Biologie
1
, Biologie
Biologie
Definitie
Het algemeen mensenbeeld dat wij aanhangen is het BIO-PSYCHO-SOCIAAL model.
BIO → De mens als biologisch wezen binnen vak domeinen zoals erfelijkheidsleer, fysiologie,
neuropsychologie, pathologie, anatomie, gerontologie, …
PSYCHO → Psychologie, de studie van de menselijke geest en het gedrag
SOCIAAL → De mens staat niet op zichzelf maar in relatie tot anderen.
Anatomie en fysiologie
Anatomie → (letterlijk = opensnijden) de wetenschap van het bestuderen van inwendige en
uitwendige structuren en de fysieke relatie tussen lichaamsdelen. Maw hoe het lichaam en
alle verschillende onderdelen eruitzien.
Fysiologie → Studie van hoe het lichaam en de verschillende onderdelen ervan werken. Maw
de werking van het lichaam op verschillende niveaus: in actie of in rust.
Vb. Wat is het effect van een ziekte op het functioneren van organen en stelsels.
2
, Biologie
De mens als biologisch organisme
Orgaanstelsels
Alle mensen zijn op een heel gelijkaardige manier opgebouwd. Als we in het inwendige van
de mens kunnen kijken kunnen we de verschillende orgaanstelsels zien die elk opgebouwd
zijn uit tenminste 2 organen.
Vb. het hart, het bloed en de bloedvaten vormen samen het bloedvatenstelsel.
De organen die behoren tot eenzelfde orgaansysteem staan in voor een welbepaalde functie.
Vb. bloedcirculatie, ademhalen, …
Organen
Vervullen een bepaalde functie en zijn opgebouwd uit 2 of meer type weefsels die
samenwerken op een specifieke functie uit te voeren. (orgaanstelsel)
Vb. skeletspieren zijn organen die krachten kunnen ontwikkelen en een rol spelen bij
voortbeweging van het lichaam.
Weefsels
Spierweefsel bestaat uit bindweefsel
(de pezen) en vetweefsel. Als we
weefsels onder de microscoop
bekijken blijken deze opgebouwd uit
cellen van dezelfde soort. Deze
cellen zijn zodanig in het weefsel
gerangschikt dat het weefsel zijn
functie kan uitoefenen.
Cellen
In de celbiologie wordt de structuur en werking van cellen
bestudeerd. De miljarden cellen in ons lichaam zijn heel
gelijkaardig van samenstelling en werking. Toch zijn ze
onder de microscoop verschillend in bouw (morfologie).
We onderscheiden in ons lichaam zo een 200 verschillende celtypes. Deze hebben niet alleen
een specifieke bouw (anatomie) maar bezitten ook specifieke functies (fysiologie).
Vb. spiercel, bindweefsel, zenuwcel, levercel, …
Moleculen
Alle cellen zijn opgebouwd uit moleculen. Cellen
delen zich waardoor er steeds meer komen. In die cellen
zitten moleculen. Cellen bestaan vooral uit water.
Koolstofverbindingen liggen aan de basis van het leven: nucleïnezuren (DNA, RNA), eiwitten,
koolhydraten en vetten. Biologisch gezien is de mens dus een verzameling van moleculen.
3
, Biologie
Het zenuwstelsel
Belang van het zenuwstelsel
Het zenuwstelsel bestuurt alle organen van het lichaam. Samen met het hormoonstelsel zorgt
het ervoor dat de condities van het lichaam binnen nauwe grenzen gehouden worden
(homeostase/zelfregulatie). De methode van het zenuwstelsel en het hormoonstelsel is wel
volledig anders.
Zenuwstelsel → regelt lichaamsactiviteiten via snelle reacties door middel van
zenuwimpulsen of zenuwprikkels
Hormoonstelsel → reageert trager maar
niet minder effectief en geeft hormonen
vrij.
Het hormoonstelsel (endocrien stelsel)
beïnvloedt ook het menselijk gedrag.
Dankzij het zenuwstelsel en dan vooral onze
hersenen kunnen we waarnemen, denken,
ervaren we emoties en nemen we
beslissingen (emotionele intelligentie).
Neurologie
Tak in de medische wetenschappen die de anatomie, het normaal functioneren en de ziekten
van het zenuwstelsel bestudeert.
