Biologie 6
Thema 6 Regeling
Basisstof 1 Het zenuwstelsel
Het centrale zenuwstelsel bestaat uit grote hersenen, kleine hersenen, hersenstam en het ruggenmerg. Het perifere
zenuwstelsel bestaat uit de zenuwen. Lichstralen en geuren zijn voorbeelden van prikkels. Een prikkel is een invloed
uit het milieu op een oranisme. Onder invloed van prikkels ontstaan in de zintuigcellen impulsen. Impulsen zijn een
soort elektrische signalen die door zenuwen kunnen worden geleid. Zintuigcellen worden receptoren genoemd,
zenuwcellen worden conductoren genoemd en spier- en kliercellen effectoren.
Zenuwcellen
Het zenuwstelsel bestaat uit zenuwcellen (neuronen). Elke zenuwcel is opgebouwd uit een cellichaam en uitlopers. In
het cellichaam bevinden zich de kern en het grootste deel van het cytoplasma met de mitochondriën, ribosomen en
endoplasmatisch reticulum. De cellichamen van vrijwel zenuwcellen liggen in of vlakbij het centrale zenuwstelsel.
Door de uitlopers worden de impulsen voortgeleid. Een uitloper die impulsen naar het cellichaam leidt, heet een
dendriet. Een uitloper die impulsen van het cellichaam af leidt, heet een axon of neuriet. Bij bepaalde zenuwcellen
zijn de uitlopers omgeven door myelineschede (of mergschede). Dit bestaat uit cellen van Schwann. Tussen de twee
cellen is een kleine ruimte, een insnoering. Er zijn drie typen zenuwcellen. Sensoriche zenuwcellen
(gevoelszenuwcellen) geleiden implsen van receptoren naar het centrale zenuwstelsel. De cellichamen liggen vaak
dichtbij het centrale zenuwstelsel. Deze zenuwcel heeft één lange dendriet en een korte axon. Motorische
zenuwcellen (bewegingszenuwcellen) geleiden impulsen van het centrale zenuwstelsel naar effectoren. De
cellichamen liggen in het centrle zenuwstelsel. Ze hebben vaak meerdere korte dendrieten en één lange axon.
Schakelcellen geleiden impulsen binnen het centrale zenuwstelsel. Ze kunnen impulsen ontvangen van sensorische
zenuwcellen en doorgeven aan motorische zenuwcellen. Dit kunnen ze ook onderling. Schakelcellen liggen geheel
binnen het centrale zenuwstelsel. Plaatsen waar impulsen doorgegeven noemen we synapsen. De uiteinden van
dendrieten en axons zijn vaak sterk vertakt, aan het eind van deze vertakking bevinden zich veel synapsen.
Zenuwen
De uitlopers van sensoriche en motorische zenuwcellen liggen bij elkaar in zenuwen. De myelineschede isoleert de
uitlopersvan elkaar. Om de zenuw ligt een laag bindweefsel voor bescherming. Een gevoelszenuw bevat alleen
uitlopers van sensorische zenuwcellen. Een bewegingszenuw alleen van motorrische zenuwcellen en een gemengde
zenuw bevat uitlopers van beide.
Basisstof 2 Impusgeleiding
Als een zenuwcel geen impuls voortgeleidt, is de ionenconcentratie van het cytoplasma niet gelijk aan die van de
vloeistof rondom de cel. De binnenkant van het celmembraan heeft een negatieve elektrische lading ten opzichte van
de buitenkant. Dit verschil in elektrische lading is even groot bij alle zenuwcellen die gaan impulsen geleiden
(zenuwcellen ‘in rust’). Het verschil in ionenconcentratie blijft gehandhaafd doordat actief transport van deze ionen
plaatsvindt. Een impuls komt tot stand doordat op een bepaalde plaats de doorlaatbaarheid van het celmembraan
van een zenuwcel verandert. Er vindt dan ionentransport plaats, waardoor de elektrische lading van het
celmembraan verandert. Heel even krijgt de binnenkant ten opzichte van de buitenkant een positieve lading. We
noemen dit de actiefase van een impuls. Na de actiefase kan het celmembraan voor korte tijs geen impulsen geleiden
deze periode noemen we de herstelfase. Dit wordt verduidelijkt met afbeelding 7 op blz 205 in je boek. De
impulssterkte is de grootte van de verandering die optreedt in de elektrische lading van het celmembraan. Bij de
mens is de impulssterkte van alle zenuwcellen gelijk. Zintuigcellen daarintegen kunnen impulsen van verschillende
sterktes opvangen, bijvoorbeeld hard of zacht geluid. Bij verschillende prikkelsterkte verschilt de impulsfrequentie in
de sensorische zenuwcellen. De impulsfrequentie van een zenuwcel is het aantal impulsen dat per tijdseenheid door
deze zenuwcel wordt voortgeleid. Ook in motorische zenuwcellen kan de impulsfrequentie variëren. Hoe hoger de
impulsfrequentie in de motorische zenuwcellen, des te krachtiger is de samentrkking van de spieren of des te groter
de afgifte van kliersappen.
