Zenuwstelsel en hormonen - Biologie - Theorie - Toelatingsexamens arts en tandarts

Zenuwstelsel en hormonen

Zenuwstelsel en hormonen

Voorwoord

Deze theoriehoofdstukken werden in eerste instantie samengesteld om in de theorie te voorzien die vereist is voor het afleggen van de toelatingsexamens arts en tandarts, maar heeft mettertijd een bredere bestemming gekregen, waardoor meer theorie voorzien is dan gekend moet zijn voor het toelatingsexamen. Toch is de theorie relatief beknopt gehouden: ze is vooral bedoeld voor wie het allemaal al eens gezien heeft en wil herhalen en daardoor zijn basis verstevigen. Ik denk dat ze daardoor nuttig kan zijn bij de voorbereiding van die toelatingsexamens, voor olympiades of voor een herhaling van leerstof voor het aanvangen van hogere studies. Maar als je besluit dit document te gebruiken voor welke test dan ook, check dan zelf welke leerstof gekend moet zijn op de officiële sites.
De auteur van dit document kan in geen enkel geval aansprakelijk gesteld worden voor eventuele gevolgen van of schade die kan ontstaan uit het gebruik van dit document.

Zicht: het oog

Lichtstralen vallen op het netvlies en prikkelen zintuigcellen, die via de oogzenuwen naar de hersenschors geleid worden. De plaats waar de oogzenuw is, noemen we de blinde vlek: hier is er geen zicht.

Staafjes en kegeltjes

In het netvlies zitten staafjes (gevoelig voor zwak licht, geen kleuren) en kegeltjes (gevoelig voor rood, groen of blauw)
Daarom zien we geen kleuren als het licht zwak is, bvb. 's avonds.
De meeste kegeltjes en het meeste detail vinden we in de gele vlek. Het oog wordt dan ook voortdurend bewogen om de gele vlek zoveel mogelijk te benutten.

Daltonisme

Bij rood-groen kleurenblindheid (daltonisme) kan men rood en groen niet goed onderscheiden.
Hier is er een probleem met de kegeltjes.
Het is een erfelijke ziekte die vooral bij mannen (8%) voorkomt.

Accommodatie van het oog

Accomodatie van het oog is het scherp stellen van het oog door met de spieren de lens meer of minder bol te stellen.
Voor voorwerpen op afstand is de lens het minst bol.
Voor voorwerpen dichtbij moet de lens boller staan. Het beeld moet net goed op het netvlies komen.

Myopie

Bij mensen die bijziend zijn (myopie), dit wil zeggen dat ze niet ver kunnen zien maar wel goed dichtbij, valt het juiste beeld voor het netvlies.
Dit wordt gecorrigeerd met een bril met holle lenzen.

Hyperopie

Bij mensen die verziend zijn (hyperopie), die niet goed dichtbij maar wel goed ver kunnen zien, valt het juiste beeld achter het netvlies.
Correctie gebeurt met een bril met bolle lenzen.

Bereik van het gehoor

De mens kan geluiden ongeveer in het bereik van 20-20.000 Hz horen.
Hogere tonen noemen we ultrasoon, lagere tonen infrasoon.

Werking van het gehoor

Geluid doet het trommelvlies trillen, dat op zijn beurt drie gehoorbeentjes doet bewegen: hamer, aambeeld en stijgbeugel.
In het slakkenhuis zit een vloeistof, die beweegt door de trillingen van de stijgbeugel op de ingang van het slakkenhuis (ovalen venster).
De beweging van de vloeistof doet haarcellen bewegen op de basaalmembraan in het slakkenhuis, die verbonden zijn met zenuwen die naar de hersenen leiden, waardoor we de verschillende frequenties horen.

Evenwicht

In het binnenoor zitten ook evenwichtszintuigen:
Er zijn enerzijds twee voorhofsholten, die gevuld zijn met kristallen die met zintuigcellen verbonden zijn.
Bewegen van het hoofd doet de zintuigcellen bewegen
Ook zijn er drie halfcirkelvormige kanalen, die loodrecht op elkaar staan, die gevuld zijn met een vloeistof die bij bewegen van het hoofd zintuigcellen in beweging zet.

Geur: de neus

In de neusholte zitten reukslijmvliezen met reukgevoelige zintuigcellen.
Het reukorgaan is rechtstreeks verbonden (zonder schakelcentrum) met de reuklobben in de hersenen en staat ook in verbinding met primitievere hersendelen waarin de emoties zetelen.
Daarom roepen geuren zo sterk emoties op.

Smaak: de tong

De tong is bezet met smaakpapillen, waarin zich smaakcellen bevinden. Verschillende delen op de tong zijn verantwoordelijk voor verschillende smaken:
Er is ook nog een vijfde basissmaak: umami. Deze smaak wordt geactiveerd door glutamaat (een smaakversterker) en versterkt ook de zoete en zoute smaak.

Tast

In de huid zitten sensoren die warmte of koude registreren en tast of drukgevoelig zijn.
Deze sensoren zijn via zenuwcellen verbonden met de hersenen.
Een te sterke prikkel geeft een pijnervaring.

Neuronen

Neuronen of zenuwcellen zijn de bouwstenen van het zenuwstelsel.
De vetachtige stof myeline wordt gevormd door de cellen van Schwann, die om het axon heen zitten. Het zorgt ervoor dat boodschappen sneller kunnen worden doorgestuurd en isoleert: het voorkomt dat elektrische signalen onbedoeld overspringen op andere neuronen.

