Zenuwstelsel
Het zenuwstelsel
Het zenuwstelsel is een organenstelsel dat regelt dat spieren en klieren worden aangestuurd. De spieren en klieren worden de effectoren genoemd (daar vindt het effect plaats). Hiervoor verwerkt het zenuwstelsel informatie vanuit de zintuigen (ook vanuit interne ‘sensoren’). Het zenuwstelsel verbindt de hersengebieden met elkaar en het verbindt de hersenen met de zenuwen in de rest van het lichaam.
Het zenuwstelsel kan ingedeeld worden op functie (= functionele indeling) en op bouw (= anatomische indeling).
De functie van het zenuwstelsel (functionele indeling)
Het zenuwstelsel bestaat uit een complex netwerk van zenuwcellen. Deze zenuwcellen verwerken prikkels en sturen de spieren en klieren aan. Het functionele zenuwstelsel wordt onderverdeeld in een autonoom en een animaal deel.
Het autonome zenuwstelsel
Het autonome zenuwstelsel regelt de activiteit van de inwendige organen. Het autonome zenuwstelsel is onbewust en wordt ook wel onwillekeurige of vegetatief genoemd. ‘Auto’ betekent zelf, het autonome zenuwstelsel regelt zichzelf.
Het autonome zenuwstelsel regelt vooral de werking van de inwendige organen, onder andere de ademhaling, de hartslag en het verwijden en vernauwen van bloedvaten, de spijsvertering en bijvoorbeeld de pupilwerking. Dit deel van het zenuwstelsel stuurt dus vooral de spieren en de klieren rondom de organen aan. Dit gaat onbewust, je hoeft dit niet actief zelf te regelen. Het autonome zenuwstelsel kun je weer onderverdelen in het orthosympatische en het parasympatische zenuwstelsel. Het animale zenuwstelsel verwerkt informatie uit de zintuigen en stuurt de skeletspieren aan. Dit doe je bewust, dus met je wil
Het parasympatische zenuwstelsel is verantwoordelijk voor rust en herstel van je lichaam. Het orthosympatische zenuwstelsel is verantwoordelijk voor actie.
Het animale zenuwstelsel
Het deel van het zenuwstelsel dat de skeletspieren aanstuurt heet het animale zenuwstelsel. Dit deel van het zenuwstelsel bestuurt het lichaam op een bewuste manier. Met je denken. Zo zijn hardlopen, werken en fietsen voorbeelden van activiteiten die door het animale zenuwstelsel worden geregeld.
Ook bewegingen waar je niet de hele tijd bij na hoeft te denken worden door het animale deel van het zenuwstelsel aangestuurd. Zoals gedachteloos lopen en fietsen.
De bouw van het zenuwstelsel (anatomische indeling)
De zintuigen registreren met behulp van de receptoren (temperatuurreceptoren, tastreceptoren, pijnreceptoren, lichtreceptoren) een prikkel. Deze prikkel wordt omgezet in een impuls en wordt doorgegeven in het zenuwstelsel. Het zenuwstelsel kan worden onderverdeeld in het centrale zenuwstelsel en het perifere zenuwstelsel.
Het centrale zenuwstelsel bestaat uit de grote hersenen met aan de buitenkant de hersenschors. De grote hersenen bestaan verschillende gebieden met elk een eigen functie.
De grote hersenen
Verder vallen de kleine hersenen, de hersenstam en het ruggenmerg onder de centrale hersenen. De hersenschors ontvangt informatie uit het lichaam en analyseert en interpreteert dit. Het bevat verschillende hersencentra elk met een eigen specialisatie. Zo zijn er hersencentra voor de reuk, het gehoor en het gezicht of voor de aansturing van de benen enz. Deze hersencentra hebben elk een eigen plek in de hersenschors.
Zenuwcel – neuron bestaat uit:
- dendrieten;
- cellichaam met celkern;
- axon;
- synaps.
De signaalverwerking gaat als volgt: impulsen (ook wel actiepotentialen genoemd) gaan via sensorische zenuwcellen (= gevoelszenuwcellen) naar de schakelzenuwcellen van het ruggenmerg/de hersenstam. Daarna worden de impulsen doorgegeven aan de motorische zenuwcellen (= bewegingszenuwcellen) die de spieren/klieren aansturen. Gelijktijdig gaat er een impuls richting de hersenen. Daar vindt de bewustwording plaats. Via de hersenen kunnen vervolgens weer via de schakelcellen impulsen worden gestuurd naar de spieren/klieren. Dit worden de effectoren genoemd. Een synaps die eindigt op een spier heet een motorisch eindplaatje.