Ziekten van het zenuwstelsel kunnen aanleiding geven tot diverse stoornissen zoals:
• Motorische beperkingen
• Waarnemingsstoornissen
• Bewustzijnsstoornissen
• Psychiatrische stoornissen
Motoriek
Motoriek is een complexe zaak. (Vb. leren stappen, springen, fietsen…) Het is echter het
zenuwstelsel dat dit bewegingsapparaat stuurt. Spieren worden geactiveerd na een prikkel
afkomstig van het zenuwstelsel. Letsels hieraan kunnen een tijdelijke motorische beperking
teweegbrengen (vb. verlamming, handicaps,…).
4
, Biologie
Functies van het zenuwstelsel
Het zenuwstelsel voert verschillende complexe taken uit die sterk kunnen variëren.
Vb. waarnemen van geur, produceren van spraak, herinneren van gebeurtenissen, …
Dit mede dankzij 3 basisfunctie:
1. Sensoriele functie
Sensoriele of zintuigelijke informatie.
Bestaat uit:
✓ Detecteren van informatie via
de receptoren
(detecteren prikkels uit het
lichaam of onze omgeving,
geur, licht,…)
✓ Die prikkels terug naar het
ruggenmerg of hersenen sturen
2. Integratieve functie
De meest complexe functie van het zenuwstelsel. Alle psychologische functies
(waarnemen, denken, voelen en gedrag) en gebeurt in het centrale zenuwstelsel. Bestaat uit:
✓ Verwerken en bewaren van informatie
✓ Beslissingen nemen
Het zenuwstelsel integreert sensoriele informatie door die te analyseren, te combineren met
andere sensoriele informatie en gedeeltes ervan te bewaren. Dit gebeurt in de hersenen of
het ruggenmerg.
Vb. het nemen van beslissingen
3. Motorische functie
Zorgt dat de beslissing uitgevoerd wordt via het sturen van prikkels naar de effectoren
(spieren en klieren). Na de integratie van de informatie volgt een gepaste motorische respons.
Dit respons kan leiden tot:
• Samentrekking van de skeletspieren dat leidt tot gewilde bewegingen
• Contractie van de gladde spieren in de organen
• Secretie (uitscheiden) van een klier in de organen
Motorische neuronen (motorneuronen of prikkel afvoerende neuronen) vervoeren informatie
van het centrale zenuwstelsel naar de spieren of klieren, die op hun beurt geprikkeld worden
wat kan leiden tot spiercontractie of secretie van hormonen.
5
, Biologie
Informatieoverdracht
Neuronen
Het zenuwstelsel bestaat uit een sterk georganiseerd netwerk van miljarden zenuwcellen
(neuronen). Neuronen zijn zenuwcellen die geprikkeld worden en gespecialiseerd zijn in het
opwekken en geleiden van zenuwimpulsen (zenuwprikkels). Ze voeren de meest unieke
functies van het zenuwstelsel uit zoals:
• Waarnemen
• Denken
• Zich herinneren
• Controleren van de activiteit van spieren en klieren
De belangrijkste functie van een neuron is communiceren met andere neuronen. Om te
kunnen praten, zien, denken,… moeten we terugvallen op de informatie die van neuron naar
neuron wordt gecommuniceerd. Veel aspecten van ons gedrag zijn verbonden met de
werking van de zenuwcellen.
Als het fout loopt is de oorzaak dus ook vaak verbonden met de werking van die neuronen en
hun ondersteuning bij het overbrengen van informatie. Zo zijn schizofrenie en depressie
hoogstwaarschijnlijk te wijten aan neuronale afwijkingen.
Neuroglia
De helft van het volume van het centrale zenuwstelsel bestaat uit neuroglia. Ze zijn kleiner
dan neuronen en 5 tot 50 keer talrijker in het zenuwstelsel.
Eerst werd gedacht dat ze enkel diende als
een soort kleefmiddel waarmee neuronen
vasthingen. Neurogliacellen of gliacellen
moeten beschouwd worden als steuncellen
die de neuronen ondersteunen, voeden en
beschermen. Ze geleiden geen prikkels. Er
zijn verschillende soorten:
1. Schwanncellen → verantwoordelijk
voor de myelinisatie van de axonen in
het perifeer zenuwstelsel.
