H15 Waarnemen
15.1 Evenwicht en zintuigcellen
-Zintuigcellen zijn gespecialiseerde cellen waarmee je informatie verzamelt. Zij reageren op
een specifieke prikkel, de adequate prikkel, en dan met name op verandering in de
prikkelsterkte (verandering in licht, geluid, etc.). Zo bevatten je ogen zintuigcellen die
reageren op licht en je oren zintuigcellen die reageren op geluid.
-Zintuigcellen zijn in te delen in verschillende prikkelsoorten waar ze gevoelig voor zijn.
-Mechanoreceptoren: de zintuigcellen zijn gevoelig voor mechanische prikkels. Zoals
de zintuigcellen in de cupulae, gevoelig voor het buigen van de ciliën. En zoals
tastzintuigen in je huid, reageren op druk of rek.
-Thermoreceptoren: de zintuigcellen reageren op temperatuurveranderingen. Ook
bijvoorbeeld in je huid.
-Chemoreceptoren: zintuigcellen reageren op bepaalde stoffen. Zoals zintuigcellen in
je tong en je neus.
-Fotoreceptoren: zintuigcellen reageren op licht. Uitsluitend in je ogen.
-Pijnreceptoren: geen zintuigcellen maar zenuwceluiteinden van een pijnzenuw die
reageren op schadelijke prikkels zoals te hoge temperatuur of druk.
-Receptorcellen hebben, net als neuronen, over hun membraan een rustpotentiaal. Een
adequate prikkel leidt in de cel tot een verandering van de membraanpotentiaal, door het
openen (of sluiten) van ionpoorten. Bij mechanoreceptoren gebeurt dit onder invloed van
vormverandering van het celmembraan, bij thermoreceptoren is de oorzaak een
warmtegevoelig eiwit. Chemoreceptoren en fotoreceptoren doen het anders.
-Bij chemoreceptoren en fotoreceptoren leidt de prikkel tot een signaalcascade (een serie
veranderingen). Hierbij spelen G-eiwitten een belangrijke rol. Een second-messenger-
molecuul wordt gevormd en bindt zich aan een doelwitmolecuul op een ionpoort, die
daardoor open of dicht gaat. Als de prikkeldrempel van het receptorcelmembraan is bereikt,
vindt de depolarisatie plaats. Dan openen de Ca²⁺-poorten en stroomt Ca²⁺ de zintuigcel in
en die lozen een exciterende neurotransmitter in een synaps met een sensorische neuron.
De hoeveelheid neurotransmitter die vrijkomt, bepaalt de impulsfrequentie die ontstaat in het
sensorische neuron. Een sterkere prikkel heeft dus vaak een hogere impulsfrequentie tot
gevolg.
-Bij pijnreceptoren ligt de prikkeldrempel veel hoger dan die van de zintuigcellen. Zij geven
hun informatie via het ruggenmerg door aan pijncentra in de grote hersenen.
-Door een langdurige constante prikkel kan de prikkeldrempel van een zintuigcel
omhooggaan. De zintuigcel reageert dan minder op de adequate prikkel. Dit heet
gewenning of adaptatie. Dit treedt in de meeste zintuigcellen op, in het ene type sneller
dan in het andere. Tastzintuigjes op het oppervlak vertonen snel adaptatie en dieperliggende
drukzintuigcellen vertonen weinig adaptatie (beschermt ook tegen beschadiging).
Pijnzintuigjes vertonen geen gewenning. Zo blijft een schaafwond doorzeuren.
-Als zintuigcellen in het oor zijn beschadigd, is het moeilijker om achtergrondgeluiden weg te
filteren.
, 15.2 Het gehoorzintuig
-De adequate prikkel voor de haarcellen in het oor bestaat uit trillingen met frequenties
tussen ongeveer 20 Hz (lage tonen) en 20.000 Hz (hoge tonen) (hertz: aantal trillingen per
seconde).
