Copy - Copy - Een orka kan bij de lever van een witte haai komen door de haai op zijn rug te draaien. De haai komt dan terecht in een toestand van ‘tonische immobiliteit’ (schijndood, afbeelding 3): de haai is nog wel bij bewustzijn, maar kan zich niet meer bewegen.

Ook het orthosympatisch zenuwstelsel beïnvloedt organen om het lichaam in te stellen op vechten of vluchten. Twee van die organen zijn het hart en de maag.
Schrijf hart en maag onder elkaar en noteer erachter of het betreffende orgaan wordt gestimuleerd of wordt geremd door het orthosympatisch zenuwstelsel. Licht toe dat er hierdoor meer energie beschikbaar komt voor de vluchtreactie.

Het gevaar van mestgassen
Simons ouders hebben een veehouderij met bijna tweehonderd koeien. Afgelopen zomer was Simon bijna verongelukt doordat hij bedwelmd raakte door de mestgassen uit de mestkelder. De poep en urine van de koeien valt via speciale spleten in de stalvloer in de mestkelder. In deze spleten zitten kleppen waardoor gassen zoals ammoniak nauwelijks
vanuit de mestkelder in de stal kunnen komen. Doordat mestgassen zo ook minder in het milieu terecht kunnen komen, heet dit een emissie-arme vloer (afbeelding 1).

In de mestkelders wordt door micro-organismen – zoals bacteriën en gisten – een deel van de organische stoffen uit de mest afgebroken. Hierbij ontstaan gassen. Op de mest kan een korst ontstaan waaronder de gassen zich ophopen. Om korstvorming tegen te gaan moet Simon de mest regelmatig mixen (afbeelding 2). Hij raakte bedwelmd toen daarbij mestgassen via het open achterraam zijn trekker binnenkwamen.

Als de giftige gassen de functie van bepaalde hersendelen verstoren, wordt de situatie snel heel gevaarlijk. Je kunt dan namelijk niet meer bedenken dat je om hulp moet roepen. Bovendien wordt de regeling van je ademhaling aangetast. In afbeelding 3 zijn een deel van het ruggenmerg en verschillende delen van de hersenen met letters aangegeven.

Noteer de letter die het deel aangeeft waarmee je bedenkt dat je om hulp moet roepen.
Noteer de letter die het deel aangeeft dat de ademhaling regelt.

BerkelBike
Door een auto-ongeluk is het ruggenmerg van Tobias dusdanig beschadigd dat hij zijn benen niet meer kan bewegen en voelen. Met de BerkelBike kan hij misschien toch weer fietsen. De BerkelBike (afbeelding 1) – met een trapsysteem voor handen en benen – is in Nederland ontworpen voor mensen die net als Tobias de controle over hun benen kwijt zijn. De kliniek waar Tobias revalideert, beveelt hem de BerkelBike aan om zijn beenspieren in conditie te houden. Afbeelding 2 laat zien op welke plaats bij Tobias de beschadiging van het ruggenmerg (dwarslaesie) is opgetreden.

Voor een rit op de BerkelBike worden elektrodes op de huid van Tobias’ benen geplakt. De elektrodes wekken impulsen op in de zenuwen die zijn beenspieren aansturen. De software van de fiets regelt de timing waardoor de spieren op het juiste moment samentrekken.

In welk type zenuwcellen worden impulsen opgewekt door de elektrodes, zodat Tobias kan fietsen op de BerkelBike?

BerkelBike
Door een auto-ongeluk is het ruggenmerg van Tobias dusdanig beschadigd dat hij zijn benen niet meer kan bewegen en voelen. Met de BerkelBike kan hij misschien toch weer fietsen. De BerkelBike (afbeelding 1) – met een trapsysteem voor handen en benen – is in Nederland ontworpen voor mensen die net als Tobias de controle over hun benen kwijt zijn. De kliniek waar Tobias revalideert, beveelt hem de BerkelBike aan om zijn beenspieren in conditie te houden. Afbeelding 2 laat zien op welke plaats bij Tobias de beschadiging van het ruggenmerg (dwarslaesie) is opgetreden.

Om gebruik te maken van een BerkelBike moeten de zenuwen van het ruggenmerg naar de beenspieren nog functioneren. Om dit te controleren test een arts de reflexen van de benen. Met een hamertje tikt zij tegen de kniepees van Tobias, waarna spieren in Tobias’ dijbeen samentrekken.

Verklaar waardoor de dwarslaesie geen effect heeft op de kniepeesreflex

BerkelBike
Door een auto-ongeluk is het ruggenmerg van Tobias dusdanig beschadigd dat hij zijn benen niet meer kan bewegen en voelen. Met de BerkelBike kan hij misschien toch weer fietsen. De BerkelBike (afbeelding 1) – met een trapsysteem voor handen en benen – is in Nederland ontworpen voor mensen die net als Tobias de controle over hun benen kwijt zijn. De kliniek waar Tobias revalideert, beveelt hem de BerkelBike aan om zijn beenspieren in conditie te houden. Afbeelding 2 laat zien op welke plaats bij Tobias de beschadiging van het ruggenmerg (dwarslaesie) is opgetreden.

Bij zenuwen die buiten het ruggenmerg en de hersenen liggen, kunnen kleine beschadigingen wel worden hersteld. Onderzoekers ontdekten dat de cellen die de axonen omhullen, bij beschadiging groeistimulerende eiwitten produceren. Deze eiwitten stimuleren het herstel van de beschadigde axonen.

Hoe heten de cellen die deze groeistimulerende eiwitten maken? En bevinden deze cellen zich in het centraal of in het perifeer zenuwstelsel?