Sprongsgewijze impulsgeleiding
Een myelineschede vormt een isoltatielaag om de uitloper van een zenuwcel. Daardoor kunnen bij zenuwceluitlopers
met een myelineschede alleen bij de insnoeringen ionen de cel in- en uitgaan. Alleen bij de insnoeringen kan de
elektrische lading van het celmembraan veranderen. Daardoor ‘springt’ een impuls van insnoering naar insnoering.
Dit noemen we sprongsgewijze impulsgeleideing. Dit verloopt veel sneller dan de impulsgeleiding in een uitloper
zonder myelineschede.
Kunstmatige prikkeling van de zenuwcel
De elektrische lading van het celmembraan van een zenuwcel ‘in rust’ kan op verschillende manieren kunstmatig
worden verstoord. Men kan een zenuwcel mechanisch prikkelen, elektrisch prikkelen en chemische prikkelen. De
toegediende prikkel kan sterk of minder sterk zijn. Bij een zwakke prikkel kan de zenuwcel de ‘in rust’ stand
handhaven. De prikkelsterkte ligt dan onder de drempelwaarde. We noemen deze drempelwaarde de prikkeldrempel.
Het omzetten van een prikkel naar een impuls gebeurt volgens de ‘alles-of-nietswet’. Bij een prikkel onder de
prikkeldrempel ontstaat geen impuls, bij een prikkelsterkte boven de prikkeldrempel ontstaat altijd een even sterke
impuls. De prikkelsterkte heeft wel invloed op de impulsfrequentie, hoe sterker de prikkel is, des te hoger is de
impulsfrequentie.
Impulsoverdracht
Wanneer een uitloper van een zenuwcel kunstmatig wordt geprikkeld, worden in twee richtingen impulsen
voortgeleid: naar het uiteinde van de uitloper en naar het cellichaam. De impulsen kunnen slechts in één richting
worden doorgegeven aan andere cellen. Dit komt omdat de synaps ze maar in één richting doorlaat. Sensorische
zenuwcelle kunnen impulsen doorgeven aan schakelcellen, maar niet aan zintuigcellen. Motorische zenuwcellen
kunnen impulsen doorgeven aan spier- of kliercellen, maar niet aan schakelcellen.
Basisstof 3 Het ruggenmerg
Van de halswervels tot aan het staartbeen verlaten 31 paar ruggenmergzenuwen het wervelkanaal, door openingen
links en rechts tussen de wervels. Het ruggenmerg bestaat uit twee dingen, de schors aan de buiten rand, hierin ligt
de witte stof, waarin zich veel uitlopers van schakelcellen bevinden. De witte kleur wordt veroorzaakt door de
myelinescheden. En het merg het vlindervormige midden waarin de grijze stof ligt, hierin liggen de cellichamen van
de motorische zenuwcellen en van de schakelcellen. Ruggenmergzenuwen zijn gemengde zenuwen, valkbij de romp
splitsen de ruggenmergzenuwen zich. De uitlopers van sensorische zenuwcellen liggen bij elkaar in de
gevoelszenuwen, die aan de rugzijde van het ruggenmerg binnenkomen. De verdikkingen in deze zenuwen heten
ruggenmergszenuwknopen of spinale ganglia. Een zenuwknoop of ganglion is een opeenhoping van
zenuwcellichamen buiten het centrale zenuwstelsel. In de spinale ganglia liggen de cellichamen van sensorische
zenuwcellen. Deze cellichamen zijn verbonden met de grijze stof door uitlopers. In de grijze stof liggen aan de
rugzijde de cellichamen van de schakelcellen en aan de buikzijde de cellichamen van de motorische zenuwcellen.