-De trillingen bereiken de haarcellen in een aantal stappen. De oorschelp vangt de
geluidstrillingen op en geleidt ze via de gehoorgang naar het trommelvlies. De oorschelp en
gehoorgang vormen het buitenoor. Het trommelvlies trilt met de luchttrillingen mee en geeft
de trillingen door aan de drie gehoorbeentjes in het middenoor: hamer, aambeeld en
stijgbeugel. Deze beentjes versterken de trillingen en geven ze door naar het binnenoor. In
het binnenoor bevindt zich het slakkenhuis: een opgerolde langwerpige structuur gevuld
met vloeistof. Binnen in dit orgaan zitten zintuigcellen die reageren op trillingen. De
stijgbeugel geeft de trillingen door via een elastische membraan in de wand van het
slakkenhuis, het ovale venster. Het ovale venster is veel kleiner dan het trommelvlies,
waardoor het sterker trilt en zo het vloeistof in trilling kan brengen. Op een doorsnede van
het slakkenhuis zijn drie kanalen te zien. De twee grootste kanalen vormen één doorlopend
kanaal. Het loopt van het ovale venster naar de top van het slakkenhuis en dan weer terug
naar het ronde venster, een membraan vlak bij het ovale venster.
-Het kleine kanaal bevat de vloeistof endolymfe en de vloeistof in de grote kanalen is
perilymfe. Trillingen in het perilymfe laten het basilair membraan in het kleine middelste
kanaal bewegen. Het basilair membraan is vlak bij het ovale venster stug en in de richting
van de top soepeler. Daardoor trilt dit membraan bij verschillende frequenties (toonhoogtes)
op verschillende plaatsen. Bij de hoge tonen trilt het basilair membraan vooral vlak bij het
ovale venster en bij lage tonen vooral in de top van het slakkenhuis. Over het basilair
membraan loopt het orgaan van Corti: een langgerekte strook mechanoreceptoren:
haarcellen met ciliën. De ciliën zijn verbonden met een nog stugger membraan: het
dakmembraan boven de zintuigcellen. Een trilling van het basilair membraan veroorzaakt
impulsen, die sensorische neuronen via de gehoorzenuw naar het primaire gehoorcentrum
versturen.
-Het trommelvlies trilt alleen goed mee als de luchtdruk in het buitenoor gelijk is aan die in
het middenoor. Als dit niet het geval is, komt het trommelvlies onder spanning te staan en
kan zelfs pijn gaan doen. De buis van Eustachius zorgt voor het opheffen van de
drukverschillen. Deze nauwe buis loopt van het middenoor naar de keelholte. Door te slikken
of gapen gaat de buis van Eustachius even open en kan er lucht doorheen: de over- of
onderdruk in het middenoor verdwijnt. Bij een verkoudheid of oorontsteking vernauwt de buis
van Eustachius en kan de luchtdruk in het middenoor zich niet goed aanpassen. Je blijft wel
een deel horen via de schedelbeenderen, maar je hoort wel minder goed.
-Het waarnemen van het geluidsvolume (hoe hard het geluid is) hangt samen met de sterkte
van de geluidsgolven. Hoe groter de amplitude van de trilling, des te groter de beweging van
het basilair membraan. De ciliën buigen sterker en dat levert meer impulsen op, de hersenen
interpreteren dat als een hardere toon. Geluidssterkte heeft als eenheid de decibel (dB).
Elke 10 dB meer aan geluidssterkte betekent tien keer zo veel energie van de geluidsgolven.
20 dB stijging betekent 100 keer zo veel energie in het geluid, 30 dB 1000 keer zo veel, enz.
-De pijngrens ligt rond de 120 dB. Blootstelling hieraan geeft gehoorschade: de cilien raken
beschadigd. Langdurige blootstelling aan 80 tot 90 dB geeft dat ook. Dat gebeurt eerst bij de
haarcellen voor hoge tonen. Bij lichte beschadiging kan het herstellen, bij zware
beschadiging niet. Ciliën geven dan geen informatie meer door of onjuiste informatie. Dit
laatste veroorzaakt oorsuizingen (tinnitus).
