13.3 impulsgeleiding

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Hoofdstuk 13 - Zenuwstelsel

Inhoud hoofdstuk

13.1 Bouw centraal zenuwstelsel (onderdelen hersenen) 

13.2 Cellen in het zenuwstelsel

13.3 Impulsgeleiding (hoe gaan signalen door een zenuwcel)

13.4 Impulsoverdracht tussen neuronen

13.5 Autonoom zenuwstelsel (onbewuste deel van het zenuwstelsel)

Belangrijke concepten 13.1

- Centraal en perifere zenuwstelsel

- Cellichamen van neuronen vormen in CZS de grijze stof, myeline om de uitlopers vormt de witte stof: bron 1

- De bloed-hersenbarrière houdt stoffen tegen: bron 2

- Sensorische en motorische centra in hersenschors

   o Primair sensorisch: informatie vanuit zintuigen

   o Secundair sensorisch: interpreteert, vergelijkt en slaat informatie op die binnenkomt vanuit           zintuigen

   o Primair motorisch: levert informatie voor spieren

   o Secundair motorisch: coördinatie van de spieren

Belangrijke concepten 13.1

- Kleine hersenen coördineren alle bewegingen  bron 3 en 4

- Thalamus selecteert de prikkels naar de hersenschors

- Hypothalamus regelt homeostase

- Reflexen in het gebied van het hoofd gaan via de hersenstam en de hersenzenuwen. Reflexen in de romp en ledenmaten gaan via het ruggenmerg en de ruggenmergzenuwen.  bron 5 en 6

Belangrijke concepten 13.2

- Neuronen bestaan uit (bron 7)

    o Cellichaam

    o Dendrieten : ontvangen impulsen van andere neuronen of zintuigen

    o Axonen : geleiden impulsen weg van het lichaam

- Sensorische neuronen (bron 8)

    o Vervoeren impulsen van zintuigen naar CZS

- Schakelneuronen

    o Ontvangen impulsen van sensorische of andere schakelneuronen

Belangrijke concepten 13.2

- Motorische neuronen

    o Geven impulsen af aan spieren of klieren

- Zenuwen zijn opgebouwd uit bundels uitlopers van sensorische en motorische neuronen (bron 9)

- Buiten neuronen bevat het zenuwstelsel ook gliacellen. Sommige van deze cellen vormen myelineschedes om axonen (bron 10)

Inhoud hoofdstuk

13.1 Bouw centraal zenuwstelsel (onderdelen hersenen) 

13.2 Cellen in het zenuwstelsel

13.3 Impulsgeleiding (hoe gaan signalen door een zenuwcel)

13.4 Impulsoverdracht tussen neuronen

13.5 Autonoom zenuwstelsel (onbewuste deel van het zenuwstelsel)

13.3 impulsgeleiding

Je leert hoe neuronen signalen verwerken en hoe ze impulsen geleiden

Impulsen

Een impuls is een soort elektrische stroom door een zenuwcel.

Een impuls is een tijdelijke wijziging van het potentiaalverschil (ladingverschil) tussen de buitenkant en de binnenkant van de zenuwcel. 

Hij begint ergens (dendriet of cellichaam) en verspreidt zich over het hele membraan van de zenuwcel richting de uiteinden van het axon.

Rustpotentiaal

Bij een zenuwcel in rust is het

verschil in lading tussen de

buitenkant van de cel en de

binnenkant -70mV.

De binnenkant van de cel is 

negatief geladen ten opzichte

van de buitenkant.

Rustpotentiaal - Na⁺-K⁺-pomp

BINAS 88E

Continu worden 3 

Na⁺ naar buiten en

2 K⁺naar binnen 

gepompt. 

Kost energie. 

Na⁺ en K⁺ poorten

Het potentiaalverschil van -70 mV (rustpotentiaal) wijzigt bij een prikkel door het openen en sluiten van Na⁺ en K⁺ poorten.

Als de prikkel sterk genoeg is ontstaat een actiepotentiaal.

Na⁺ poorten

Na⁺ poorten kunnen openen als gevolg van:

een chemische prikkel (neurotransmitter bij een zintuig/ in een synaps tussen twee zenuwcellen)

een elektrische prikkel (poorten ernaast gaan open)

een mechanische prikkel (tastzintuig)

Actiepotentiaal (88F) BINAS!

1 Rustfase

2 Prikkel -> depolarisatie

Prikkel zwak:

kleine depolarisatie en herstel naar rustpotentiaal

2 Drempelwaarde

Prikkel sterk genoeg:

Membraanpotentiaal naar -50mV: 

actiepotentiaal

3 Actiepotentiaal

Alle Na⁺ poorten gaan open, cascade

4 Repolarisatie

Bij 30 mV sluiten de Na⁺ poorten en openen de K⁺ poorten

5 Hyperpolarisatie

K⁺ poorten reageren iets te traag bij bereiken rustpotentiaal

Actiepotentiaal (88F) BINAS!

Impulsrichting

Doordat volgende Na+ poorten openen als gevolg van de actiepotentiaal in de buurt 'loopt' de actiepotentiaal over het hele neuron. Van dendriet naar het uiteinde van alle axonen.

Impuls

Impulsrichting

Vanaf de depolarisatie is er een periode dat het neuron ongevoelig is voor nieuwe prikkels (refractaire periode), de Na+poorten kunnen ze even niet meer opnieuw geopend worden.

Deze periode is lang genoeg om te voorkomen dat de impuls ook weer terug gaat. De impuls gaat dus altijd maar één kant op.

Sprongsgewijze impulsgeleiding

Sprongsgewijze impulsgeleiding

De isolatie van de zenuwcellen zorgt ervoor dat de impuls grote sprongen maakt over de celmembraan van ongeïsoleerd deel naar ongeïsoleerd deel (van insnoering van Ranvier naar insnoering van Ranvier). 

Sprongsgewijze impulsgeleiding gaat erg snel.

Impulsgeleiding

Fysiek geheugen steuntje

De impulswave

Rustpotentiaal: handen gestrekt langs lichaam

Drempelwaarde: navelhoogte

Depolarisatie: Handen boven hoofd uitgestrekt

Repolarisatie: Handen zakken naar beneden

Hyperpolarisatie: Even door de knieën zakken en weer terug naar start positie

Doel 13.3

Ik kan na deze les:

• beschrijven wat de begrippen rustpotentiaal, drempelwaarde,

actiepotentiaal, en de-, re- en hyperpolarisatie betekenen;

• uitleggen dat hyperpolarisatie tot eenrichtingsverkeer leidt;

• uitleggen dat de cellen van Schwann (de myelineschede) voor

een snellere impulsgeleiding zorgen;

• uitleggen dat de grafiek van een actiepotentiaal een weergave is

van een meting op één punt van een uitloper.

Begrippen 13.3

membraanpotentiaal. rustpotentiaal, Na⁺-Ka⁺-pomp, ionpoorten, chemische prikkel, elektrische prikkel, actiepotentiaal, cascade-effect, prikkeldrempel, depolarisatie, repolarisatie, hyperpolarisatie, absoluut refractaire periode, alles-of-nietsprincipe