Hoofdstuk 3: Zintuigen, zenuwstelsel en spieren

Paragraaf 1
Zintuigen dienen voor het doorgeven van informatie van de buiten- en de binnenwereld. Elke zintuigcel is gevoelig voor 1 bepaalde prikkel, de adequate prikkel. De zintuigcel zet deze prikkel om in een signaal. Dat gebeurt via actiepotentialen (kleine elektrische stroompjes).
- Prikkel wordt omgezet in een actiepotentiaal.
- Actiepotentialen verplaatsen zich naar het centrale zenuwstelsel.
- Actiepotentialen komen bij de hersenen en worden geanalyseerd.
- Hersenen sturen zonodig actiepotentialen naar spieren of klieren.
Zintuigen -> receptoren
Organen die het gedrag tot stand brengen -> effectoren

Paragraaf 2
Zintuigcellen voor de buitenwereld: Ogen, gehoor, reuk, smaak en tastzintuigen.
Zintuigcellen voor de binnenwereld: Suikergehalte, spanning van al je spieren.
Verschillende prikkels waarvoor zintuigcellen gevoelig zijn:
- Chemische prikkels – reuk- en smaakstoffen, suiker- of zuurstofconcentratie v.h. bloed
- Elektromagnetische straling – zichtbaar licht, infrarood of magnetisme
- Mechanische prikkels – vervorming veroorzaakt door druk, uitrekken of geluid
- Temperatuurverschillen – uit- of inwendig
- Pijn – chemische stoffen die ontstaan bij een ontsteking
Vaak liggen zintuigcellen in groepen (lichtreceptoren in het netvlies van je oog), maar ze kunnen ook verspreid liggen (tastzintuigcellen in je huid).
Een prikkel wordt pas omgezet in een actiepotentiaal als de prikkel sterker is dan de prikkeldrempel. Deze is niet voor iedereen dezelfde.
Als een adequate prikkel lang aanhoud, en de prikkelsterkte blijft gelijk, dan wordt er op den duur geen signalen meer doorgegeven naar het centrale zenuwstelsel.  adaptatie.

Paragraaf 3
Twee typen ogen komen veel voor:
- Het samengestelde oog.
- Het cameraoog. – heeft een optisch systeem (o.a. de lens) en een lichtgevoelig systeem (het netvlies). Het optische systeem projecteert een afbeelding van een deel van de omgeving op het lichtgevoelige systeem. Deze zet de lichtprikkels om in elektrische signalen die daarna tot beelden verwerkt worden.
De samenwerking tussen de spieren is belangrijk om de ogen op hetzelfde punt te kunnen richten.
De iris bevat pigment, dat een gedeelte van het licht absorbeert. Veel pigment -> iris is bruin, weinig pigment -> iris is grijsblauw.
Het licht bereikt nu het netvlies. Daar bevinden zich de lichtgevoelige zintuigcellen: staafjes (lichtintensiteit), en kegeltjes (kleurzin). Het netvlies bevat ook verschillende lagen zenuwcellen. Melanine: zorgt ervoor dat het licht niet teruggekaatst wordt.

Paragraaf 4
Alle delen in het oog hebben een verschillende brekingsindex. Dit geheel is te beschouwen als 1 optisch systeem dat werkt als een bolle lens. Deze lens geeft het omgekeerde en verkleinde afbeelding van het voorwerp op het netvlies.
De ooglens is d.m.v. lensbandjes opgehangen in het centrum van het straallichaam. Hierin bevindt zich de accommodatiespier. Dit is een kringspier die als een kring om de lensbandjes en ooglens heen zit. Platter/boller worden van de ooglens -> accommoderen.
De brandpuntsafstand kan veranderen door de werking van de accommodatiespier en door de elasticiteit van de ooglens.
Accommodatiespier trekt samen:
- diameter v.h. straalvormige lichaam wordt kleiner
- lensbandjes trekken niet meer aan de ooglens
- ooglens wordt boller door zijn elasticiteit
- brandpuntsafstand wordt kleiner
- voorwerpen van dichtbij kunnen nu scherp afgebeeld worden op het netvlies
Accommodatiespier ontspant:
- diameter van de spier groot
- lensbandjes trekken aan de ooglens
- ooglens wordt platter door zijn elasticiteit
- brandpuntsafstand wordt groter
- voorwerpen van veraf kunnen nu scherp afgebeeld worden op het netvlies
Achterzijde van de iris: spierweefsel. Deze kunnen samentrekken en ontspannen zodat de pupil wijder of kleiner wordt. -> Pupilreflex.

