Samenvatting Theorie 1 PDF

& Hoofdstuk 4: Sensorische systemen Overzicht van sensorische receptoren Receptoren kan men groeperen in 3 klassen 1. Mechanoreceptoren: stimulatie door mechanische krachten bvb druk tast, gehoor, evenwicht 2. Chemoreceptoren detecteren chemische substanties of veranderin...

& Hoofdstuk 4: Sensorische systemen Overzicht van sensorische receptoren Receptoren kan men groeperen in 3 klassen 1. Mechanoreceptoren: stimulatie door mechanische krachten bvb druk tast, gehoor, evenwicht 2. Chemoreceptoren detecteren chemische substanties of veranderingen reuk, smaak 3. Energie-detecterende receptoren reageren op electromagnetische en warmte energie -> zicht (fotoreceptoren) eenvoudig: naakte zenuwuiteinden complexer: associatie van sensorisch neuron met gespecaliseerde epitheliale cellen sensorische informatie wordt doorgeeven aan het CZS en waargenomen in een 4 stappen proces: 1) stimulatie 2) transductie 3) transmissie 4) interpretatie bvb. We kijken met onze ogen en zien met onze hersenen è sensorische waarneming is subjectief: voor iedereen is dit anders Sensorische cellen reageren op stimuli via stimulus-afhankelijke ionenkanalen in hun membranen o Open of toe, afhankelijk van het sensorisch systeem § meestal gebeurt een depolarizatie van de receptorcel, analoog aan de EPSP noemt men de receptor potentiaal, is ook gradueel (summatie) Als de receptorpotentiaal, of de summatie van receptorpotentialen boven een drempelwaarde uitsteekt wordt een actiepotentiaal gegenereerd Hoe groter/sterker de sensorische stimulus, hoe groter de depolarizatie van de receptorpotentiaal, en des te hoger de frequentie van de APs 53  è Voorbeeld Mechanoreceptoren: tast en druk Cutane receptoren (in huid) reageren op stimuli tussen extern en intern milieu - reageren op warmte, pijn, tast en druk pijnreceptoren vervoeren impulsen die worden waargenomen als pijn o dikwijls vrije zenuwuiteinden doorheen het lichaam, vooral daar waar kans op schade groot is o reageren bvb op extreme temp, chemische substanties, intense mechanische stimuli Thermoreceptoren zijn naakte dendritische uiteinden van sensorische neuronen gevoelig voor veranderingen in temperatuur 6 koude receptoren zitten hoger in de huid, en zijn veel talrijker dan warmte receptoren è afhankelijk of het warm of koud is gaat uw pijnreceptoren of thermoreceptoren 54 55  receptieve velden: klein (maar kleine regio moet geactiveerd worden) of groot (groter veld nodig om receptor te activeren) adaptatei: snel en traag: elke streep is actiepotentiaal ? m Mechanoreceptoren Proprioceptoren monitoren spierlengte en spiertrekkracht o voorzien in informatie over de relatieve positie of beweging van de lichaamsdelen o voorbeelden: § spierspindel (registreert lengte van spiervezels – staat in parallel) § Golgi tendon orgaan (registreert trekkracht op spiervezels – staat in serie – voorkomt overdreven trekkracht op pezen) 56  Mechanoreceptoren Proprioceptoren monitoren spierlengte en spiertrekkracht voorzien in informatie over de relatieve positie of beweging van de lichaamsdelen voorbeelden: § spierspindel (registreert lengte van spiervezels – staat in parallel) § Golgi tendon orgaan (registreert trekkracht op spiervezels – staat in serie – voorkomt overdreven trekkracht op pezen) è spierspindel Baroreceptoren monitoren bloeddruk o sterk vertakt netwerk van afferente neuronen in de sinus carotis en de aortaboog o Detecteert trekkracht of uitrekken van de wand van deze bloedvaten § bij bloeddrukverlies, daalt de frequentie van de impulsen van de baroreceptoren CZS reageert door het sympatsich ZS te stimuleren wat leidt tot verhoogde hartslag en vasoconstrictie en dus herstel van bloeddruk (homeostase) Zijlijnsysteem bij vissen- detectie van lage