Et eksempel fra STX 3.g
Hudens sansereceptorer og reflekser | Rapport
Brug materialet til at undersøge opbygning, metode og faglige valg.
Lær af eksemplet på 15 minutter
Læs med de tre spørgsmål herunder, og skriv et kort svar på hvert, gerne med et sidetal. Så har du noget konkret at tage med over i din egen opgave.
- 4 min
Find formålet. Står det som noget, forsøget kan måle eller teste?
- 4 min
Følg ét tal fra måletabellen til resultatet. Kan du se hvert regnetrin?
- 4 min
Læs fejlkilderne. Siger rapporten, hvor meget hver fejlkilde betyder for resultatet, eller nævner den dem bare?
- 3 min
Din egen opgave: Står der i din egen rapport, hvor langt dit resultat ligger fra det forventede, og hvorfor?
Skal du selv skrive rapport? Kravene og en skabelon står her: Rapport og journal i biologi, del for del med et gennemregnet forsøg
Om opgaven
Ophavet er ikke dokumenteret for denne post. Katalogoplysninger: STX 3.g, Biologi A, 18 sider. Brug materialet til at se, hvordan teksten er bygget op, og hvilke faglige valg der er truffet.
Læs, hvilke metoder biologi giver dig, og hvad du kan skrive en stor opgave om: Biologi i gymnasiet.
Hele opgavens tekst
Se originaldokumentetLæs teksten direkte her på siden. Figurer og den præcise opsætning af tabeller og formler finder du i originaldokumentet.
Gå til en side
Side 1
Side 1 af 19
Nervesystemet
STX 3.g
Forsøgene:
STX 3.g
Side 2
Side 2 af 19
Indholdsfortegnelse
Nervesystemet ...................................................................................................................................... 1 Teori: .................................................................................................................................................... 4
Nervecellen/neuronet ....................................................................................................................... 4
Synapsen ...................................................................................................................................... 5 Aktionspotentialet ........................................................................................................................ 6 Nervesystemet .................................................................................................................................. 7 Det perifere nervesystem (PNS) ...................................................................................................... 7 Det autonome nervesystem .......................................................................................................... 8 Det centrale nervesystem (CNS) ...................................................................................................... 8 Hjernen ......................................................................................................................................... 8 Sanse- og refleksøvelser..................................................................................................................... 11 Øvelse 1: Hvor stor er afstanden mellem trykpunkterne på hånden? ...................................... 11
Formål: ....................................................................................................................................... 11 Hypotese: ................................................................................................................................... 11
Apparatur/redskaber: .................................................................................................................. 11
Fremgangsmåde ......................................................................................................................... 11 Kommentar til øvelsen ............................................................................................................... 11 Resultater: .................................................................................................................................. 12 Diskussion .................................................................................................................................. 12
Fejlkilder/usikkerheder .............................................................................................................. 13
Konklusion ................................................................................................................................. 13 Øvelse 2: Varme og kulde. ....................................................................................................... 13 Formål ........................................................................................................................................ 13 Hypotesen................................................................................................................................... 13
Apparatur/redskaber: .................................................................................................................. 14
Fremgangsmåde ......................................................................................................................... 14 Kommentar til øvelsen ............................................................................................................... 14 Resultater ................................................................................................................................... 14 Diskussion .................................................................................................................................. 14
Fejlkilder/usikkerheder .............................................................................................................. 15
Konklusion ................................................................................................................................. 15
Side 3
Side 3 af 19
Øvelse 2: Hvor nøjagtigt virker hudens temperatursans? ......................................................... 15 Formål ........................................................................................................................................ 15 Hypotese..................................................................................................................................... 15
Apparaturer/redskaber ................................................................................................................ 15
Fremgangsmåde ......................................................................................................................... 15 Diskussion .................................................................................................................................. 15 Øvelse 4: reflekser .................................................................................................................... 16 Formål ........................................................................................................................................ 16 Hypotese..................................................................................................................................... 16
Apparatur/redskaber: .................................................................................................................. 16
Fremgangsmåde ......................................................................................................................... 16 Diskussion .................................................................................................................................. 16
Fejlkilder/usikkerheder .............................................................................................................. 18
Konklusion ................................................................................................................................. 18 Samlet konklusion .......................................................................................................................... 18
Side 4
Side 4 af 19
1 Teori:
I mit teori afsnit vil jeg grundig redegøre for nervesystemets anatomi og fysiologi, hvor jeg først vil beskrive et af nervesystemets mindste enhed, nervecellen. Nervecellen er nemlig ikke den mindste enhed, da der uden om cellerne forekommer gliaceller: astrocytter, oligodendrocytter(CNS), scwanske celler (PNS) og mikroglia.