Paragraaf 5
Het netvlies bestaat uit 3 lagen:
- Buitenste laag is een laag zintuigcellen.
- De tweede laag bestaat uit schakelcellen. Zijn verbonden met de zintuigcellen.
- De binnenste laag bestaat uit de sensorische zenuwcellen. Zijn verbonden met de schakelcellen.
Staafjes: contrasten onderscheiden bij lage lichtintensiteit. In de staafjes bevindt zich het staafjesrood (rhodopsine). Dit bestaat uit eiwit en retinal.
Er valt licht op het netvlies – molecuul verandert van vorm – kleurstof verbleekt – staafjesrood valt uiteen – membraanpotentiaal van de cel verandert – verandering groot genoeg, actiepotentiaal.
Kegeltjes: kleuren zien, verschillen in golflengte onderscheiden. Rood, blauw en groen worden geabsorbeerd. De andere kleuren ontstaan door een gecombineerde prikkeling van verschillende kegeltjes. Hoge prikkeldrempel, bij veel licht kunnen wij dus kleuren zien.
Gele vlek: plaats op het netvlies waar zich alleen kegeltjes bevinden. Elk kegeltje heeft daar zijn eigen schakelcel. -> beeld is veel scherper.
Horizontale cellen: vormen verbindingen tussen een aantal zintuigcellen en een schakelcel. -> wanneer een verlicht staafje of kegeltje deze cel activeert, remt deze de werking van naastgelegen staafjes die niet zijn verlicht. -> contrast in het beeld wordt groter.
Blinde vlek: plaats waar de oogzenuw door het netvlies heen loopt. Deze is bij beide ogen op een verschillende plek.

Paragraaf 6
Echt waarnemen doe je pas als de informatie uit je ogen in de schors van de grote hersenen is verwerkt. Bij het zien wordt er rekening gehouden met allerlei ervaringsfeiten.
Kleurconstantie: zorgt ervoor dat we onze omgeving onder veranderende omstandigheden kunnen herkennen. Fixatiepunt, beeld valt in beide ogen op de gele vlek, beelden lijken er op elkaar. De kleine verschillen worden door de hersenen vertaald in een stereoscopisch beeld en vergeleken met wat we al van het voorwerp weten.

Paragraaf 7
De belangrijkste taak van het zenuwstelsel is afstemming en communicatie. Hoe cellen met elkaar kunnen communiceren:
- direct celcontact -> korte afstand, bijv. binnen 1 weefsel.
- cellen kunnen boodschapperstoffen maken en die aan de omgeving afgeven. Andere cellen zijn gevoelig, ze hebben een receptor op hun celmembraan. De stof bindt zich aan een receptor – receptor verandert van vorm en wordt geactiveerd: korte afstand.
- hormonen -> boodschapperstoffen door het bloed heen. Heeft invloed op alle cellen met de juiste receptoren: lange afstand.
- via zenuwcellen -> aan het eind van de uitloper maken ze alsnog een boodschapper-stof, de neurotransmitter. Deze wordt afgegeven tussen de beide cellen. Die ruimte heet de synapsspleet en de contactplaats tussen de twee cellen heet de synaps.

Paragraaf 8
- Eerst was het zenuwstelsel bij ongewervelde dieren een netwerk van kleine en korte verbindingen. Dit zorgde voor een snelle reactie. -> Zenuwnetwerken.
- In de loop van de evolutie ontstonden in die zenuwnetwerken ophopingen van groepen zenuwcellen, de zogenaamde ganglia. (insecten en gewervelden)
- Zo ontstond het centrale zenuwstelsel met daarin bijna alle cellichamen van de zenuwcellen. Daarbuiten lopen de uitlopers van die cellen in bundels, de zenuwen.
- De opeenhopen aan de voorkant werd zo groot, dat de hersenen ontstonden.
Bij de gewervelde dieren: de hersenstam zorgt voor alle automatische functies (ademhaling, bloedsomloop, spijsvertering). Het achterste deel ontwikkelt zich tot de kleine hersenen. Deze regelt o.a. het evenwicht en de coördinatie.
Bij zoogdieren: in de voorhersenen ontstonden belangrijke hersengedeelten zoals de thalamus (schakelstation tussen grote hersenen en rest v.h. lichaam) en de hypothalamus (regeling van honger, dorst, lichaamstemp. en seksueel gedrag). Daarom heen de grote hersenen, waarvan het oudste deel het limbisch systeem heet. De grote hersenen zijn verantwoordelijk voor het emotionele gedrag. Daarom heen ontstond de hersenschors, waar o.a. de zintuiglijke informatie wordt verwerkt, vastleggen van herinneringen, bijsturen v.h. emotionele gedrag.
Mens is uniek door de 2 gebieden van de hersenschors; de Broca en de Wernicke.

