zintuiglijke waarneming: interne prikkels  (theorie - theorie) |

zintuigen

Zintuigen (receptoren) registreren signalen vanuit het externe of interne milieu. Zintuigen die betrokken zijn bij homeostatische regelsystemen (baroreceptoren, osmoreceptoren, chemoreceptoren en pH-receptoren) ontvangen signalen van het interne milieu. Proprioreceptoren ontvangen signalen van spieren of het evenwichtsorgaan en spelen een rol bij houding en beweging.

interne en externe receptoren

proprioreceptoren

spierspoeltjes

Motorische neuronen die spiervezels innerveren zijn met motorische eindplaatjes met spiervezels verbonden. Spieren contraheren als via de motorische eindplaatjes de neurotransmitter acetylcholine aan spiervezels wordt afgegeven. Spierspoeltjes signaleren wanneer een spier gespannen is. Doorgaans kunnen skeletspieren slechts samentrekken en is een antagonist (tegengesteld werkende spier) noodzakelijk om de spier te ontspannen. Spierspoeltjes spelen een rol bij de samenwerking tussen antagonisten.

spierspoeltjes


Naast spierspoeltjes in spiervezels bevinden zich ook sensoren in pezen. Bij het ontstaan van een kniepees-reflex spelen receptoren in pezen een rol. Spierspoeltjes en sensoren in pezen spelen een rol bij het bepalen van houdingen en bewegingen. De kleine hersenen spelen een belangrijke rol bij de afstemming van informatie uit de sensorische hersencentra en de innervatie van skeletspieren vanuit de motorische hersencentra.

sensoren in pezen en de kniepees-reflex

evenwichtszintuig

In het binnenoor bevindt zich het evenwichtszintuig. Het evenwichtszintuig is gevoelig voor de stand van het hoofd ten opzichte van de aarde en voor draaiing van het hoofd. De positie van het hoofd wordt waargenomen door evenwichtssteentjes aan de basis van de drie halfcirkelvormige kanalen van het evenwichtszintuig.

evenwichtsorgaan


Als de positie van de evenwichtssteentjes ten opzichte van de zintuigharen van de zintuigcellen verandert, wijzigt de positie van het zintuighaar ten opzichte van de zintuigcel. Hierdoor komt een neurotransmitter vrij die, indien de prikkel de prikkeldrempel overschrijdt, een impuls in de sensorische dendriet veroorzaakt.

evenwichtszintuigcellen en evenwichtssteentjes

Naast de houding van het hoofd is het evenwichtsorgaan ook gevoelig voor het plotseling tot stilstand komen (remmende auto) of snelle verticale bewegingen (lift).

halfcirkelvormige kanalen


In de halfcirkelvormige kanalen bevindt zich vloeistof. Als het hoofd beweegt komt de vloeistof in de kanalen langzamer in beweging dan de kanalen zelf (wet der traagheid). Aan de basis van de halfcirkelvormige kanalen bevinden zich zintuigcellen met zintuigharen. Als de vloeistof in de kanalen in beweging komt, buigen de zintuigharen met deze stroom mee. Omdat de vloeistof in de kanalen traag is, zullen de zintuigharen in tegengestelde richting bewegen (de vloeistof beweegt niet, het hoofd wel) en naderhand zullen de haren met de beweging mee bewegen (het hoofd staat stil maar de vloeistof beweegt nog).

proprioreceptoren

hersenen en proprioreceptoren

In de kleine hersenen worden houding, lichaamsbeweging en waarneming gecoördineerd, in secundaire motorische centra worden de verschillende innervaties vanuit de primaire motorische centra op elkaar afgestemd en vanuit de secundaire sensorische (of associatiecentra) worden de gegevens uit de primaire sensorische centra gekoppeld aan eerdere ervaringen. Dit geheel aan factoren bepaalt de uiteindelijke houding en beweging. Indien situaties vanuit de verschillende waarnemingen niet met elkaar in overeenstemming zijn, kan een gevoel van misselijkheid of desoriëntatie ontstaan.

conflicten en waarneming

vliegtuig

Piloten (zeker piloten van straaljagers) worden getraind om de informatie die uit het evenwichtsorgaan afkomstig is, tijdens de vlucht te negeren. Mocht een piloot zijn evenwichtsorgaan vertrouwen, zal hij zijn vliegtuig laten neerstorten. Informatie uit de cockpit moet de piloot overtuigen van de werkelijke positie van zijn vliegtuig.

