Kniepeesreflex

Titel: Practicum “Kniepeesreflex” Inleiding Voor het vak biologie moesten wij een practicum uitvoeren dat te maken had met de kniepeesreflex. Wij moesten dit omdat het onderwerp te maken heeft met de stof wat we de afgelopen periode behandeld hebben; accommodatie. Wat we wilden onderzoeken was hoe een (kniepees)reflex verloopt en wat de verschillen zijn tussen een bewuste reactie en een reflex. Daarvoor hebben we een aantal experimenten uitgevoerd. Bij dit practicum zat niet echt een probleemstelling of vraagstelling. Ook was er niet echt sprake van een hypothese, omdat we van te voren niet wisten wat we zouden gaan doen. Tijdens het practicum moesten we wel een aantal deelvragen beantwoorden. Materiaal Voor dit practicum hebben we een aantal voorwerpen moeten gebruiken. Ten eerste het computerprogramma ‘praktisch meten’. Verder hebben we een beencontact gebruikt, dat waren twee planken die tegen elkaar aan hingen (aan de bovenkant zat een scharnier) met daar tussen een contact. De twee planken waren aan een soort paal bevestigd, de ene plank aan de paal zelf, de andere moesten we met een elastiek aan het been van de proefpersoon bevestigen. Dit beencontact diende om de computer te laten weten wanneer je schopt na een slag met een hamer op je kniepees. Deze hamer bevatte ook een contact en zo kon de computer de tijd tussen het slaan en het schoppen berekenen; de reactietijd.
Methode Reflex Zoals aangegeven op het opdrachtenformulier hebben we eerst de reactietijd van een reflex berekend. Dit hebben we gedaan doordat proefpersoon 1, M., ontspannen op de tafel ging zitten met haar ogen dicht (zodat ze de tik niet aan zag komen), en proefpersoon 2, A., nu even de assistent, heeft toen het beencontact aan M.’s been bevestigt. Daarna heeft gaf proefpersoon 2 een tikje met de hamer op de kniepees van proefpersoon 1, ongeveer 1 cm. onder de knieschijf. Het onderbeen gaf toen een schoppende beweging naar voren. Dit deden we 3 keer. Bewuste reactie Hierna hebben we de reactietijd van een bewuste reactie gemeten. Dit deden we door proefpersoon 2 op de tafel te zetten en haar been aan het beencontact te bevestigen. Ook zij moest haar ogen sluiten om de tik niet aan te zien komen. Deze tik werd echter niet gegeven op de kniepees, maar op het bovenbeen. Het was de bedoeling dat de proefpersoon zo snel mogelijk zou reageren, zodra zij de tik voelde. Ook dit deden we drie keer, en daarna wisselden we van proefpersoon. Resultaten Antwoorden op de vragen 1. Een hardloper staat klaar voor de 100 meter sprint. Her startschot klinkt en de hardlopen veert overeind uit het startblok. a. Wat is de prikkel die door de hardloper wordt opgevangen? Het geluid van het startschot. b. Welk zintuig vangt de prikkel op? Het oor. c. De (sensorische of de motorische welke?) zenuwcellen vervoeren de impulsen die ze van het zintuig ontvangen. Sensorische zenuwcellen, want die vangen gevoelsmatige impulsen op, bijvoorbeeld van de pijn van een punaise in je voet. Maar ook trillingen in het oor, van het geluid van het startschot. De sensorische zenuwcellen vervoeren de impulsen via schakelcellen naar de hersenen en naar motorische zenuwcellen in bijvoorbeeld je beenspier die ervoor zorgen dat je wegsprint. d. Waar gaan deze impulsen naar toe? Naar de hersenen en naar de spieren in de voeten en benen van de hardloper, zodat hij weg kan sprinten. e. Het centrale zenuwstelsel kan als reactie op de binnengekomen signalen nieuwe impulsen versturen. Waar gaan deze dan naar toe en wat is het gevolg hiervan? Zij gaan via motorische zenuwcellen naar de uitvoerders: spieren in de voeten en benen van de hardloper. 2. De reactietijd van de proefpersoon in figuur 2 is 49 milliseconde (ms). 3. De start van de hardloper van vraag 1 is (wel/niet) een bewuste reactie, omdat de hardloper van tevoren als wist dat er een startschot kwam en dat hij dan weg moest sprinten; er heeft bewustwording plaatsgevonden. 4. Zou je door je goed te concentreren, de reactietijd kunnen verkorten? Dit kan (wel/niet), omdat doordat je je beter concentreert neem je de prikkel (het startschot) heus niet eerder waar (dat zou alleen zo zijn als het schot eerder gelost wordt), en de weg die de impulsen moeten afleggen wordt niet korter als je je beter concentreert. 