Oefentoets Biologie: Zenuwstelsel | VWO 4/VWO 5/VWO 6 | variant 13

Potentiaalverschil.

In een intacte zenuwvezel heerst een zeker potentiaalverschil tussen binnen- en buitenzijde van de cel.

De cel is dan

Fantoompijn.
Zie figuur B 5949 van de bijlage.

Silas Weir Mitchell beschreef tijdens de Amerikaanse burgeroorlog als eerste het verschijnsel "fantoompijn". Bij veel soldaten met een verwonding aan arm of been trad gangreen op: een ernstige wondinfectie, veroorzaakt door bacteriën in de grond. Die bacteriën geven toxines af die zich zeer snel verspreiden en bloedvergiftiging kunnen veroorzaken. Daarom moest vaak een arm of been geamputeerd worden. Weir Mitchell beschreef dat de soldaten na amputatie vaak last hadden van pijn in hun afgezette arm of been: fantoompijn.

Waar in de hersenen wordt deze fantoompijn waargenomen?

"Split-brain-patiënten"
Zie figuur B 5950 van de bijlage.

Er bestaan zogenaamde "split-brain-patiënten". Bij deze mensen werden de beide hemisferen (helften van de grote hersenen) die anatomisch met elkaar verbonden zijn door de hersenbalk, door doorsnijding van deze verbinding van elkaar gescheiden (zie afbeelding hiernaast). De operatie wordt wel eens verricht bij patiënten met ernstige epilepsie, met het doel de beide hemisferen van elkaar te scheiden. De theorie is dat, als er een aanval optreedt in de ene hersenhelft, de andere de levensverrichtingen zou kunnen beheersen; de patiënt kan dan alsnog medicijnen innemen of een arts waarschuwen.
Bij een onderzoek draagt zo'n patiënt een hoofdtelefoon die gescheiden informatie aan de oren kan verschaffen. Bij aanbieding van het woord "paal" aan het rechteroor, en gelijktijdige aanbieding van "huis" aan het linkeroor, bleek dat de patiënt alleen het woord "paal" kan nazeggen.

Wat wordt met dit experiment aangetoond?

Ruggenmergszenuw.

Een bepaalde ruggenmergszenuw staat in verbinding met segment P van het linkerbeen. De dorsale wortel van deze ruggenmergszenuw wordt doorgesneden.

Welk van de volgende verschijnselen kan of welke kunnen in segment P in het linkerbeen optreden als gevolg van dit doorsnijden?

1. gevoelloosheid
2. verlamming
3. de reflexen verlopen niet meer

Patiënten.

Vier patiënten met uitsluitend een afwijking in het zenuwstelsel vertonen de volgende ziektebeelden:

patiënt 1: de pupil verandert niet van grootte bij toename van de hoeveelheid van invallend licht.
patiënt 2: de kniepeesreflex kan niet plaatsvinden.
patiënt 3: er is een spraakstoornis.
patiënt 4: er is een stoornis in de regulatie van de rustige ademhalingsbewegingen.

Bij welke patiënt of bij welke patiënten is waarschijnlijk sprake van een storing in een motorisch centrum van de hersenschors?

Een armzenuw.
Zie figuur B 5951 van de bijlage.

In nevenstaande afbeelding geeft tekening 1 de ligging weer van een armzenuw. Tekening 2 geeft de bouw van de zenuw weer ter hoogte van punt P. Door de zenuw lopen veel impulsen.

Kruis het nummer van de juiste uitspraak of de nummers van de juiste uitspraken aan over de richting waarin deze impulsen verlopen.

1. De impulsen gaan bij elke zenuwceluitloper in de richting naar het bijbehorende zenuwcellichaam toe.
2. De impulsen gaan bij elke zenuwceluitloper in de richting van het bijbehorende zenuwcellichaam af.
3. De impulsen gaan bij een gedeelte van de zenuwceluitlopers in de richting naar de bijbehorende zenuwcellichamen toe en bij het andere gedeelte van de bijbehorende zenuwcellichamen af.
4. De impulsen gaan bij een deel van de zenuwceluitlopers in de richting naar de bijbehorende zenuwcellichamen toe, bij een ander gedeelte van de bijbehorende zenuwcellichamen af en bij nog een ander gedeelte zowel naar de zenuwcellichamen toe als ervan af.

1/5 Ziekten in thrillers.
Zie figuur B 5952 van de bijlage.