Nervecellen/neuronet
Nervecellens – også kaldet neuronet – opbygning er yderst specialiseret i forhold til andre celler.
Somaet(cellekroppen) er netop karakteristisk for nervecellen, af den springer lange udløbere. Som det ses af ovenstående figur, fremgår det at der er to udløbere: mange dendritter og et akson.
Dendritterne er forgrenede i forhold til cellekroppen, hvorimod aksonet udgår som én udløber, hvor dens yderste forgreninger ender i endeterminaler. Forskellen på disse udløbere kan beskrives ved at dendritten fører nerveimpulser ind til cellekroppen, hvorimod aksonet gøre det modsatte – den sørger for at nerveimpulser bliver ført væk fra cellekroppen. Disse endeterminaler danner synapse med andre nerveceller, dvs. at cellerne så at sige er i kontakt med hinanden. (Men dette vender jeg tilbage til).
Aksonerne er myeliniserede, dvs. at det er beklædt i myelinskeder, der består af støtteceller hvilket er fortrinsvis fedt og derfor ret så isolerende. Myelinskeder har derfor to vigtige funktioner; den ene er dens forsøg på hindre mulige kortslutninger idet cellerne er uhyre tætte på hinanden (pga.
isoleringen, der skyldes fedtet) medens den anden vigtige funktion er at forøge nerveimpulsernes hastighed (den springer simpelthen membranstykket over). Her er måske nødvendigt at påpege, at der også findes umeliniserde nerver.
På figur 1. Ses, at der mellem myelinskederne er lidt mellemrum – dette mellemrum kaldes en
+ + ranviersk indsnøring, hvor der deri er Na - og K -kanaler samt pumper.
1
Hele teori-afsnit bygger på oplysninger
- http://www.sst.dk/publ/publ2000/rus_bio/helepubl.htm
- Bidstrup, Blem Bodil, Fysiologibogen – den levende krop, 1. Udg. 2.opl. 2007, Nucleus forlag, side 17 – 25
- Falkenberg, Henrik, Fysiologi
- http://www.brs.dk/laereboeger/fh/
Side 5
Side 5 af 19
Synapsen
Dannelsen af synapserne bliver til mellem to neuroner. Synapsen kan finde sted fra neuronets ene udløber, aksonet, til det andet udløber, nemlig dendritten eller også kan det blot være mellem et akson og et tilfældigt cellelegeme.
Præsynaptiske- og det postsynaptiske neuron er de to neuroner, der indgår i dannelsen af en synapse. Som det af navnet antydes, er det præsynaptiske neuron således det neuron, der ligger før synapsen og dermed det afgivende nervecelles akson, hvor nerveimpulserne udsendes. Det andet, det postsynaptiske neuron, er derimod neuronet hvormed signalet overføres til og derfor er det modtagende som er nervecellens dendrit. Ikke helt overraskende kaldes spalten mellem to membraner synapsespalten.
Impulsoverførslen må finde sted kemisk via transmitterstof (et kemisk stof), da elektriske impulser ikke kan passere over synapsespalten, der i øvrigt er 20 nm. Der findes både kemiske og elektriske synapser, de kemiske er i form af nexuser (gap junctions) hvorved ioner kan bevæge sig fra celle til celle. Den kemiske impulsoverførsel kan principielt foregå i fire faser:
De fire kemiske faser i synapsen:
1. Det præsynaptiske neuron afgiver noget transmitterstof og aktionspotentialet passere igennem aksonet til den præsynaptiske celles endeknop (når til synapsen), hvorefter
++ påvirkning vises ved, at calciumkanalerne (Ca
-kanalerne) i membranen åbnes. Ved
++ åbning af disse calciumkanaler vil calciumioner (Ca
-ioner) naturligvis strømme ind i endeknoppen. Grunden til calciumionerne strømmer ind og ikke ud findes i sammenhæng med koncentrationer (diffusion). Som virkning efter dette skulle man tro at transmitterstoffet, der er pakket i vesikler (små membranblærer) blive ført til synapsespalten, men det er bare ikke tilfældet. De ligger der allerede men kan først frigives ved øget calcium koncentration, da dette medfører konformationsændringer i proteiner vesklierne hæfter til. Ved at calciumionerne binder sig til vesiklerne, er det muligt for dem at få sammensmeltet vesiklernes membran med præsynaptiske cellemembranen.