De receptor (zintuigcel), de sensorische zenuwcel, de schakelcellen en zenuwcellen in het centrale zenuwstelsel, de motorische zenuwcellen en de effectoren (spieren of klieren) vormen samen een regelkring.
De impulsrichting is altijd richting een synaps. Een zenuwcel is met andere zenuwcellen verbonden.
Reflexen
Bij gevaar moet er snel op een prikkel gereageerd worden. De signaalverwerking verloopt dan via een reflexboog. Een reflexboog loopt via het ruggenmerg, behalve bij reflexen in het gebied van het hoofd, die lopen via de hersenstam. Doordat de route via een reflex kort is, volgt er snel een reactie. Ondertussen gaat er ook een impuls naar de hersenen, daar vindt de bewustwording plaats.
Reflexboog
Impulsgeleiding en overdracht
Een impuls wordt veroorzaakt door een elektrische ontlading in de axon van de zenuwcel. Dit wordt de actiepotentiaal genoemd. Hierbij spelen de Na+/K+ pomp, de Na+ kanalen en de K+ kanalen een centrale rol.
Een impuls gaat altijd richting de synaps. Bij de synaps kan de impuls worden doorgegeven of geremd. Dit staat onder invloed van neurotransmitters.
Na+/K+ pomp, de Na+ kanalen en de K+ kanalen:
Impulssnelheid
Om de axon bevindt zich in veel gevallen een myelineschede. De myelineschede is opgebouwd uit de cellen van Schwann en zorgt ervoor dat de snelheid van de impulsgeleiding wordt sterk verhoogd. De actiepotentiaal springt van insnoering naar insnoering. Deze sprongsgewijze impulsgeleiding verhoogt de impulssnelheid erg!
Over de dendriet en de axon verloopt door de elektrische ontlading in het celmembraan, een impuls richting de synaps.
Synapsen
Zenuwcellen staan via synapsen met elkaar in verbinding. Via stimulerende neurotransmitters worden de impulsen overgedragen. Bij remmende neurotransmitters stopt de impulsoverdracht.
De meeste neurotransmitters zijn opgebouwd uit eiwitten die door de presynaps worden afgegeven aan de synaptische spleet. Dit gebeurt door exocytose. Door diffusie gaan deze neurotransmitters naar de overkant van de synaps en koppelen daar aan de receptoren (zijn ook eiwitten) in het membraan van de postsynaps. Deze koppeling is specifiek (sleutel-slot principe). Door deze koppeling ontstaat er, bij een stimulerende neurotransmitter, een actiepotentiaal in de volgende zenuwcel.
Via de tabbladen kom je bij de informatie over dit onderwerp m.b.t. het havo examen biologie.
O2.1.1 – Homeostase
Je moet kunnen beschrijven hoe longen, lever, nieren, huid, zenuwstelsel en hormoonstelsel bijdragen aan de homeostase bij de mens;
O2.3 Neurale regulatie
Je moet kunnen beschrijven wat de bouw en werking zijn van het zenuwstelsel;
Je moet kunnen beschrijven hoe signaalverwerking tot stand komt;
Je moet kunnen toelichten hoe een regelkring in het zenuwstelsel werkt;
Je moet kunnen beschrijven wat het verband is tussen de werking van het zenuwstelsel en het functioneren van een organisme.