In de trilogie 'Millenium' van Stieg Larsson komt een personage voor, Ronald Niedermann, dat lijdt aan een vreemde ziekte: congenitale analgesie. Iemand met deze dominant en autosomaal overervende ziekte voelt geen pijn. In het gevecht met de profbokser Paolo Roberto krijgt Niedermann rake klappen, maar voelt daar niets van.

Leg uit dat dit voor de zieke heel vervelende consequenties kan hebben.

3/5 Ziekten in thrillers.

Een dergelijke ziekte zou in het lichaam op drie niveaus kunnen ontstaan.
Het eerste niveau is het zintuigniveau: de receptoren ( in dit geval eigenlijk vrije zenuwuiteinden) zijn niet gevoelig voor de adequate prikkels.

Welke andere niveaus zouden hier een probleem kunnen opleveren?

4/5 Ziekten in thrillers.
Zie figuur B 5953 van de bijlage.

In het boek 'De verlossing' van Jo Nesbø komt het personage Martine Eckhoff voor, dat sleutelgatvormige pupillen heeft. Die vorm ontstaat door een erfelijke aandoening: coloboma iridis. Het is een symptoom van het kattenoogsyndroom, waarbij de korte 'p' arm en een gedeelte van de lange 'q' arm van het chromosoom 22 drie of vier keer aanwezig zijn in alle lichaamscellen. Er is dan dus sprake van een partiële trisomie of partiële tetrasomie.

Leg uit hoe een dergelijk syndroom kan ontstaan.

5/5 Ziekten in thrillers.

Mensen met een kattenoogsyndroom hebben soms nog andere afwijkingen, zoals het ontbreken van een anus.

Leg uit dat de aanwezigheid van extra chromosoomfragmenten meerdere afwijkingen kan veroorzaken.

Biologische begrippen.

Wat hoort niet in het rijtje thuis?

Een vertakt axon.
Zie figuur B 5954 van de bijlage.

En Y-vormig vertakt axon wordt elektrisch geprikkeld. De impulsen gaan vanuit 1 naar 2 en verder naar 3 of 4.
De elektrofysiologische activiteit (I) wordt op deze vier punten (1-4) gemeten.

Welke bewering over de impulsfrequentie bij deze punten is juist?

1/2 FFF-reactie.

De FFF (Fight-Fright-Flight)-reacties worden gecontroleerd door het sympathisch zenuwstelsel.

Welk van de volgende reacties treedt of welke treden op als het sympathisch zenuwstelsel actief wordt?

Drugs.

Het gebruik van stimulerende drugs als cocaïne of amfetamine veroorzaakt onder meer een intensieve zenuwprikkeling.

Welke van de volgende beweringen is geen verklaring voor dit effect?

Een nieuw slangengif.

Stel dat je een neurobioloog bent en een nieuw slangengif hebt gekregen. Je test het effect van dit gif op de synapswerking. Je ontdekt dat het de grootte van een depolariserende exciterende reactie vergroot.

Wat is de meest waarschijnlijke verklaring voor de werking van dit gif?

Zwervende zenuw.

De zwervende zenuw (nervus vagus) is een belangrijke zenuw van het parasympathisch zenuwstelsel.

Als hij wordt doorgesneden, wat is dan het gevolg?

Sarin in de metro.

Leden van een Japanse sekte verspreidden een aantal jaren geleden het zenuwgas Sarin in de metro van Tokio. Een aantal mensen vond de dood.
Sarin is een zenuwgas, behorende tot de organofosfaten. Deze stoffen remmen de werking van een belangrijk enzym in de synaps, dat een transmitter als acetylcholine kan afbreken.
Atropine (belladonna) lijkt op acetylcholine, het past op de acetylcholinereceptor, maar heeft daar geen werking.

Leg het verschil uit in effect op de impulsoverdracht tussen sarin en atropine.

1/3 Giftige zeeslak.
Zie figuur B 5955 van de bijlage.

Enkele soorten zeeslakken kunnen steken. Bij het steken wordt een mengsel van giftige peptiden, de zogenaamde conotoxines, overgedragen.
Een van deze peptiden is w-conotoxine, dat de calciumkanalen in presynaptische neuronen blokkeert. Een ander is d-conotoxine, dat de postsynaptische natriumkanalen blokkeert, zie ook de afbeelding met een motorische synaps hiernaast.

Beschrijf welke effecten er optreden als een mens gestoken wordt en de twee conotoxinen binnenkrijgt.