2. Astrocyten → hebben verschillende functies zoals het
ondersteunen en beschermen van neuronen en het constant
houden van het extracellulaire (alles buiten de cel) milieu
waarin de neuronen baden. Verder spelen ze ook een rol in
het tot stand komen van de bloedhersen barrière.
3. Microgliacellen → zorgen voor verdediging tegen indringers,
ruimen dode neutronen op.
4. Ependymcellen → lijnen de ventrikels van de hersenen af alsook het centrale kanaal in
het ruggenmerg. Helpen met de productie en de circulatie van de cerebrospinaal vocht
(hersenvocht).
6
, Biologie
In tegenstelling tot neuronen behouden neuroglia de capaciteit tot celdeling. De meeste
hersentumoren ontstaan vanuit ontaarde neurogliacellen. Deze glioma’s (glioom) zijn vaak
heel kwaadaardig en groeien snel. In geval van beschadiging of ziekte, delen de neuroglia zich
en vullen de ruimtes die vroeger door neuronen werden ingenomen.
Structuur van de neuronen
Neuronen hebben een grillige morfologie (bouw) die in
het teken staat van de functies die de cellen moeten
uitvoeren. Ze bestaan uit een cellichaam (soma) dat
meestal meerdere uitlopers bevat. Deze uitlopers zijn
zeer belangrijke onderdelen van het neuron. Het
cellichaam bevat de celkern die omgeven wordt door
cytoplasma dat de meeste typische celorganellen
bevat. Er zijn 2 types uitlopers van het cellichaam:
1. Dendrieten
✓ Korte uitlopers die zich vertakken.
✓ Dendriet betekent letterlijk ‘kleine boompjes’.
✓ Prikkel aanvoerend
✓ Ze vangen prikkels op en vervoeren ze richting het cellichaam
2. Axonen
✓ Zenuwvezels
✓ Langere, cilindervormige uitlopers die zich niet vertakken behalve aan hun
uiteinden. Kunnen lange of korte zijn.
✓ Prikkel afvoerend, ze vervoeren prikkels weg van het lichaam
Myeline
De axonen van de meeste neuronen zijn omgeven door een myelineschede
(isolatielaag rondom de zenuwbanen). Lange axonen (vb. deze van motorische neuronen,
p.10, gelegen in het perifeer zenuwstelsel) zijn gemyeliniseerd, kortere, van interneuronen
(zie p.10) in het centraal zenuwstelsel vaak niet.
Myelinisatie is het proces vanaf geboorte tot +- 18 jaar waardoor witte stof wordt gevormd.
Gebruikt als een index van de rijping van de hersenen. Myeline, de isolatielaag rondom de
zenuwbanen zorgt voor betere en snellere geleiding van signalen tussen zenuwcellen,
beschermt zenuwcellen tegen schade en voorziet zenuwbanen van voedingstoffen. Zoals
elektrische kabels geïsoleerd worden van de omgeving om kortsluiting te vermijden, zo
worden axonen ook geïsoleerd door myeline. Vandaar dat de reacties van baby’s en kinderen
op stimuli nooit zo snel of gecoördineerd verloopt als bij volwassenen.
De knoop van Ranvier
Op regelmatige plaatsen is de myelineschede onderbroken. Ter hoogte van de knopen van
Ranvier zien we als het ware een insnoering waar geen myeline aanwezig is.
7
, Biologie
• Gemyeliniseerde axonen → Axonen met een myelineschede worden
gemyeliniseerde axonen of zenuwvezels genoemd.
• Ongemyeliniseerde axonen → Axonen zonder myelineschede.
Multiple Sclerose (MS): als het fout gaat met de myeline
MS is GEEN spierziekte, meer een chronische neurologische aandoening van de witte stof in
het centraal zenuwstelsel. Meest voorkomende neurologische aandoening bij
jongvolwassenen en meest bij vrouwen (3 op 2). De eerste symptomen tussen de 20 en 40
jaar.
Het ziekteproces situeert zich in de myeline. Door het ziekteproces bij MS, valt het
immuunsysteem het zenuwweefsel aan. MS is dus een auto-immuunziekte.