Paragraaf 9
Ons zenuwstelsel bestaat uit een centraal deel en een perifeer deel. Een deel van je zenuwstelsel is autonoom, het staat niet onder invloed van je wil.
- centraal – perifeer willekeurig – onwillekeurig
Links en recht buiten de wervelkolom bevindt zich een rij zenuwknopen, die door de grensstreng met elkaar verbonden zijn. Vanuit deze zenuwknopen lopen zenuwen naar alle organen die door het autonome zenuwstelsel beïnvloed worden. De zenuwen vanuit de grensstreng activeren deze organen. -> orthosympatische zenuwen.
Parasympatische zenuwen -> tegenovergesteld effect. Cellichamen liggen in de hersenstam en onderste deel v.h. ruggenmerg.
Autonome zenuwstelsel: centraal deel (hersenen en grensstrengen)- perifeer deel (zenuwen)

Paragraaf 10
Zenuwcellen zijn gespecialiseerd in het geleiden van elektrische signalen. Ze hebben een aantal kenmerken gemeen. Ze hebben allemaal een cellichaam, waar de kern in zit. Om het cel-lichaam zit het celmembraan. Aan de zenuwcel zit een uitloper (axon), die staan dan in verbinding met elkaar, zintuigcellen, spieren of met klieren. Het axon is aan het einde vertakt, daar zitten synapsen aan. Om het axon zit een myelineschede, op regelmatige afstand wordt deze onderbroken door de knopen van Ranvier.
Dendriet: uitloper die informatie brengen in de richting van cellichamen.
• Sensorische zenuwcel: informatie van zintuigcellen naar het centrale zenuwstelsel. Cellichaam ligt net buiten het centrale zenuwstelsel.
• Schakelcel: liggen binnen het centrale zenuwstelsel. Vormen verbindingen tussen andere zenuwcellen.
• Motorische zenuwcel: elektrische signalen van het centrale zenuwstelsel naar spieren. Cellichaam ligt binnen het centrale zenuwstelsel.
• Secretorische zenuwcel: signalen naar kliercellen. Heeft dezelfde bouw als een motorische zenuwcel.
Buiten het centrale zenuwstelsel -> axonen en dendrieten: een laagje bindweefsel.

Paragraaf 11
Het zenuwstelsel moet ervoor zorgen dat allerlei processen in je lichaam snel op elkaar afgestemd worden, het centrale zenuwstelsel heeft daarin de leiding en bestaat uit:
- Hersenen:
Goed beschermt tegen beschadigingen en schokken -> Tussen de schedelbotten liggen 3 hersenvliezen. Om dit alles heen zit een stevige schedel. In beide hersenhelften ligt een hersenholte, gevuld met vocht en loopt door tot het ruggenmergkanaal. Aan de binnenkant zit het merg. Aan de buitenkant van de hersenen zit de hersenschors.
Grote hersenen: liggen gedeeltelijk over de andere hersendelen heen. Bestaan uit linker- en rechter helft, met elkaar verbonden door de hersenbalk.
Deze bestaat voor een groot deel uit zenuwcellen met korte axonen en sterk vertakte dendrieten. Hersencellen ontstaan in tussen de 7e en 18e week van de zwangerschap (kwart van het uiteindelijke gewicht).
Kleine hersenen: zorgen voor handhaving van evenwicht, coördinatie en timing van bewegingen. Informatie afkomstig van ogen en evenwichtsorgaan veroorzaken activiteit in de kleine hersenen -> signalen naar spieren zodat je goed beweegt.
Hersenstam: zorgt voor automatische functies zoals ademhalen en een groot aantal reflexen. In het verlengde merg (onderste deel van hersenstam), kruisen de neuronen van linker- en rechterhelft van het ruggenmerg elkaar.
- Ruggenmerg:
Het ruggenmerg is een belangrijke geleidingsbaan en ligt goed beschermt in het wervelkanaal. Tussen 2 wervels ontspringen steeds een linker- en een rechterzenuw (totaal 32 paar). Spinale ganglion: hierin liggen de cellichamen van de sensorische zenuwcellen. Het ruggenmerg is omgeven door 3 vliezen -> bescherming tegen schokken en beschadiging. Lumbaalpunctie: vocht uit ruggenmerg – samenstelling wordt onderzocht – informatie over hersenvloeistof.

Hersenen en ruggenmerg -> coördinatie van veel lichaamsfuncties.
Reflex: een onwillekeurige en zeer snelle reactie op een prikkel, die grotendeels volgens vaste banen (reflexboog) verloopt. Reflexboog bestaat uit:
- Zintuigcel of receptor.
- Een geleidend deel, de conductor.
- De effector.
Reflexen van het hoofd lopen niet via het ruggenmerg, maar via de hersenstam.