15.1 Evenwicht en zintuigcellen
-Zintuigcellen zijn gespecialiseerde cellen waarmee je informatie verzamelt. Zij reageren op
een specifieke prikkel, de adequate prikkel, en dan met name op verandering in de
prikkelsterkte (verandering in licht, geluid, etc.). Zo bevatten je ogen zintuigcellen die
reageren op licht en je oren zintuigcellen die reageren op geluid.
-Zintuigcellen zijn in te delen in verschillende prikkelsoorten waar ze gevoelig voor zijn.
-Mechanoreceptoren: de zintuigcellen zijn gevoelig voor mechanische prikkels. Zoals
de zintuigcellen in de cupulae, gevoelig voor het buigen van de ciliën. En zoals
tastzintuigen in je huid, reageren op druk of rek.
-Thermoreceptoren: de zintuigcellen reageren op temperatuurveranderingen. Ook
bijvoorbeeld in je huid.
-Chemoreceptoren: zintuigcellen reageren op bepaalde stoffen. Zoals zintuigcellen in
je tong en je neus.
-Fotoreceptoren: zintuigcellen reageren op licht. Uitsluitend in je ogen.
-Pijnreceptoren: geen zintuigcellen maar zenuwceluiteinden van een pijnzenuw die
reageren op schadelijke prikkels zoals te hoge temperatuur of druk.
-Receptorcellen hebben, net als neuronen, over hun membraan een rustpotentiaal. Een
adequate prikkel leidt in de cel tot een verandering van de membraanpotentiaal, door het
openen (of sluiten) van ionpoorten. Bij mechanoreceptoren gebeurt dit onder invloed van
vormverandering van het celmembraan, bij thermoreceptoren is de oorzaak een
warmtegevoelig eiwit. Chemoreceptoren en fotoreceptoren doen het anders.
-Bij chemoreceptoren en fotoreceptoren leidt de prikkel tot een signaalcascade (een serie
veranderingen). Hierbij spelen G-eiwitten een belangrijke rol. Een second-messenger-
molecuul wordt gevormd en bindt zich aan een doelwitmolecuul op een ionpoort, die
daardoor open of dicht gaat. Als de prikkeldrempel van het receptorcelmembraan is bereikt,
vindt de depolarisatie plaats. Dan openen de Ca²⁺-poorten en stroomt Ca²⁺ de zintuigcel in
en die lozen een exciterende neurotransmitter in een synaps met een sensorische neuron.
De hoeveelheid neurotransmitter die vrijkomt, bepaalt de impulsfrequentie die ontstaat in het
sensorische neuron. Een sterkere prikkel heeft dus vaak een hogere impulsfrequentie tot
gevolg.
-Bij pijnreceptoren ligt de prikkeldrempel veel hoger dan die van de zintuigcellen. Zij geven
hun informatie via het ruggenmerg door aan pijncentra in de grote hersenen.
-Door een langdurige constante prikkel kan de prikkeldrempel van een zintuigcel
omhooggaan. De zintuigcel reageert dan minder op de adequate prikkel. Dit heet
gewenning of adaptatie. Dit treedt in de meeste zintuigcellen op, in het ene type sneller
dan in het andere. Tastzintuigjes op het oppervlak vertonen snel adaptatie en dieperliggende
drukzintuigcellen vertonen weinig adaptatie (beschermt ook tegen beschadiging).
Pijnzintuigjes vertonen geen gewenning. Zo blijft een schaafwond doorzeuren.
-Als zintuigcellen in het oor zijn beschadigd, is het moeilijker om achtergrondgeluiden weg te
filteren.
, 15.2 Het gehoorzintuig
-De adequate prikkel voor de haarcellen in het oor bestaat uit trillingen met frequenties
tussen ongeveer 20 Hz (lage tonen) en 20.000 Hz (hoge tonen) (hertz: aantal trillingen per
seconde).