2. Diffusion over den synaptiske spalte sker hurtigt, hvorefter tredje fase indtræder.
Side 6
Side 6 af 19
3. Den modtagende celles membran har på sig siddende en del receptorer. Det transmitterstof der derfor er blevet udskilt, vil binde sig til transmitterstof-receptorer i den postsynaptiske membran. Når dette sker, vil kemisk reaktion forløbe (ikke en egentlig kemisk reaktion):
Natriumkanalerner (Na^{+} -kanalerne) vil åbnes i cellemembranen hvor af der vi forløbe en+ indstrømning af natriumioner (Na -ioner) i cellen. Dette påvirker cellens indre miljø, da den
bliver relativ mere positiv, hvor ”konservesen” bliver en depolarisering. Der kan nu udløses et aktionspotentiale i det postsynaptiske neuron, dog kræver dette at depolariseringen overskrider tærskelværdien, der ligger på –55mV. (se nærmere under aktionspotentialet).
4. Her sker der en genoptagelse af stoffet når transmitterstof bliver udskilt til den synaptiske spalte, således at tredje fase kan nå at forløbe.
Figur 2. kan netop belyse faserne i synapsen
Aktionspotentialet
I membranen, som blandt andet omgiver neuronerne, sidder et særligt natrium-kalium pumpe.
Under forbrug af energi kan pumpen transportere Na^{+} -ioner ud af cellen og K^{+} -ioner ind i cellen.+ Der transporteres således tre Na
+ -ioner ud af cellen hvorimod der kun transporteret to K
-ioner ind.
Som følge af den ulige transport mister cellen den positive ladning og bliver mere negativt. Det betyder en lavere koncentration af positive ioner inde i cellen, hvor væsken uden for cellen indeholder flere positive ioner end væsken inde i cellen. Således bliver neuronets indre miljø negativt i forhold til omgivelserne, hvor der opstår spændingsforskel mellem de to sider af cellemembranen. I hvile eksisterer der en spændingsforskel på ca. -70 mV mellem cellens indre og omgivelserne. Dette er nervecellens hvilemembranpotentiale.
Fig. 3. Spændingsændringer under aktionspotentialet.
Membranpotentialet kan dog kortvarigt blive ændret, idet der er mulighed for at et akson kan blive stimuleret. Dette har fået navnet en nerveimpuls eller et aktionspotential (AP). Ved udlæsning af AP vil indstrømninger af positive ladninger finde vej til cellen, hvorefter membranpotentialet øges fra -
70mV til -55mV, der i øvrigt kaldes for membranens tærskelværdi. Når nerveimpulserne sendes fra neuronet kan ionerne gennem elektrisk energi bevæge sig gennem cellemembranen. Ved ændring i cellemembranen vil signalementet udfører en udløsning af ionernes bevægelse. Ionbevægelsen vil
Side 7
Side 7 af 19
+ + nu forløbe således: Na -kanaler åbnes, hvor der selvfølgelig vil være en indstrømning af Na -
ionerne ind i cellen. Hvor der tidligere har været spændingsforskellen mellem det indre og det ydre miljø, vil det nu udlignes. Lige på det tidspunkt hvor indstrømning finder sted, er der egentlig tale
om en positivitet på indersiden – den forsvinder dog når Na^{+} -kanalerne lukkes igen. Grunden til atindstrømning finder sted hænger først og fremmest sammen med at tærskelværdien overskrides.
Desuden ved jo, at hvis der er negative ladninger tilstede vil de trække de positive med sig; og det
er lige akkurat derfor Na^{+} -ionerne strømmer ind cellen – de trækkes af de negative ladninger. Dertilspiller koncentration også sin rolle, idet natriumkoncentrationen er højere uden for cellen set i forhold til indenfor. Hvis vi lige kaster blikket over figur 3, ser vi, at der ved natrium indstrømning sker en ændring på ca. 0,2ms. Cellens indre miljø må siges at være positiv eftersom spændings er
steget fra -55mV til 35mV. Efter de ca. 0,2ms, hvor Na^{+} -kanalerne lukkes igen vil ændringen i+ spændingsforskellen over membranen fører til, at der åbnes for K
-kanaler. Da der er positiv indre
+ miljø og høje koncentration, fører dette til en udstrømning af positive K -ioner ud af cellen.
Membranpotentialet nedsættes nu meget drastisk fra 35mV til -70mV, som egentlig var dens hvilepotentiale.