Uitlopers van motorische zenuwcellen verlaten het ruggenmerg via de buikzijde in bewegingszenuwen. De
bewegingszenuwen komen uit in de ruggenmergzenuwen. Het ruggenmerg is omgeven door drie
ruggenmergsvliezen. Hierdoor word het ruggenmerg beschermd en van bloed voorzien. In het midden van het merg is
een holte, het centrale kanaal. Dit kanaal is gevuld met vocht en staat rechtstreeks in verbinding met de
hersenholten (basisstof 4).
Basisstof 4 De hersenen
Twaalf paar hersenzenuwen verbinden de hersenen (voornamelijk de hersenstam) met receptoren en effectoren in
hoofd en hals. De hersenstam ligt in het verlengde van het ruggenmerg. De hersenstam geleid impulsen van het
ruggenmerg naar de grote en kleine hersenen en omgekeerd. In de grote hersenen komen zeer veel impulsen aan,
afkomstig van receptoren die prikkels hebben opvangen. Pas als deze impulsen in de grote hersenen zijn verwerkt,
word je je bewust van een prikkel. De plaats waar de impulsen in de grote hersenen aankomen en worden verwerkt,
bepaalt de aard van de waarnemingen die je doet. De hersencentra zijn bij elkaar liggende groepen schakelcellen.
We onderscheiden sensorische en motorische centra. De meeste sensorische centra liggen bij elkaar in de
hersenschors achter de centrale groeve. De sensorische centra voor reuk, gehoor en gezicht liggen apart in de
hersenschors. Hier worden binnenkomende impulsen verwerkt. De meeste motorische centra liggen bij elkaar in de
hersenschors voor de centrale groeve. De motorische centra voor schrijven en spreken liggen apart in de
hersenschors. In de motorische centra kunnen impulsen ontstaan. Deze gaan via de hersenstam en motorische
zenuwcellen naar spieren in je hoofd en hals worden geleid of via het ruggenmerg naar spieren in de romp of
ledenmaten. Deze impulsen veroorzaken bewegingen die je bewust maakt (gewilde bewegingen). Vaak voer je vele
van deze bewegingen tegelijkertijd uit. De kleine hersenen coördineren alle bewegingen in je lichaam. De hersenen
zijn omgeven door drie hersenvliezen. Hierdoor worden de hersenen beschermd en van bloed voorzien. In de hersenen
bevinden zich holten gevuld met hersenvocht. Deze hersenholten staan in verbinding met het cenntrale kanaal van
het ruggenmerg.
Basisstof 5 De weg die impulsen afleggen
Bij het reageren op prikkels kunnen impulsen op verschillende manieren door het zenuwstelsel worden voortgeleid.
Hierbij onderscheiden we bewuste reacties en reflexen.
Bewuste reacties
Er gaan impulsen van receptoren via de sensorische zenuwcellen naar schakelcellen in het ruggenmerg. Door de
schakelcellen worden impulsen via de uitlopers in de witte stof van het ruggenmerg en de hersenstam naar de grote
hersenen geleid. De impulsen komen aan in sensorische centra en worden daar verwerkt. Dan word je bewust van de
actie, je kan nu kiezen een reactie geven of negeren. Als je voor reageren kiest ontstaan op dat moment impulsen in
het motorische centra. Deze impulsen worden via uitlopers naar schakelcellen in de kleine hersenen, de hersenstam
en het ruggenmerg geleid. Vanuit je hersenstam gaan er impulsen naar de spieren in je nek. En vanuit je ruggenmerg
gaan impulsen via je motorische zenuwcellen naar de spieren in je romp en ledenmaten. Je kleine hersenen
coördineren de bewegingen zodat je je evenwicht niet verliest. Overigens leiden heel veel impulsen van receptoren
niet tot bewustwording. Je zintuigen verwerken voordurend allerlei prikkels uit de omgeving die je je niet bewust
wordt.