-De trillingen bereiken de haarcellen in een aantal stappen. De oorschelp vangt de
geluidstrillingen op en geleidt ze via de gehoorgang naar het trommelvlies. De oorschelp en
gehoorgang vormen het buitenoor. Het trommelvlies trilt met de luchttrillingen mee en geeft
de trillingen door aan de drie gehoorbeentjes in het middenoor: hamer, aambeeld en
stijgbeugel. Deze beentjes versterken de trillingen en geven ze door naar het binnenoor. In
het binnenoor bevindt zich het slakkenhuis: een opgerolde langwerpige structuur gevuld
met vloeistof. Binnen in dit orgaan zitten zintuigcellen die reageren op trillingen. De
stijgbeugel geeft de trillingen door via een elastische membraan in de wand van het
slakkenhuis, het ovale venster. Het ovale venster is veel kleiner dan het trommelvlies,
waardoor het sterker trilt en zo het vloeistof in trilling kan brengen. Op een doorsnede van
het slakkenhuis zijn drie kanalen te zien. De twee grootste kanalen vormen één doorlopend
kanaal. Het loopt van het ovale venster naar de top van het slakkenhuis en dan weer terug
naar het ronde venster, een membraan vlak bij het ovale venster.
-Het kleine kanaal bevat de vloeistof endolymfe en de vloeistof in de grote kanalen is
perilymfe. Trillingen in het perilymfe laten het basilair membraan in het kleine middelste
kanaal bewegen. Het basilair membraan is vlak bij het ovale venster stug en in de richting
van de top soepeler. Daardoor trilt dit membraan bij verschillende frequenties (toonhoogtes)
op verschillende plaatsen. Bij de hoge tonen trilt het basilair membraan vooral vlak bij het
ovale venster en bij lage tonen vooral in de top van het slakkenhuis. Over het basilair
membraan loopt het orgaan van Corti: een langgerekte strook mechanoreceptoren:
haarcellen met ciliën. De ciliën zijn verbonden met een nog stugger membraan: het
dakmembraan boven de zintuigcellen. Een trilling van het basilair membraan veroorzaakt
impulsen, die sensorische neuronen via de gehoorzenuw naar het primaire gehoorcentrum
versturen.
-Het trommelvlies trilt alleen goed mee als de luchtdruk in het buitenoor gelijk is aan die in
het middenoor. Als dit niet het geval is, komt het trommelvlies onder spanning te staan en
kan zelfs pijn gaan doen. De buis van Eustachius zorgt voor het opheffen van de
drukverschillen. Deze nauwe buis loopt van het middenoor naar de keelholte. Door te slikken
of gapen gaat de buis van Eustachius even open en kan er lucht doorheen: de over- of
onderdruk in het middenoor verdwijnt. Bij een verkoudheid of oorontsteking vernauwt de buis
van Eustachius en kan de luchtdruk in het middenoor zich niet goed aanpassen. Je blijft wel
een deel horen via de schedelbeenderen, maar je hoort wel minder goed.
-Het waarnemen van het geluidsvolume (hoe hard het geluid is) hangt samen met de sterkte
van de geluidsgolven. Hoe groter de amplitude van de trilling, des te groter de beweging van
het basilair membraan. De ciliën buigen sterker en dat levert meer impulsen op, de hersenen
interpreteren dat als een hardere toon. Geluidssterkte heeft als eenheid de decibel (dB).
Elke 10 dB meer aan geluidssterkte betekent tien keer zo veel energie van de geluidsgolven.
20 dB stijging betekent 100 keer zo veel energie in het geluid, 30 dB 1000 keer zo veel, enz.
-De pijngrens ligt rond de 120 dB. Blootstelling hieraan geeft gehoorschade: de cilien raken
beschadigd. Langdurige blootstelling aan 80 tot 90 dB geeft dat ook. Dat gebeurt eerst bij de
haarcellen voor hoge tonen. Bij lichte beschadiging kan het herstellen, bij zware
beschadiging niet. Ciliën geven dan geen informatie meer door of onjuiste informatie. Dit
laatste veroorzaakt oorsuizingen (tinnitus).