evenwichtsorgaan en meetapparatuur

homeostatische regelsystemen

Tot de homeostatische regelsystemen behoren chemoreceptoren (ademhalingsfrequentie), baroreceptoren (bloeddruk), osmoreceptoren (osmotische waarde) en pH-receptoren (zuurgraad).

chemoreceptoren

Bij ademhaling wordt de lucht in de longen door samentrekkingen van middenrifspieren en tussenribspieren geventileerd. Chemoreceptoren in de wanden van de aorta en halsslagaders meten de pCO2 of koolstofdioxidespanning (druk die CO2-moleculen uitoefenen) van het bloed en geven deze informatie door aan de hersenen. Via het ademcentrum (respiratoir centrum) wordt de diepte van de ademhaling, de ademhalingsfrequentie en wijdte van de bronchiolen gereguleerd. Het ademhalingscentrum bevindt zich in het verlengde merg en staat onder invloed van de hypothalamus in de hersenstam.

regulatie ademhaling

autonome innervatie

Het ademhalingscentrum maakt deel uit van het autonome zenuwstelsel. De longen worden vanuit het autonoom zenuwstelsel dubbel geïnnerveerd. Bij zware lichamelijke inspanning worden de longen meer aangestuurd door het (ortho)sympathische deel van het autonome deel van het zenuwstelsel dan door het parasympathische deel van het autonome zenuwstelsel. Bij rust worden de longen meer aangestuurd door het parasympathische deel van het autonome deel van het zenuwstelsel dan door het (ortho)sympathische deel van het autonome zenuwstelsel.

animale innervatie

Naast innervatie vanuit het autonome deel van het zenuwstelsel kunnen de longen ook door het animale deel van het zenuwstelsel geïnnerveerd worden. Onder invloed van de wil kan de ademhaling versneld en vertraagd worden en kan de diepte van de ademhaling worden aangepast.

baroreceptoren

In de wanden van de aorta en halsslagaders bevinden zich baroreceptoren. Baroreceptoren zijn gevoelig voor de uitrekking van de slagaderwand. Als de hartkamer (ventrikel) met kracht een puls bloed in de aorta pompt, wijdt de aorta uit. Deze puls is door alle slagaders (arteriën) te volgen en wordt door het gladde spierweefsel in de wand van de arteriën kracht bijgezet. De mate van uitwijding van de wanden van de aorta en halsslagaders kan als maat voor de bloeddruk gezien worden.

regulatie bloedstroom

Als de bloeddruk te laag wordt sturen de baroreceptoren impulsen naar de hersenstam. In de hersenstam wordt het slagvolume en het hartritme bepaald. Als de bloeddruk lager is dan de normwaarde, neemt het hartritme en/of het slagvolume toe.

autonome innervatie

Het cardiovasculair centrum maakt deel uit van het autonome zenuwstelsel. Het bloedvatenstelsel en hart worden vanuit het autonoom zenuwstelsel dubbel geïnnerveerd. Bij zware lichamelijke inspanning worden het bloedvatenstelsel en het hart meer aangestuurd door het (ortho)sympathische deel van het autonome deel van het zenuwstelsel dan door het parasympathische deel van het autonome zenuwstelsel. Bij rust worden het bloedvatenstelsel en het hart meer aangestuurd door het parasympathische deel van het autonome deel van het zenuwstelsel dan door het (ortho)sympathische deel van het autonome zenuwstelsel. Naast regulatie van de hartslagfrequentie en het slagvolume kan, onder invloed van het autonome zenuwstelsel, ook de toestroom van bloed naar specifieke organen verhoogd worden (vasodilatatie) of verlaagd worden (vasoconstrictie). Vasodilatatie en vasoconstrictie worden, net als hartslagfrequentie en slagvolume, dubbel geïnnerveerd.

osmoreceptoren

In de hypothalamus in de hersenstam bevinden zich osmoreceptoren. Osmoreceptoren meten de osmotische waarde van het bloedplasma. De osmotische waarde van het bloedplasma wordt bepaald door de hoeveelheid opgeloste stoffen ten opzichte van de hoeveelheid water.