Nervesystemet
Generelt kan man sige, at nervesystemet er meget vigtigt på tre hovedområder. Det ene område er at
modtage/registrere informationer fra vores krop og ikke mindst fra vores omgivelser. Dernæst skal man være i stand til at kunne håndtere de modtagende/registrerede information. Her handler det om
at man sørger for at sende informationer til de rette områder i vores hjerne. Endelig er sidste område regulere hvad organismen.
Det perifere nervesystem (PNS)
Det perifere nervesystem (PNS) er den del af nervesystemet som ikke ligger i hjerne og rygmarv.
Grunden til at dette system kaldes for det perifere nervesystem er at man så at sige skelner mellem
to slags nerver: enkelt nervecelle/neuron og så er der forekommer i bundter. Nervebundterne kaldes
netop for perifere nerve og består at et stort antal nervetråde – de største er ca. 1,5 – 1,8 cm medens de mindste er synligt ved brug af mikroskop.
Den perifere nerves struktur gør den betydelig stærk. Den har bindevævsskeder, som beklæder hver enkelt nervetråd og igen har den mindre bundter af nervetråde.
Side 8
Side 8 af 19
Det autonome nervesystem
I den forlængede marv og i hypothalamus kontrolleres det autonome nervesystems. Det autonome nervesystem er et selvstyrende system, hvilket betyder at system ikke er under viljens kontrol. Dette system af to af andre systemer: Det sympatiske (sympaticus) og det parasympatiske
(parasympaticus).
Disse systemer karakterers ofte ved, at det sympatiske nervesystem fremmer funktioner som er nyttige i kamp- og flugtreaktioner, mens det parasympatiske nervesystem fremmer funktioner, som er relateret til hvileperioder.
Opbygningen af disse systemer er helt fantastisk: hvis der f. eks. er øget aktivitet i det ene system, vil det for det andet betyde en nedsat aktivitet, dog er det her vigtigt at påpege, at der ikke er tale m ét dominerende system, da der oftest er balance i aktiviteten mellem de to systemer.
I et af modulerne sagde du, at man groft sagt kan sammenligne det sympatiske nervesystem med speederen i en bil og det parasympatiske nervesystem med bremsen. Det kræver således at man koordinerer mellem de to systermer.
Det centrale nervesystem (CNS)
Det centrale nervesystem (CNS) udgøres af hjernen og rygmarven. Eftersom hjernen har en meget afgørende betydning for systemet, vil jeg kort beskrive de forskellige funktioner som de forskellige områder i hjernen har.
Hjernen
Hjernen består af storhjernen, lillehjernen, mellemhjernen og hjernestammen. Hjernestammen opdeles endvidere i den forlængede marv, hjernebroen og midthjernen.
Storhjernen
Overordnet omsætter storhjernen informationerne til reaktioner/handling. De bevidste tanker
hukommelsen og den generelle indlæring findes netop her.
Hjernen kan opdeles i to halvdele og forekommer nok igen af os som en overraskelse, da vi alle er bekendte med, at der er venstre- og højre hjernehalvdel. Disse to halvdele er adskilte, dog er hjernebjælken, der er imellem disse to hjernehalvdele, der ”blot” består nervetråde. Hjernebjælken er afhængig af de to hjernehalvdele, da den næsten ikke har nogen selvstændig funktion.
Side 9
Side 9 af 19
I storhjernen styres ligeledes også de motoriske og de sensoriske sanser af centrene som ligge ved pandelappen.
Lillehjernen
Lillehjernen sørger for koordination af muskelbevægelse og derfor også ”kontrolcenter for bevægelser”. Det er her planlægning af vores bevægelser finder sted, hvor koordinationen sker igennem at lillehjernen får impulser fra både sanseceller og andre dele af centralnervesystemet.
Det hænger således samme, at storhjernen tager beslutningen omkring hvilke handlinger, der skal udføres, hvorefter storhjernens sender beskeden til lillehjernen til at udføre den bestemte bevægelse.
Mellemhjernen
De vigtigste dele af mellemhjernens er thalamus, hypothalamus og hypofysen.
Thalamus kan ikke siges at være autonom, da den har viljestyrede bevægelser. Kendskabet til hypothalamus er ganske vigtig, da der netop i hypothalamus er en lang række funktioner som sørger for at kroppens indre miljø opretholdes. Endvidere styres der fra dette område: appetit,
temperaturbalance, vand/salt-balance og stofskifte.
I bunden af kraniet i en lille udhulning i knoglen hvor der er en samling af nervesamling er netop hypofysen. Her styres og reguleres kroppens hormonproduktion: dette sker igennem en produktion og udskillelse af nogle hormoner, som påvirker hormonproducerende væv i andre dele af kroppen.