5. Hoeveel tijd moet er volgens jouw metingen na het startschot minimaal verstrijken voordat de hardlopers in bewegen kunnen komen? Dit is ongeveer 150 ms. 6. Wanneer een atleet binnen 0,1 seconden na het startschot vertrekt, vind je dat dan een valse start of niet? Aan de ene kant wel, omdat als hij al naar 0,1 seconden vertrekt, dan moet hij al bewogen hebben voordat ie het startschot heeft gehoord, althans, hij heeft al voor het startschot het ‘plan’ gehad om op dat precieze moment weg te sprinten, omdat in 0,1 seconden kunnen de impulsen nog niet van de sensorische zenuwcellen in de motorische zenuwcellen in de voeten en benen terecht gekomen zijn, dus hij de impulsen moeten al eerder begonnen zijn met depolariseren, dat zou dus wel een valse start betekenen, maar aan de andere kant, hij VERTREKT pas NA het startschot, en dan is het geen valse start. Wij weten het niet. Wij zullen het uiteindelijk niet als een valse start laten gelden. 7. Kan een atleet, die eerder dan 0,05 seconde na het startschot vertrekt het startschot bewust waargenomen hebben, voordat hij vertrok? Wij denken van niet, want wij geloven niet dat een impuls zo snel van zijn oor naar zijn hersenen naar zijn spieren in zijn benen en voeten kan gaan. 8. De kniepeesreflex is een onbewuste reactie, omdat de impuls uit de sensorische zenuwcellen in het de kniepees naar de motorische zenuwcellen in de spieren van het been gaan ZONDER daarbij via de schakelcellen naar de hersenen te gaan, er vind dus geen bewustwording plaats. Tussen de tik van het hamertje en het schoppen van het been zit een tijdje. Hoe komt dat? Omdat de impulsen uit de sensorische zenuwcellen in de kniepees een hele weg moeten afleggen voordat ze bij de motorische zenuwcellen in de beenspier zijn. Zou je door je goed te concentreren, je reflextijd kunnen verkorten? Dit kan (wel/niet), omdat de impuls het hele ruggenmerg door moet en weer terug om de beenspier te bereiken. Deze afstand wordt niet verkort door een goede concentratie. 9. Wat gaat sneller, een reflex of een bewuste reactie? Een reflex gaat sneller, omdat bij een bewuste reactie de impuls ook langs de hersenen moet voor de bewustwording, bij een reflex gebeurt dat niet. 10. Is de gemeten reactietijd sneller of juist langzamer dan de reflextijd? De reactietijd is langzamer, omdat de impuls een langere weg moet afleggen (ook langs de hersenen). 11. Tijdens het verslag van een voetbalwedstrijd hoor je de verslaggever nogal eens zeggen: “Wat een goede reflex” als een keeper een snel geschoten bal stopt. Geef commentaar op de uitspraak van de verslaggever. Wij zijn het niet eens met de verslaggever, omdat de keeper de bal heeft aan zien komen en er bewust op heeft gereageerd. Het is dus geen reflex, maar een bewuste reactie. Resultaten van eigen experiment Reflex-experiment Proefpersoon Michelle Aantal milliseconden

Meting 1 18 ms. Meting 2 19 ms. Meting 3 13 ms. Gemiddelde reflextijd 15 ms. Bewuste reactie-experiment Proefpersoon 1 (M) Aantal milliseconden
Meting 1 125 ms. Meting 2 215 ms. Meting 3 155 ms. Gemiddelde reactietijd 165 ms. Proefpersoon 2 (A) Aantal milliseconden
Meting 1 215 ms. Meting 2 150 ms. Meting 3 200 ms. Gemiddelde reactietijd 188 ms. Conclusie Uit dit experiment concluderen wij dat een reflex sneller verloopt dan een bewuste reactie, doordat impulsen bij een bewuste reactie een langere weg moeten afleggen voordat ze bij de uitvoerder aankomen. Dat baseren dat op onze meetresultaten en de theorie in het leerboek dat zegt dat er bij een bewuste reactie een langere weg moet worden afgelegd door de impulsen, omdat zij eerst langs de hersenen gaan en pas daarna naar de motorische zenuwcellen, in tegenstelling tot een refleximpuls, die gaat direct van sensorische zenuwcellen via schakelcellen naar motorische zenuwcellen. We vonden het een leuk experiment om te doen, er is alleen 1 ding fout gegaan; tijdens het meten hebben we de meting van daarvoor niet gewist. We weten alleen niet of dat van invloed is geweest op onze resultaten.