frequentie vibratie inschatten afstand tot objecten kanalen lopend over de lengte van het lichaam van de vis onder het huidoppervlak o bevat haarcellen met cilia die projecteren in de gelatineuze cupula o Haarcellen hebben veel kortere cilia, stereocilia, en 1 lang kinocilium o geinnerveerd door sensorische neuronen die de impulsen doorgeven aan de hersenen è Buigen van de stereocilia in de richting van het kinocilium heeft een stimulerend effect algemeen è Buiging in tegenovergestelde richting is inhibitorisch principe 57  - Am è b. hangt af van naar lings of recht voor inhibition of excitation het oor bij land Vertebraten Luchtvibraties lopen doorheen het auditief kanaal van het buitenoor Vibraties raken het tympanum (trommelvlies) wat leidt tot beweging van 3 kleine gehoorbeentjes in het benige middenoor o Malleus (hamer), incus (aanbeeld) en stapes (steigbeugel) de stapes vibreert tegen het ovaal venster, wat toegang geeft tot het binnenoor Het binnenoor bevat de cochlea, een benige structuur die deels het cochleair kanaal bevat het vestibulair kanaal ligt boven op dit kanaal, terwijl het tympanisch kanaal er onder ligt Alle 3 deze kamers zijn gevuld met vloeistof drukgolven verplaatsen zich in het tympanisch kanaal naar het ronde venster, een ander flexibel membraan è buis van eutagius: belangrijk om drugverschillen te regelen è drie halve lussen voor evenwicht het orgaan van Corti, zet geluid om in een electrisch signaal in de cochlea, en bestaat uit: o Basilaire membraan: bodem van cochleaire ductus o Haarcellen met geassocieerde sensorische neuronen o Tectorieel membraan: Overhangende, gelatineuze membraan Stereocilia van de haarcellen buigen in respons op vibraties van de basilaire membraan o zenden zenuwimpuls naar de hersenen, die daar worden geinterpreteerd tot geluid 58  è doosnede cochlea o verschillende haarcellen met stereocilia o haarcellen verbonden met sensorische neuronen die samenbundelen tot gehoorzenuw o onderaan basilair mebraam bovenan tectorieel membraan the basilaire membraan van de cochlea bestaat uit elastische vezels die antwoorden op verschillende frequenties, of toonhoogte, van het geluid è gehoorsbereik mens: 20- 20.000 Hz è als je gehoorverlies hebt, ga je eerst hoge frequenties verliezen navigatie op basis van geluid sommige zoogdieren kunnen de aanwezigheid en afstand van objecten inschatten op basis van geluid o vleermuizen, walvissen, dofijnen § zij zenden geluid uit en bepalen de tijd die nodig is om deze geluiden te laten terugkeren: echolocatie sonar (sound navigation and ranging) is gebaseerd op echolocatie principes è echolocatie: geluid is trillingen doorheen de lucht. Dieren gaan trillingen uitzenden die gaat terugkaatsen en zo gaan ze zich oriënteren è sonar= hierop gebaseerd 59 zelf vergelijken met gehoor (tot aan zicht) è detectie van de positie en beweging van het lichaam- evenwicht Meeste invertebraten kunnen zich oriënteren tov de gravitatie mbv sensorische structuur: statocyst o gecilieerde haarcellen + calcium carbonaat stenen: statolieten In vertebraten zijn de receptoren voor gravitatie opgebouwd uit 2 kamers in het membraneus labyrint: utriculus and sacculus In utriculus en sacculus bevinden zich haarcellen met stereocilia en een kinocilium o ingebed in calcium carbonaat-rijke otoliet membraan Utriculus meer gevoelig voor horizontale acceleratie (zoals in auto) Sacculus meer gevoelig voor verticale acceleratie (zoals in lift) o Beide types acceleratie veroorzaken buiging van cilia, en produceren dus een AP in een geassocieerd sensorisch neuron Het vestibulair. apparaat è drie lussen à evenwicht utriculus en sacculus zijn continu met drie semicirculaire kanalen die angulaire acceleratie in gelijk welke richting detecteren o op het einde van de