Hjernestammen
Hjernestammen har forbindelsesled fra rygmarven til den hjerneafsnittet. Hjernestammen har overordnet som funktion at koordinere en lang række reflekser.
Den forlængede marv
Den forlængede marv er blot en fortsættelse/(forlængelse) af rygmarven – den passerer ind i kraniet gennem nakkehullet, hvor dens funktion dels er kredsløbs- og åndedrætsregulerende.
Hjernebroen
Hjernebroen udgøres af bundter af nervefibre og af trådene mellem de sensoriske og motoriske område mellem storhjernen og rygmarven. Dens funktion er at regulere bl.a. reflekstonus og ligevægt.
Side 10
Side 10 af 19
Midthjernen
Midthjernen har et område der kaldes for hjernens aktiveringsområde, der i øvrigt består af et netværk af nerveceller. Der er her de viljestyrede bevægelser finder sted.
Side 11
Side 11 af 19
Sanse- og refleksøvelser
Rapporten er skrevet på baggrund af 4 øvelser, der omhandler sanser og reflekser. Alle forsøg er udført i grupper af to personer. Normalt vil teoriafsnittet indgå under øvelserne, men jeg har valgt en samlet teori for alle øvelser. Jeg vil nu gennemgå øvelserne separeret, dog vil jeg til sidst konkludere opgaven som en helhed.
Øvelse 1: Hvor stor er afstanden mellem trykpunkterne på hånden?
Formål:
Formålet med øvelsen er at bestemme afstanden mellem trykpunkterne forskellige steder på hånden.
Hypotese:
Vi forventer ved dette forsøg, at man på et tidspunkt blot mærker ét nål, selvom hånden bliver udsat for 2 nåle.
Apparatur/redskaber:
- 2 nåle
- 1 lineal
- Forsøgs personer
Fremgangsmåde
1. Forsøgspersonen skal sørge for ikke at have blikket væk fra forsøget.
2. Hjælperen sørger for at berører huden med de to nåle, hvor man starter med at anbringe de to nåle ret langt fra hinanden.
3. Ved hver berøring skal forsøgspersonen meddele om vedkommende stadig mærker til 2 prikker. Hvis det er tilfældet formindsker man blot afstanden mellem nålene indtil forsøgspersonen kun mærker ét prik.
4. Endelig måles afstanden mellem trykpunkter på hånden.
Kommentar til øvelsen
Ad. 1) Det kan måske forekomme ret bemærkelsesværdigt at forsøgspersonen ikke må se forsøget, eller kan det? Nej, det er ikke! Vi prøvede i gruppen at udføre forsøget hvor vi fulgte med, hvad der egentlige skete. Det viste sig, at vi egentlig kom i tvivl omkring, hvornår vi præcis kun kunne mærke et prik.
Side 12
Side 12 af 19
Ad. 2) Det er her meget vigtig at nålene berør huden på samme tid ellers vil man hurtig kunne bedømme om det er et prik eller to, hvis der går for langt tid mellem deres afsæt.
Ad. 3) Her undersøgte jeg om det var muligt at manipulere hjernen – og det var det! I det forsøgspersonen ved, at nålene afstand fra hinanden bliver formindsket vil man måske kunne blive med at sige, at man stadig mærke to prikker. Jeg valgte derfor – ikke systematisk, men tilfældigt – at variere mellem afstanden og det viste sig: hver gang jeg nået til prik nr. 7 kunne forsøgspersonen kun mærke et prik.
Resultater:
Malene Ayhan
Sted på hånden | Nåle afstand i | Bredde | Forholdet | Nåle afstand i | bredde | Forholdet
mm i mm mm
Oversiden | 14 | 9,5 | 14 : 9,5 | 15 | 10,0 | 13 : 10 Undersiden | 31 | 9,6 | 21 : 9,6 | 16 | 10,0 | 16 : 10 Fingerspids | 9 | 2 | 9 : 2 | 5 | 2,1 | 5 : 2,1
Diskussion
a. Hvordan kan det være at man sommetider kun kan mærke et prik, selvom der er to nåle?
b. I forsøget prøvede I forskellige steder. Var der forskel på afstanden mellem nålene de forskellige steder? Forklar hvorfor der kan være denne forskel.