Reflexen
Bij de meeste reflexen ontstaan vanuit de zintuigcellen impulsen deze worden via de sensorische zenuwcellen naar
het ruggenmerg geleid dan via schakelcellen naar de motorische zenuwcellen. Deze zorgen voor het reflex. Ook
worden er impulsen naar de hersenen geleid. Hierdoor word je na de actie en reactie bewust van wat er is gebeurd.
De weg die impulsen afleggen bij een reflex noemen we een reflexboog. Een reflexboog bestaat uit een receptor, een
deel van het zenuwstelsel en een effector. De reflexbogen van hoofd en hals lopen via de hersenstam. De reflexbogen
van de romp en ledenmaten verlopen via het ruggenmerg. De grote hersenen maken geen deel uit van de
reflexbogen, toch komen bij veel reflexen ook impulsen uit de grote hersenen. Reflexen zijn betrokken bij het
beschermen van je lichaam en bij bepaalde houdingen van je lichaam.
Basisstof 6 Het autonome zenuwstelsel
De indeling van het perifere en centrale zenuwstelsel is gebaseerd op de bouw van het zenuwstelsel. Het zenuwstelsel
kan ook worden ingedeeld op basis van functie. Het animale zenuwstelsel regelt vooral de bewuste reacties en
reflexen, daarbij zijn zintuigen en skeletspieren betrokken. Door het animale zenuwstelsel worden houding en
beweging van je lichaam geregeld. Daarnaast heb je het autonome (of vegetatieve) zenuwstelsel dat regelt vooral de
werking van inwendige organen. Het autonome zenuwstelsel staat NIET onder invloed van de wil. Het autonome
zenuwstelsel wordt ook weer onderverdeeld in twee delen. Het orthosympathische deel beïnvloed de organen
zodanig, dat het lichaam arbeid kan verrichten. Hiervoor is energie nodig. Een belangrijk deel van die energie komt
vrij met verbranding van glucose. Maar ook op andere manieren word energie vrij gemaakt. Het orthosympatische
deel bevorderd dus de dissimilatie. Bij het orthosympatische deel worden impulsen vanuit het ruggenmerg via de
grensstrengen naar de organen geleid. Grensstrengen zijn twee reeksen van ganglia links en rechts van de
wervelkolom. Vanuit de ganglia lopen deze zenuwen naar de organen. Het tweede deel is het parasympatische deel
dit beïnvloed de organen zo danig, dat het lichaam in een toestand van rust en herstel kan komen. Het
parasympatische deel bevordert de assimilatie. Bij het parasympatische deel worden impulsen vooral via de linker en
rechter zwervende zenuw voortgeleid. Deze zenuwen vinden hun oorsprong in de hersenstam. Vertakkingen ervan
lopen naar de organen. Het autonome zenuwstelsel is in je binas te vinden op blz. 88 tabel K. Een orgaan dat door
een bepaald deel van het centrale zenuwstelsel word beïnvloed, word een doelwitorgaan genoemd. De voorziening
van een orgaan met zenuwen word innervatie genoemd. Elk doelwitorgaan wordt geïnnerveerd door twee zenuwen
van het autonome zenuwstelsel: een orthosympatische en een parasympathische zenuw. We noemen dit dubbele
innervatie. Centra in de hersenstam coördineren de activiteiten van het autonome zenuwstelsel. Beide delen zijn
altijd actief, het hangt alleen van de omstandigheden af welke er actiever is.
Basisstof 7 Spieren en beweging
Glad spierweefsel bestaat uit langwerpige spiercellen, elk met een celkren. Dit weefsel komt voor in de huis en in de
wand van buisvormige of holle organen. Glad spierweefsel wordt geïnnerveerd door het autonome zenuwstelsel. De
samentrekking verloopt relatief traagm maar de spiercellen raken niet snel vermoeid. Dwarsgestreept spierweefsel
bestaat uit spiervezels. Elke spiervezel is ontstaan door versmelting van vele spiercellen. Een spiervezel bevat
meerdere celkernen. Veel dwarsgestreepte spieren zijn skeletspieren. Sommige dwarsgestreepte spieren zitten met
één of beide uiteinden vast aan de huid, huidspieren. Dwarsgestreept spierweefsel wordt geïnnerveerd door het
animale zenuwstelsel, de samentrekking verloopt snel, maar de spieren zijn snel vermoeid.