- Zenuwstelsel = systeem dat informatie verwerkt en signalen via zenuwcellen doorgeeft in het lichaam
- Autonome zenuwstelsel = (vegetatieve) zenuwstelsel dat de zogenaamde autonome functies regelt. Kun je niet bewust aansturen
- Vegetatief = autonoom
- Animale zenuwstelsel = zenuwstelsel dat vooral de bewuste reacties regelt
- Zintuigen = organen die prikkels detecteren en omzetten in elektrische signalen
- Temperatuurreceptoren = cellen die veranderingen in temperatuur waarnemen en signalen naar de hersenen sturen
- Tastreceptoren = sensorische uiteinden die aanraking, druk en trillingen detecteren en via een impuls doorgeven aan de hersenen
- Pijnreceptoren = sensorische uiteinden die pijnlijke prikkels detecteren en signalen naar de hersenen zenden
- Lichtreceptoren = cellen in de ogen die licht detecteren en visuele informatie naar de hersenen sturen
- Prikkel = een verandering in het interne of externe milieu (zoals een lichtflits, geluid, aanraking, pH van het bloed enz.), waardoor een reactie van een organisme wordt veroorzaakt
- Impuls = elektrische lading die zich over de axonen en dendrieten van een zenuwcel verplaatst
- Centrale zenuwstelsel = deel van het zenuwstelsel dat bestaat uit de hersenen (grote-, kleine hersenen en hersenstam) en het ruggenmerg, reguleert lichaamsfuncties en coördineert bewegingen
- Grote hersenen = het grootste deel van de hersenen, verantwoordelijk is voor bewuste functies zoals denken, plannen enz.
- Hersenschors = de buitenste laag van de grote hersenen
- Hersencentra = specifieke gebieden in de hersenen die verantwoordelijk zijn voor bepaalde functies, zoals motoriek, taal, en zien
- Signaalverwerking = het proces waarbij sensorische informatie wordt ontvangen, geïnterpreteerd en verwerkt door het zenuwstelsel
- Sensorische zenuwcellen = zenuwcellen die gespecialiseerd zijn in het opvangen van prikkels (uit het interne en externe milieu)
- Gevoelszenuwcellen = zenuwcellen die betrokken zijn bij het doorgeven van gevoelssensaties zoals pijn, druk, en temperatuur aan het zenuwstelsel
- Schakelzenuwvellen = zenuwcellen die fungeren als tussenstation voor het doorgeven van signalen tussen sensorische en motorische zenuwcellen
- Motorische zenuwcellen = (bewegingszenuwcellen). Zenuwcellen die verantwoordelijk zijn voor het aansturen van spieren of klieren, waardoor bewegingen of reacties worden uitgevoerd.
- Bewegingszenuwcellen = (motorische zenuwcellen). Zenuwcellen die specifiek betrokken zijn het samentrekken van spieren en de werking van klieren
- Regelkring = een systeem in het lichaam dat veranderingen in bepaalde variabelen registreert en vervolgens aanpassingen doorvoert om een bepaald evenwicht (homeostase) te handhaven
- Reflexboog = een route van een impuls waarbij sensorische informatie wordt ontvangen, via het ruggenmerg wordt verwerkt, en vervolgens direct (snel) overgaat op een motorische zenuwcel. Hierdoor een snelle reactie veroorzaakt
- Synaps = de verbinding tussen twee zenuwcellen waar door middel van de overdracht van neurotransmitters, een impuls wordt overgedragen op de volgende zenuwcel
- Myelineschede = isolerende laag rondom axonen die impulsgeleiding versnelt. Wordt gevormd door de cellen van Schwann
- Cellen van Schwann = speciale cellen in het perifere zenuwstelsel die de axonen van zenuwcellen omhullen met een myelineschede, waardoor de impulsgeleidingssnelheid wordt verhoogd
- Impulsgeleiding = het proces waarbij elektrische signalen (impulsen) langs zenuwcellen worden doorgegeven, waardoor informatie wordt overgedragen binnen het zenuwstelsel
- Sprongsgewijze impulsgeleiding = een vorm van impulsgeleiding waarbij de impuls langs myeline-omhulde zenuwvezels ‘springt’ van het ene knooppunt van Ranvier naar het andere, wat resulteert in een snellere geleiding van de impuls
- Neurotransmitters = signaalstoffen in het zenuwstelsel die (meestal) zijn opgebouwd uit eiwitten die door zenuwcellen in de synapsspleet wordt afgescheiden en het membraan van de postsynaps. Neurotransmitters worden bij het presynaptische membraan afgescheiden als daar impulsen aankomen.
- Eiwitten = organische moleculen opgebouwd uit aminozuren, met een C-, H-, O-, N- atoom en soms een S- atoom
- Receptoren = eiwit in het celmembraan, het cytoplasma of de celkern, waaraan een specifiek molecuul zoals een neurotransmitter kan binden
Bijbehorende BiNaS tabellen: 88