Her behøves først en kort introduktion til de taktile sanser. Gennem huden får kroppen informationer af den taktile sans om de objekter vi rører ved eller der rører ved os. De taktile sanser sørger for at videreinformere os omkring, hvad der kan være farligt berør og vise versa. Med andre ord er det berøringsansen [2]. På overgangen mellem epidermis (overhud) og dermis (læderhud) har de taktile sanser umyeliserede nerveender. Det betyder at nerveendene ikke er isolerede og de er bl.a.
derfor følsomme for mekanisk påvirkning og temperatur osv. Forskellen på nerveenderne er hvordan og hvor hurtigt de adaptere (tilpasser sig). Når de taktile sanser er langsomme og ufuldstændige til at adaptere vil man kun registrere information om vedvarende tryk på huden, hvorimod følsom berøring skyldes hurtig og fuldstændig adaptation i cellen. Hvis vi forestiller os en
2
http://www.sensory-integration.info/sanserne/taktile.html
Side 13
Side 13 af 19 kapsel med bindevævslag (skilt med tynde væskehinde), så er det netop stedet hvor receptormembran er forfor hurtigt adapteret sanseceller. Ved trykpåvirkning - hurtig trykpåvirkning som med nåleøvelsen – vil kapslen ændre form skaber et receptorpotentiale efter at berøringen er registreret gennem formidling af nervefibrene til rygmarven og derfra videres til hjernen. Hvis denne kapsel bliver udsat for en fortsat påvirkning vil bindevævslagene naturligt nok bliver forskudt. Det går umiddelbart hurtigere end man regner med. Det hele foregår så hurtigt, at receptormembranen ikke når at blive informeret om ændringen i af kapslens form, hvilket resultere i ar receptorpotentialet uddør.
Set i forhold til resultater må vi ganske enkelt kunne sige, at de taktile sansecellers tæthed er forskellige fra hinanden på de hudområderne. I fingerspidserne må siges at være mange taktile sanseceller med små receptive felter. Det er lige netop grunden til at man sommetider kun mærker et prik, selvom der er to nåle der prikkes med. Som det fremgår af resultaterne ses det, at trykpunkterne på håndfladen (undersiden) må være større – altså er der større afstand mellem receptorerne.
Fejlkilder/usikkerheder
- Hvis de to nåle ikke blev afsat på samme tid vil man have nemmere ved at vurdere antallet af prikker og forsøget kan derfor mislykkes.
- Forsøgspersonen må selvfølgelig ikke se forsøget da det ligeledes kan blive svært at vurdere om der føles ét prik eller to prikker.
Konklusion
Formålet med øvelsen var at bestemme afstanden mellem trykpunkterne forskellige steder på hånden, hvor vi forventede at man på et tidspunkt blot mærker ét nål, selvom hånden bliver udsat for 2 nåle. Dette skyldes afstand mellem receptorerne. Derudover kan vi konkludere at forskellen på afstanden mellem nålene de forskellige steder afhænger af antallet af taktile sanseceller med forskellige størrelser af receptive felter.
Øvelse 2: Varme og kulde.
Formål
Formålet med øvelsen er om forsøgspersonen hurtigt kan vurdere om sømmene er varme eller kolde
Hypotesen
Jeg forventer, at man som forsøgsperson lettere vurderer kolde berøringer.
Side 14
Side 14 af 19
Apparatur/redskaber:
- Nogle søm
- 2 Bæger med henholdsvis varmt og iskoldt vand
- Forsøgsperson
Fremgangsmåde
1) To bægre fyldes op – den ene med meget varmt vand fra en kogekedel og det andet med koldt vand med isterninger.
2) I hvert af de to bægre sætters et nogle søm. Sømmene skal lige have den rette temperatur.
3) Forsøgspersonen skal lukke øjnene, og hjælperen berører kort personens håndryg med et af sømmene.
4) Forsøgspersonen afgør nu hurtigt om det er varmt eller koldt.
Kommentar til øvelsen
Ad. 4) Det er indlysende at forsøgspersonen ikke må se forsøget, derved kan vedkommende meget let vurdere om det varmt eller koldt.
Resultater
Malene Ayhan
Varmberøring (vurdering →) 3 4
Koldberøring (vurdering →) 10 9
Diskussion
a. Kan man nemt afgøre om sømmet er varmt eller koldt?
Nej, man ikke nemt afgør om sømmene er kolde eller varme som det også fremgår af resultaterne.
Temperatursansen er knyttet til forskellige punkter på huden hvor temperatursansen – det gælder både for varme- som kuldereceptorer.
Ser man på antallet af varme- og kuldepunkter, viser det sig, at der er flest kuldepunkter. Det siges, at kuldereceptorer er ca. 2-10 gange større end antallet af varmereceptorer.