De bouw en de werking van skeletspieren
Een skeletspier is omgeven door bindweefsel: de spierschede. Aan de uiteinden gaat het spierschede over in
bindweefsel van pezen. Een skeletspier bestaat uit een aantal spierbundels, elk omgeven door een laag bindweefsel.
Een spierbundel bestaat uit een aantal spiervezels. Het axon van een motorische zenuwcel is aan het eind vertakt.
Een vertakking eindigt in een motorische eindplaatje. De vertakkingen van een axon kunnen naar verschilende
spiervezels lopen. Bij het motorische eindplaatje worden impulsen van de motorische zenuwcel overgebracht op een
spiervezel. Alle spiervezels die via motorische eindplaatjes in verbinding staan met één motorische zenuwcel vormen
samen een motorische eenheid. In een spiervezel zijn een groot aantal spierfibrillen te zien, dat zijn de vezels waar je
spieren uit opgebouwd zijn. Tussen de spierfibrillen bevinden zich mitochondriën en glycogeenkorrels, daarin zit de
reservestof glycogeen opgeslagen. Elke spierfibril bestaat uit eiwitdraden, de filamenten. Dunne filamenten zijn
opgebouwd uit het eiwit actine en de dikke uit myosine. De actine- en myosinefilamenten liggen in een regelmatig
patroon.
De samentrekking Als impulsen via een motorisch eindplaatje in een spiervezel aankomen, schuiven de filamenten in elkaar. Hierdoor
wordt de spiervezel korter. Voor het in elkaar schuiven van de filamenten is energie nodig. Het in de glycogeenkorrels
opgeslagen glycogeen kan worden omgezet in glucose. De motorische zenuwcellen geleiden hun impulsen niet
tegelijktijdig. Terwijl sommige motorische eenheden zich samentrekken ontspannen andere zich en andersom.
Hierdoor word een snelle vermoeidheid van de spier tegengegaan.
Houding en beweging
In een normale ontspannen toestand is een skeletspier niet maximaal ontspannen. De spier oefent altijd een lichte
kracht uit op de aanhechtingsplaatsen van de pezen. Deze kracht wordt de spierspanning genoemd. Antagonisten
zijn spieren waarvan het samentrekken een tegengesteld affect hebben. Bijvoorbeeld biceps en triceps in de
bovenarm. Regelmatige lichaamsbeweging houdt de spieren in een goede conditie. Ook raken de spieren daardoor
minder snel geblesseerd en wordt de kans op bepaalde ziekten kleiner.
Basisstof 8 Het hormoonstelsel
Het hormoonstelsel bestaat uit een aantal hormoonklieren (endocriene klieren) die produceren hormonen. Belangrijke
hormoonklieren in je lichaam zijn de hypofyse, de schildklier, de eilandjes van Langerhans, de bijnieren en de
hormoonklieren in de geslachtsorganen (geslachtsklieren).
Bij veel klieren worden de producten afgevoerd via afvoerbuizen. Hormoonklieren hebben geen afvoerbuizen.
Hormoonklieren geven de hormonen meestal af aan het bloed dat door de hormoonklier stroomt. Via het bloed
komen de hormonen in het hele lichaam. De hormonen zijn alleen werkzaam in de organen die er gevoelig voor zijn:
de doelwitorganen. De mate van de reactie van een doelwitorgaan wordt bepaald door de concentratie van het
hormoon in het bloed. Deze concentratie wordt de hormoonspiegel genoemd. Één hormoon kan processen in
meerdere doelwitorganen regelen. Hormonen worden door de lever afgeroken, en worden dan ook steeds opnieuw
geproduceerd.Het hormoonstelsel werkt nauw samen met het autonome zenuwstelsel. Het zenuwstelsel regelt snelle,
kort durende processen, het hormoonstelsel vooral langzame, langdurige processen.Gecastreerd is de testes
verwijderd.