Impulsgeleiding

Impulsen of prikkels worden via dendrieten over het cellichaam en zo langs het axon geleid.
In rust is er een spanningsverschil tussen de binnenzijde van de celmembraan (negatief) en de buitenzijde (positief).
Dit wordt zo gehouden door Na+-ionen buiten de cel te houden.
Dit noemen we de rustpotentiaal.
Als een prikkel aankomt, zullen de Na+-ionen wel naar binnen gebracht worden en wordt de binnenkant positief ten opzichte van de buitenkant.
Dit noemen we de actiepotentiaal.
De actiepotentiaal gaat zich voortplanten over het axon.
Een sterkere impuls geeft geen grotere actiepotentiaal, maar meer actiepotentialen kort na mekaar.

Actiepotentiaal

Als de depolarisatie van de celmembraan een bepaalde drempelwaarde (threshold) bereikt, ontstaat een actiepotentiaal.

Synaps

Het contactpunt tussen twee neuronen (waar het axon aankomt aan een dendriet van een volgend neuron) noemen we de synaps.
De impuls (actiepotentiaal) doet in de synaps neurotransmitters vrijkomen, die receptoren in het volgend neuron treffen en daar een nieuwe actiepotentiaal doen ontstaan.
Pre-synaptisch gedeelte
Post-synaptisch gedeelte
Neurotransmitter
Receptor
Blaasje
Transporter
Ca2+-kanaal
Post-synaptisch neuron

Reflexboog

De reflexboog wordt geactiveerd als we een automatische handeling doen, bijvoorbeeld onze hand terugtrekken bij verbranden, of de kniepeesreflex,...
Hierbij gaan er sensorische neuronen naar het ruggenmerg, en schakelneuronen verbinden deze neuronen met motorische neuronen, die de hand doen terugtrekken of de knie strekken.
Er is bij reflexen dus geen tussenkomst van de hersenen.

Reflexboog

De vinger voelt de vlam van de kaars.
Een sensorisch neuron leidt naar het ruggenmerg.
Daar verbindt een schakelneuron dit neuron met een motorisch neuron.
Dit neuron staat in verbinding met een spier, die de hand doet terugtrekken.

Het centraal zenuwstelsel

Het centraal zenuwstelsel (CZS) bestaat uit het ruggenmerg en de hersenen.
Cerebrum = Grote Hersenen, Cerebellum = Kleine hersenen, Medulla oblongata (Verlengde Ruggenmerg) en Pons vormen de hersenstam.

Het centraal zenuwstelsel

De kleine hersenen zijn verbonden met evenwichtsorgaan en spieren en regelen vooral de coördinatie van spierbewegingen.
De grote hersenen staan vooral in om de door de zintuigen opgevangen prikkels te verwerken. Impulsen van de rechterzijde van het lichaam worden behandeld door de linkerzijde van de hersenen en omgekeerd. Alle hogere cognitieve functies (taal,...) zijn hier gelokaliseerd.
De hersenstam heeft zenuwen die hart, longen en dergelijke aansturen.
Het ruggenmerg verbindt de hersenen met de rest van het lichaam.

Het perifeer zenuwstelsel

Bestaat uit zenuwuitlopers die het centraal zenuwstelsel met de rest van het lichaam verbinden.
Het deel van het perifeer zenuwstelsel dat onafhankelijk is van de wil (impulsen naar het hart en dergelijke) noemen we het autonoom zenuwstelsel.
We onderscheiden twee delen:
het (ortho)sympatisch zenuwstelsel: wordt actief als je zelf ook actief bent, het verhoogt de hartslag en de ademhaling
het parasympatisch zenuwstelsel: wordt actief als je zelf niet actief bent, bvb. vlak na het eten, het remt de hartslag en de ademhaling

Hormonen

Exocriene klieren: scheiden stoffen af buiten het lichaam (vb. zweetklieren).
Opmerking: het spijsverteringsstelsel wordt ook als "buiten" beschouwd.
Endocriene klieren: scheiden signaalstoffen (hormonen) af binnen het lichaam, die via het bloed naar specifieke doelwitorganen getransporteerd worden.
Hormonale regeling is langzamer dan via het zenuwstelsel, maar wel van langere duur.
Hormonen leveren een belangrijke bijdrage aan de homeostase, het stabiel houden van de omstandigheden in het lichaam (temperatuur, suikergehalte van het bloed,...).
Hormonale regeling gebeurt via feedback (terugkoppeling).
We zagen dit reeds bij de regeling van het suikergehalte.

Hypothalamus en hypofyse

Hormonenafgifte wordt geregeld door het centraal zenuwstelsel. De hypothalamus stuurt de hypofyse aan, die er nauw mee verbonden is.
Dit is de "masterklier" die hormonen zal afscheiden die andere klieren (bvb. de bijnieren, schildklier,…) zal aanzetten hun hormonen (bvb. cortisol) af te scheiden.
We zien hier de hypothalamus die via CRH de hypofyse aanzet tot productie van ACTH. Dit ACTH zal de bijnier stimuleren cortisol aan te maken.
De cortisol zal de productie van CRH en ACTH remmen, dit noemen we negatieve terugkoppeling. Hierdoor blijft de cortisolwaarde op een goed niveau.