1. Multiple → letsels ontstaan op meerdere plaatsen in het centraal zenuwstelsel
2. Sclerose → letsels waarbij weefsel verandert en ‘verhardt’. Litteken.
Bij MS komt er enerzijds ontsteking en anderzijds afbraak van de myeline voor
(demyelinisatie = verlies van myeline).
Atrofie
Radiologen zien op hersenscans ook atrofie (hersenverschrompeling). Geeft aan dat de
axonen onherstelbaar kapot zijn en dat er hersenweefsel verdwenen is. De mate waarin deze
processen voorkomen verschilt van patiënt tot patiënt.
8
, Biologie
Door de ontsteking en afbraak van de myeline is het informatietransport door de
zenuwvezels op verschillende plaatsen in het centraal zenuwstelsel zo goed als onmogelijk.
Na een verloop van een aantal weken trekt de ontsteking weg en kan het zenuwweefsel
en/of myeline zich herstellen (remissie). (Vb. tijdelijk minder goed zicht). Deze kunnen een
litteken achterlaten in het zenuwweefsel (plaque = sclerose). Zo een periode van ontsteking
wordt een opstoot genoemd. Deze kan meerdere weken duren. Volledig herstel zal vaak niet
plaatsvinden en enkele restverschijnselen zullen aanwezig blijven.
Op basis van het ziekteverloop kunnen we verschillende vormen van MS onderscheiden:
1. Relapsing-remitting MS
✓ 60 tot 65% van de patiënten
✓ Verloopt met opstoten en remissie
✓ Tussen de opstoten geen bijkomend verlies van functies of nieuwe klachten
2. Secundair progressieve MS
✓ 30 tot 40%
✓ Start als relapsing-remitting
✓ Na een tijd treedt meer geleidelijk verlies van functies op
3. Primair progressieve MS
✓ 15 tot 20%
✓ Vanaf het begin is er al geleidelijk verlies van functies
✓ Opstoten komen niet voor
4. Benigne MS
✓ 10 tot 15%
✓ Na een lange periode (13-15 jaar) van opstoot en remissie nog nauwelijks
sprake van lichamelijke handicaps
Na 15 jaar is nog steeds meer dan de helft van de patiënten niet afhankelijk van een rolstoel.
De snelheid waarmee MS verergert, verschilt sterk van patiënt tot patiënt.
9
, Biologie
Lichamelijke klachten
• Vermoeidheid (80%)
• Paresthesie (gevoelsstoornissen)
• Spierzwakte of paralyse (verlamming)
• Spierstijfheid
• Problemen met evenwicht en coördinatie
• Pijn
• Problemen met het zichtsvermogen
• Klachten bij plassen of stoelgang
Cognitieve klachten
Ongeveer de helft van de MS-patiënten ondervindt cognitieve problemen.
• Vergeetachtigheid
• Concentratievermindering
• Vertraging in denken
• Moeite met opnemen en opslaan van informatie
• Verandering in gedrag
De behandeling bestaat uit het onderdrukken van het immuunsysteem met medicatie.
Basistypes van neuronen (zie pg. 4 functies ervan)
1. Sensorische neuronen
Sensorische = afferente = prikkel aanvoerende neuronen
Nadat een specifieke stimulus (prikkel) het sensorisch neuron heeft geactiveerd,
genereert het sensorisch neuron een actiepotentiaal
(elektrisch signaal die ontstaat als de zenuwcel op adequate wijze wordt geprikkeld die
langs de uitlopers van deze zenuwcel wordt voortgeleid).
Deze wordt vervolgens door het axon geleid richting het centraal zenuwstelsel.
Sensorische neuronen ontvangen dus informatie van het lichaamsweefsel en de
waarnemingsorganen (zintuigen) en sturen deze informatie door naar de hersenen of het
ruggenmerg.
DUS: Prikkels van perifeer zenuwstelsel → centraal zenuwstelsel
2. Motorische neuronen
Motorische = efferente = prikkel afvoerende neuronen
Geleiden zenuwimpulsen van het centraal zenuwstelsel (hersenen en ruggenmerg) naar
de effectoren (spieren, organen of klieren).
DUS: Prikkels van centraal zenuwstelsel → perifeer zenuwstelsel
10