kanalen zitten gezwollen kamers, de ampullae § Groepjes cilia van haarcellen steken tot in de ampullae Tips van de cilia zijn ingebed in een gelatineuze cupula, die doorloopt tot in de endolymfe van elk kanaal bij hoofdrotatie, duwt het vocht in het semicirculair kanaal tegen de cupula, en veroorzaakt zo buiging van de cilia o Buiging in de richting van het kinocilium lokt een receptorpotentiaal uit § Stimuleert een AP in het geassocieerd sensorisch neuron C Sacculus, utriculus en semicirculaire kanalen vormen samen het vestibulair apparaat I 60  è visuele informatie voor ons als mens heel belangrijk zicht: Zicht begint met het vangen van lichtenergie door fotoreceptoren o Visuele informatie wordt gebruikt om de afstand, de richting, de beweging, en de eigenschappen van objecten te bepalen Invertebraten hebben simpele visuele systemen met fotoreceptoren gegroepeerd in een oogspot Platwormen kunnen richting van licht bepalen maar kunnen geen beeld vormen Bij leden van vier phyla zijn goed ontwikkelde, beeldvormende ogen ontstaan Annelida, molluska, arthropoda, en de chordata è Deze ogen zijn gelijkend in structuur 61  è wij in groep chordate è we hebben allemaal hetzelfde pigment zitten in ons oog, maar in verschillende hoeveelheid (bruinte ogen veel pigment/ blauwe ogen weinig pigment) Scherpstelling: lens is opgehangen aan ciliaire spieren via het ligament om dichtbij scherp te zien trekt de ciliaire spier samen, de lens wordt boller en buigt de lichtstralen sterke bij ver zicht, relaxeert de ciliaire spier, de lens wordt platter en buigt de lichtstralen è Bijziendheid en verziendheid wordt veroorzaakt door slecht focussen van het beeld op de retina tgv van te korte of te lange oogbol relaxatie sumenteling 62  è bijziend: problemen om ver te zien è verziend: meer afgeplatte oogbol à troebel zien è als je ouder wordt kan cilllaire spier stroever worden, waardoor je ook stroever zicht gaat krijgen structuur van Vertebraten oog Twee types receptoren in de vertebraten retina: o staafjes = zwart-wit zicht bij zwakke verlichting o kegeltjes = kleurenzicht en scherp zicht, goede verlichting nodig zitten vooral centraal in retina, de fovea Kegeltjes en staafjes hebben dezelfde basis structuur o binnenste segment rijk aan mitochondria en vesikels gevuld met neurotransmitter § via cilium verbonden met buitenste segment o gevuld met 100den afgeplatte schijfjes met fotopigment erergie omzetten naar signaal o kegeltjes: kleurzicht o staafjes: zwart wit zicht meer bij perifere è hebben zelfde basisstructuur è voor kegeltjes drie verschillende kleuren: blauw, groend, rood o bv. Muizen hebben geen rode kegeljtes à variatie tussen verschillende organismen 63 structuur van Vertebraten oog The retina bestaat uit 3 lagen cellen o Externe laag van kegeltjes en staafjes (inputlaag) o Middenste laag bipolaire cellen, amacriene cellen, horizontale cellen o binnenste laag van ganglion cellen: zij zenden impulsen naar de hersenen via de optische zenuw (outputlaag) 64  è beide ogen zien beide objecten en gaan info doorsturen door optische zenuw. è Altijd eerst info doorgeven naar thalamus en dan naar de hersenen è Het middeldste stuk overlapt: binoculair visual field è Info opgenomen door linkeroog gaat naar rechterhersenhelft en andersom Visuele processing Primaten en predatoren hebben twee frontaal gerichte ogen, 1 aan elke kant van het gezicht o de twee visuele velden overlappen, belangrijk voor binoculair zicht § waarneming van diepte en 3D – detailzicht Prooidieren hebben hun ogen dikwijls meer zijwaarts ingepland in het hoofd - dit verhindert binoculair zicht, maar vergroot het totale receptieve veld – snelle detectie van de predator en vluchte è Binoculair zicht belangrijk voor dieptezicht providies predator 65