regulatie osmotische waarde bloedplasma

autonome innervatie

Als de osmotische waarde van het bloed aangepast moet worden kan dit gebeuren door de hoeveelheid opgeloste stoffen in het bloed te verhogen of door de hoeveelheid water die door het lichaam uitgescheiden wordt aan te passen. Door productie van plasma-eiwitten door de lever kan de osmotische van het bloedplasma worden verhoogd. Als de nieren meer water uit voorurine resorberen komt meer water terug in het bloedplasma en komt minder water in urine terecht, waardoor de osmotische waarde van het bloed daalt. Als de nieren minder water uit voorurine resorberen komt minder water terug in het bloedplasma en komt meer water in urine terecht, waardoor de osmotische waarde van het bloed stijgt. Zowel de nieren als de lever worden vanuit het autonome deel van het zenuwstelsel dubbel geïnnerveerd.

hormonale beïnvloeding

Als de osmotische waarde van het bloedplasma wijzigt, wordt dit geregistreerd door de osmoreceptoren in de hypothalamus. Als de osmotische waarde van het bloed stijgt zet de hypothalamus de hypofyse aan tot de afgifte van antidiuretisch hormoon (ADH), waardoor minder water in urine terecht komt en de osmotische waarde van het bloed daalt. Als de osmotische waarde van het bloedplasma daalt zet de hypothalamus de hypofyse aan tot minder afgifte van antidiuretisch hormoon (ADH) waardoor meer water in urine terecht komt en de osmotische waarde van het bloedplasma stijgt.

warmte/koude receptoren

In de hypothalamus bevinden zich warmte/koude receptoren. Vanuit de hypothalamus worden autonome centra aangestuurd om de warmtebalans in het lichaam in evenwicht te houden.

regulatie warmtebalans

autonome innervatie

De warmte die vrijkomt bij verbranding (tijdens intensieve inspanningen) kan door verwijding van de bloedvaten in de huid (vasodilatatie) worden afgevoerd of via zweetproductie. Bij een lage omgevingstemperatuur kan de bloedtoevoer naar de huid worden verminderd (vasoconstrictie), kunnen spieren aangezet worden tot activiteit (rillen en klappertanden) en kan de stofwisselingsactiviteit verhoogd worden.

pH-receptoren

Als de pH van het interne milieu daalt is sprake van acidose en als de pH van interne milieu stijgt is sprake van alkalose. Acidose kan ontstaan als in bloedplasma te veel zure stoffen aanwezig zijn, of als bloedplasma te weinig alkali (basische stoffen) bevat. Alkalose kan ontstaan als in bloedplasma te veel alkali aanwezig zijn of als in bloedplasma te weinig zure stoffen zitten. Bloedplasma bevat een aantal buffersystemen. Buffers zijn stoffen die een tekort aan H+-ionen kunnen aanvullen en een overschot aan H+-ionen kunnen opvangen. Door buffersystemen heeft de toevoeging van een zure of basische stof aan het bloedplasma een beperkte invloed op de zuurgraad daarvan.

regeling pH bloedplasma

longventilatie en CO2-afgifte

Door de intensiviteit van de ventilatie in de longen kan de hoeveelheid CO2 die wordt uitgescheiden gereguleerd worden. Bij een hoge CO2-afgifte verschuift de evenwichtsreactie CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ HCO3- + H+ naar links, waardoor H+-ionen uit het bloedplasma verdwijnen. Bij een lage CO2-afgifte verschuift de bovenstaande evenwichtsreactie naar rechts, waardoor minder H+-ionen uit het bloedplasma verdwijnen.

afgifte van H+-ionen

CO2 die bij verbranding vrijkomt wordt, onder invloed van het enzym koolzuuranhydrase, omgezet in het instabiele H2CO3 dat uiteenvalt in H+ + HCO3-. De H+-ionen verlagen de zuurgraad van het interne milieu en worden via de urine uitgescheiden. De concentratie H+-ionen kan in de nierbuisjes tot 900x hoger zijn dan in het bloedplasma.

plasma-eiwitten

Plasma-eiwitten worden geproduceerd door de lever en kunnen H+-ionen opnemen. Door toevoeging van plasma-eiwitten kan het bufferend vermogen van het bloedplasma verhoogd worden, waardoor meer H+ aan het bloedplasma kunnen worden opgenomen of afgestaan.


persoonlijke score

history

advertentie

advertentie

© 2021 Leon Dahmen biodoen Den Haag