Desuden hænger det således sammen: hvis sømmene er blevet lige så varme som vandet, vil det være smertereceptorer der er registrerende!
Her bør vi huske at sige, at både kulde og varme registreres af smertereceptorer (necoreceptorer) når temperaturen forlader et vist område. Varmesmertereceptorerne er registrerende for temperatur over
40-45 grader Celsius.
b. Beskriv hvad der sker (mht. det sensoriske nervesystem).
Side 15
Side 15 af 19
3
Dendritterne, som før omtalt, sender sanseimpulser fra kroppen til neuroner i den centrale nerve system. Det er lige netop dette som de sensoriske nerver omfatter. Lige uden for rygmarven er der specielle neuroner, der igennem deres dendritter kan registrere temperaturændringer i underhuden.
(Helt præcist ligger neuronerne ikke inden i CNS, men de ligger i små ganglier uden for dette. Disse neuroner sender da signal videre gennem aksonet).
Fejlkilder/usikkerheder
- Se under overskriften ”kommentar til øvelsen”
Konklusion
Forsøgsperson viste sig som forventet at have flere kulde- end varmepunkter, idet vi må konkludere at man har flere kulde- end varmepunkter. Hvis sømmen f. eks. blev så varm som det kogende vand, ville vores smertereceptorer være registrerende.
Øvelse 2: Hvor nøjagtigt virker hudens temperatursans?
Formål
Formålet er at undersøge hvordan føles det for hver af hænderne at stikke det i lunken vand efter hvert hånd henholdsvis har været i varmt og kold vand i et minut.
Hypotese
Jeg forventer ved forsøget, at hånden i isvandet vil føles varmt i det lunkne vand hvorimod der ingen særlig ændring med hånden i det varme vand.
Apparaturer/redskaber
- 3 store kar – et med varmt vand og det andet med isvand og det tredje med lunkent vand
Fremgangsmåde
1. Karrene fyldes op med henholdsvis varmt, koldt og lunkent vand.
2. Hænderne anbringes henholdsvis i det varme og meget kolde vand i et minut.
3. Efter et minut tages hænderne op, og derefter stikkes de ned i det lunkne vand.
4. Forsøgspersonen registrer ni hvordan det føles for hver af hænderne
Diskussion
Hvordan føles for hver af hænderne efter i minut i varmt/koldt vand?
3
http://www.sst.dk/publ/publ2000/rus_bio/Rusmidlernes_biologi-1.htm
Side 16
Side 16 af 19
For hånden i det kolde vand føles det lunkne vand varm og for hånden i det varme vand føles det lunkne vand koldt. Det er jo et fænomen vi alle sammen kender til: efter en lang cykeltur i en kold vinterdag uden handsker eller andet, vil vi fryse vores hænder. Er vi nået hjem og skynder os med at åbne for vandet, vil vores hænder ikke bare blive varme, men de vil nærmest føles skoldet. Alt det her er grundet i adaption. Ved ændring af stimulationens intensitet vil impulsfrekvensen i de sensoriske nerver stige. Impulsfrekvensen vil dog være faldende (helt ned til udgangsværdien) ved en vedblivende stimulation – uanset ændringer styrken as stimulus. Dette er adaptation!
Sansesystemernes følsomhed overfor ændringer i stimulusstyrken er en konsekvens af adaptation.
Øvelse 4: reflekser
Formål
Formålet med denne refleksøvelse er at undersøge om knærefleksen virker optimal og hvilke følge det har, hvis det ikke gør!
Hypotese
Vi forventer ikke, at der er personer med skavanker og forventer derfor at knæreflekserner er i orden.
Apparatur/redskaber:
- Hammer (vi brugte dog vores brutale hænder)
- forsøgsperson
Fremgangsmåde
1) Forsøgepersonen sætter sig på et bord hvor begge ben hviler ned over det
2) Forsøgspersonens opmærksomhed afledes og bliver bedt om at tælle baglæns fra 100 (gerne på tysk).
3) Når personen virker til at have opmærksomheden et andet sted, skal forsøgsperonen have et let håndkantsslag på senen under knæskallen, hvorved benet meget gerne skulle give et spjæt
Diskussion
Impulsen sendes direkte videre via den sensoriske nerve til det centrale nervesystem (rygmarven) så snart impulsen registreres. Igennem en synapse får den motoriske nervecelle besked af rygmarven.