De hypofyse
De hypofyse ligt tussen de beide hersenhelften. De hypofyse bestaat uit twee gedeelten: de voorkwab en de
achterkwab. De hypofyse produceert enkele hormonen die de werking van andere hormoonklieren beïnvloeden. De
ovaria en testes worden beïnvloed door FSH en LHU. TSH beïnvloed de schildklier. Onder invloed van oxytocine
ontstaan bij de geboorte weeën. Het antidiurtisch hormoon (ADH) regelt de productie van urine door de nieren. Met
urine kan de osmotische waarde van het bloed constant worden gehouden. Het groeihormoon (GH) regelt de groei
en ontwikkeling. De secretie van hormonen door de hypofyse wordt geregeld door de hypothalamus, die ligt boven
de hypofyse. De hypothalamus produceert verschillende hormonen die de secretie van hormonen door de hypofyse
stimuleren of remmen.
De schildklier
De schildklier ligt in de hals, voor het strottenhoofd, tegen de luchtpijp. De schildklier produceert het hormoon
thyroxine, dat beïnvloedt de stofwisseling en de groei en ontwikkeling. Als de schildklier te veel thyroxine produceert
dan wordt de intensiteit van de stofwisseling verhoogd dan wordt die gene rusteloos en vermagerd, als er te weinig
wordt geproduceerd dan krijgt zon iemand het gauw koud en wordt snel moe, bij kinderen ontstaat dan een stilstand
in de geestelijke en lichamelijke ontwikkeling. Struma (kropgezwel): als bij een volwassene te weinig thyroxine wordt
geproduceerd dan kan de schildklier zich sterk vergroten. Dit kan komen doordat er te weinig jood in het eten zit,
jood is noodzakelijk voor vorming van thyroxine. TSH uit hypofyse stimuleert de vorming van schildklierweefsel en de
secretie van thyroxine. Thyroxine remt de secretie van TSH. Als bijv. de concentratie van thyroxine in het bloed daalt,
wordt de secretie van TSH minder geremd. Doordat de concentratie van TSH in het bloed stijgt, wordt de secretie van
thyroxine gestimuleerd, daardoor stijgt de concentratie van thyroxine in het bloed weer. Dit regelmechanisme wordt
negatieve terugkoppeling genoemd.
De eilandjes van Langerhans
De eilandjes van Langerhans zijn groepjes cellen die tussen de cellen van de alvleesklier liggen. De alvleesklier is een
verteringsklier. De eilandjes van Langerhans produceren de hormonen insuline en glucagon. Deze hormonen regelen
het glucosegehalte van het bloed. In voedsel vrijwel altijd koolhydraten voor, die worden verteerd tot o.a. glucose,
dat wordt door de wand van de dunne darm heen opgenomen in het bloed. Bloed bevat gemiddeld 0,1% glucose,
glucosegehalte van het bloed wordt ook wel bloedsuikerspiegel genoemd. Onder invloed van insuline en glucagon
wordt de bloedsuikerspiegel constant gehouden. Als glucosegehalte van bloed stijgt, produceren de eilandjes van
Langerhans meer insuline en minder glucagon. Onder invloed van insuline wordt in de lever en in spieren glucose
omgezet in glycogeen, dit wordt daar opgeslagen. Als er te weinig insuline wordt gevormd, kan glucosegehalte van
het bloed tot max 0,16% stijgen deze concentratie noemt men de nierdrempel. Bij overschrijding van deze
concentratie verlaat glucose met de urine het lichaam, wat bij suikerziekte (diabetes mellitus) het geval is. Om het
insulinetekort aan te vullen kan insuline worden toegediend, door insuline in te spuiten. Die insuline wordt verkregen
door bacteriën te kweken.
Bijnieren
De bijnieren liggen als kapjes boven op de nieren. Het bijniermerg (het binnenste gedeelte van de bijnieren)
produceer het hormoon adrenaline. Adrenaline wordt geproduceerd als je woedend of angstig of schrikt. Het
hormoon heeft een snelle korte werking. Onder invloed van dadrenaline wordt in de lever en in spieren glycogeen
omgeet in glucose, verder wordt de hartslag- en ademfrequentie verhoogd en verwijden de bloedvaten naar de
skeletspieren en naar de hersenen zich. De verteringsorganen worden in hun werking geremd.