Paragraaf 12
Informatie opslaan is het leggen en verstevigen van verbindingen tussen hersencellen. Leren betekent het ontstaan van nieuwe synapsen en het versterken van de bestaande. Drie afzonderlijke processen bij leren: opslaan, vasthouden en terugvinden van informatie.
Om leerprocessen te bevorderen: voldoende slaap, prettige stemming, uitdaging.
Herinneringen: het reconstrueren van dingen die bij elkaar horen (geur, kleur, temp). Hierbij is het ‘label’ belangrijk.
Verschillende soorten langetermijngeheugens:
- Het procedurele geheugen gebruik je onbewust (gewoontes en vaardigheden). Priming: bepaalde informatie uit het geheugen wordt geactiveerd, terwijl mensen zich niet bewust zijn dat ze die informatie hebben opgeslagen.
- Het declaratieve geheugen is bewust toegankelijk.
- episodische geheugen: bevat je persoonlijke geschiedenis.
- semantisch geheugen: bevat abstracte feiten (woordenschat, kennis over wereld).

Paragraaf 13
Bewegingen van dieren kunnen op 3 manieren tot stand komen:
- De amoeboïde beweging: bewegen met hun hele cel -> eencelligen.
- Via kleine trilharen; flagel: 1 of een paar grote trilharen aanwezig.
- Met het spierstelsel; in ons lichaam onderscheiden we 3 typen spieren:
De skeletspieren – dwarsgestreepte spieren. Ze zitten vast aan je skelet en zijn nodig om te bewegen. -> willekeurige spieren.
De hartspier – ziet er dwarsgestreept uit, maar is niet een willekeurig spier, en zit niet aan je skelet vast.
De gladde spieren – zitten niet aan je skelet vast – vooral rondom holle organen.

Paragraaf 14
Dwarsgestreepte spieren zijn opgebouwd uit spiervezels (samensmelting van een aantal spiercellen tijdens de embryonale ontwikkeling). -> meerdere celkernen. Een groep spiervezels is een spierbundel. Om een groep spierbundels zit een spierschede. Aan het einde een pees -> kunnen niet samentrekken, bestaan uit bindweefsel, zit aan het bot. In een spiervezel bevinden zich fibrillen -> bestaan uit eiwitmoleculen (filamenten).
De dunne actine- en de dikkere myosinefilamenten schuiven langs elkaar, zodat de afstand tussen de beide Z-lijnen kleiner wordt. -> sacromeren van spierfibril worden korter -> hele spierfibril wordt korter -> hele spiervezel trekt samen.
Een axon met de daarmee verbonden spiervezels heet een motorische eenheid.
Binnen de dwarsgestreepte spieren komen verschillende vezeltypen voor:
- Rode spiervezels; bevat veel myoglobine (slaat zuurstof op in spieren), kunnen langdurig samentrekken zonder moe te worden -> kracht is minder groot.
- Witte spiervezels; bevat minder bloedvaten, meer fibrillen dan rode spiervezels -> meer kracht, werken snel. In 1 spier, komen beide spiervezels voor.
Tetanus: veel spiersamentrekkingen (actiepotentialen) achter elkaar, zodat de spier in een samengetrokken toestand blijft zitten.
Tonus: spanningstoestand van spieren en weefsels in je lichaam. Verschillende spieren zijn voortdurend aangetrokken.

Paragraaf 15
Het hart is een holle spier -> spierweefsel is dwarsgestreept. Hartspiercellen communiceren door direct celcontact. Het hart kan niet in tetanus komen, en wordt niet vermoeid. Het hart heeft een eigen hartslagregeling; in gespecialiseerde cellen in de wand van de rechterboezem ontstaan actiepotentialen die zich langs bepaalde banen over het hele hart verspreiden (ong. 70 slagen p/m)

Paragraaf 16
Gladde spieren: spierweefsel bestaat uit afzonderlijke kleine cellen met 1 celkern. Actine- en myosinefibrillen zijn niet regelmatig geordend -> geen patroon van dwarse strepen. Gladde spieren worden onwillekeurig genoemd -> niet onderhevig aan je wil. Werken trager – kunnen langer samengetrokken zijn – minder snel vermoeid dan skeletspieren.

Paragraaf 17
Er is een verband tussen gedrag en de aanwezigheid van bepaalde hormonen. Het gedrag kan worden beïnvloed door chemische stoffen zoals drugs en sommige medicijnen.