Nerveimpulsen går videre til en motorisk nerve, der sender en impuls til den firehovedeknæstrækker om at trække sig sammen, hvorved knæet strækkes (og spjætter). Dette er ikke så enkelt: for at sammentrækning skal ske må antagonisterne (musklerne bag på benet) være afslappet. Den
Side 17
Side 17 af 19 sensoriske nervecelle kan siges at have en dobbeltfunktion i denne sammenhæng. Den sørger for at der i den motoriske nervecelle sker en aktivering af musklerne på forsiden af benet, hvorved en hæmmende indskudscelle også aktiveres. Dette påvirker aktiviteten i den motoriske nerve – den hæmmes!
a) Hvorfor vil lægen til nogen undersøgelser afprøve knærefleksen? Hvilke sygdomme kan medføre at bestemte reflekser ændres eller bortfalder?
4
For lægen er knærefleksen en meget vigtig undersøgelse for at vurdere at funktion af nervesystemet er godt fungerende. Når lægen skal undersøge knærefleksen [5], vil han slå på senen lige under knæet hvorved knærefleksen udløses. Lægen skal i forbindelse med undersøgelsen også registret den stor muskel på patientens lår på samme side, som han har slået med sin hammer, da det netop er i denne store muskel sammentrækning sker hvorved benet spjætter.Lægen kan hurtigt finde området under knæskallen og bevægelsen i benet skal meget gerne ske hurtigt og autonomt (helst!).
For at belyse, at det virkelig er autonomt kan man unde videre problemer foretage denne undersøgelse på en bevidstløs patient. Nerveimpulserne sendes i løbet af et meget kort tidsrum fra muskelsenen (stedet hvor lægen har lokaliseret sin hammer), ind til nervesystemet og lynhurtigt tilbage igen til muskelen, som svarer på dette ved at trække sig sammen.
Lægen undersøger begge bens muskelsammentrækningen for at se om sparket af benet er normalt.
Lægen undersøger derfor begge ben og ofte andre kropsdele. Eftersom patienter er vidt forskellige og ligeledes nervøsiteten hos dem, under lægen andre reflekser for at danne sig et generelt indtryk af patientens reflekser. Det viser sig at de livlige reflekser ofte er registeret hos de nervøse patienter, hvorimod de svage reflekser er hos de rolige patienter. Viser reflekserne sig at være ens, vil konklusionen være, at patienten ikke fejler noget.
Hvis der er tale om hyperreflekseri, vil lægen slå længere nede ad benet for at undersøge om
han/hun stadig kan fremkalde reflekser. Er det tilfældet, vil lægen mene at det der er overaktivitet i
nervesystemet som kan diagnosers til f. eks. dissemineret sclerose
4
http://www.sclerosebehandling.nu/denmark/branded/general/advice_on_multiple_sclerosis/diagnosing_MS/neurologic al_examination/neurological_examination.jsp
http://www.helse.dk/Default.aspx?ID=44&PID=25&NewsID=5715 5
En refleks er en ufrivillig reaktion fra nervesystemet på en ekstern stimulus
Side 18
Side 18 af 19
Ved forskel på reflekserne må lægen undersøge om den ene refleks er for svag eller måske om den anden er for kraftig. Ved tryk på nerven, der går fra ryggen og ud i benet er ofte grundet i svag refleks på kun det ene ben. Dette er ofte set hos patienten med diskusprolaps i lænderyggen. Ofte er hyperrefleksi grundet i sygdom i nervesystemet, der ofte rammer den ene side af hjernen med eksempelvis en blodprop. Reflekserne i armene vil i denne sammenhæng oftest også være livlige. Er det tilfældet at begge reflekser er svage, kan det tyde på sygdom i nervesystemet, f. eks.
nervebetændelse.
Fejlkilder/usikkerheder
- Nervøsitet
- Opmærksomhed
- Man ikke finder det rigtige sted under knæskallen
Konklusion
Knærflekserne virkede helt optimalt og derfor er der ingen frygt for mulige sygedomme som f. eks.
diskusprolaps i lænderyggen, dissemineret sclerose eller nervebetændelse mm.
Samlet konklusion
Alle opgavernes formål opnådes i denne rapport. Disse øvelser har været meget flot forbundet med vores nuværende emne, nervesystemet. I denne rapport men jeg, at jeg er kommet meget grundigt omkring en del af underemnerne inden for emnet nervesystemet. Arbejdet med rapporten har givet med en betydelig større indsigt i den biologiske verden idet mange interessante er repræsenteret under emnet nervesystem.
Se opgaven i originaldokumentet eller gå til tekstens begyndelse.
Materialet
Fuld skærmOpgaven åbner, når du ruller ned til den.