Vaccinatie tegen mazelen
Irene heeft een dochtertje van één jaar, Kiki. Kiki is tegen een aantal ziekten gevaccineerd, waaronder polio. Afgelopen week heeft Irene de uitnodiging gekregen om Kiki te laten vaccineren tegen de bof, mazelen en rodehond. Irene twijfelt. Is het echt nodig om Kiki in te enten tegen mazelen? Ze zoekt op internet naar informatie en raadpleegt haar huisarts.

Irene leest dat mazelen een zeer besmettelijke ziekte is. Het virus wordt overgedragen door de lucht via druppeltjes vocht die een mazelenpatiënt verspreidt bij het uitademen, hoesten en vooral bij het niezen (afbeelding 1)

Een nies is een reflex die ontstaat door prikkeling van het neusslijmvlies. Via welk deel van het zenuwstelsel verloopt de niesreflex?

Borstvoeding
Ava en haar partner Glenn verwachten binnenkort hun eerste kind. Ze bezoeken een voorlichtingsavond over borstvoeding. Lactatiekundige Rosanne geeft informatie.
Tijdens de zwangerschap vinden veranderingen plaats in het borstweefsel van een vrouw. Het aantal melkkanaaltjes neemt toe en dekweefselcellen van de melkkanaaltjes differentiëren zich tot melkproducerende kliercellen. Groepjes van deze cellen vormen samen de melkkliertjes. Rondom elk melkkliertje ontwikkelen zich speciale oxytocine-gevoelige spiercellen. Als deze spiercellen zich samentrekken, wordt melk in de melkkanaaltjes geperst (afbeelding 1).

Na de bevalling komt de melkproductie meestal goed op gang. Als zintuigcellen in de tepel gestimuleerd worden, ontstaan impulsen in sensorische zenuwcellen. De impulsen worden verwerkt in het centraal zenuwstelsel. Dit leidt tot de afgifte van oxytocine. Oxytocine komt vervolgens terecht bij de melkkliertjes.

Bereikt oxytocine de melkkliertjes via het bloed of via motorische zenuwcellen? En zijn melkkliertjes endocrien of exocrien?

Spoedkeizersnede

Layla is verloskundige. Ze begeleidt de zwangere Monique vanaf de prille zwangerschap tot en met de bevalling. Monique kocht een zwangerschapstest bij de drogist nadat haar menstruatie uitbleef. Zo’n test toont het hormoon HCG in de urine aan. Het embryonaal deel van de placenta produceert gedurende het begin van de zwangerschap steeds meer HCG, dat in het bloed van de moeder terechtkomt.

Layla legt uit aan Monique hoe ze de weeën (samentrekkingen van de baarmoederwand) tijdens de bevalling zo goed mogelijk kan opvangen: “In het begin is zuchten (rustige buikademhaling) gunstig voor de voortgang van de bevalling. Wanneer een wee te heftig wordt, kan je overgaan op puffen (snelle borstademhaling) zodat er nog niet te veel druk op de baarmoeder gezet wordt.”

Nadat de baby is geboren, wordt de navelstreng doorgeknipt. Monique krijgt een hormoon toegediend om de baarmoeder te laten samentrekken, waardoor overmatig bloedverlies wordt voorkomen. Dit is hetzelfde hormoon dat aan het begin van de bevalling de weeën opwekte.

(1p) Noteer de naam van het toegediende hormoon.

Bèta-thalassemie genezen met stamceltransplantatie
Bij zijn geboorte leek Ryan gezond. Als het jongetje een half jaar oud is, blijkt hij echter onvoldoende gegroeid te zijn en ziet hij erg bleek.
Na bloedonderzoek blijkt Ryan de ziekte bèta-thalassemie te hebben, een erfelijke ziekte als gevolg van een mutatie in een gen voor hemoglobine.
De mutatie veroorzaakt een verhoogde afbraak van rode bloedcellen. De ziekte kan worden behandeld met stamcellen uit het beenmerg van een
donor. Stamcellen uit het beenmerg doorlopen verschillende stadia voordat ze als reticulocyten in de bloedbaan komen (afbeelding 1). Vervolgens
ontwikkelen ze zich daar in 24 uur tot erytrocyten: rijpe rode bloedcellen.

Rijpe rode bloedcellen leven gemiddeld drie maanden, maar bij Ryan worden ze al na enkele dagen afgebroken. Om het tekort aan rode
bloedcellen gedeeltelijk te compenseren, is de activiteit van het rode beenmerg verhoogd. De verhoogde activiteit van het beenmerg wordt veroorzaakt door een verhoogde afgifte van een bepaald hormoon.
(1p)Noteer de naam van dit hormoon.

Obesitas en diabetes type 2

Diabetes type 2 is een welvaartsziekte die in steeds meer landen veel voorkomt. Onderzoek toont aan dat voedingspatroon en erfelijke factoren een rol spelen in het ontwikkelen van deze aandoening. Patiënten met diabetes type 2 maken wel insuline aan, maar de gevoeligheid van hun cellen voor insuline neemt af. De symptomen van diabetes type 2 zijn onder andere vermoeidheid en dorst. Na verloop van tijd kan schade aan bloedvaten ontstaan. Bij het ontstaan van diabetes type 2 zijn veranderingen op verschillende organisatieniveaus waar te nemen. Veranderingen zijn:

1 De opname van glucose uit het bloed door de cellen vermindert.

2 De hersenstam registreert een hoge osmotische waarde van het bloed.

3 De patiënt gaat veel drinken.

4 Receptoren voor insuline worden minder gevoelig.

(2p) Noteer de nummers 1 tot en met 4 in de juiste volgorde van oorzaak naar gevolg onder elkaar. Noteer achter elk nummer op welk organisatieniveau de betreffende verandering is beschreven. Kies uit molecuulniveau, celniveau, orgaanniveau en organismeniveau. Gebruik elk niveau één keer.

Fantoompijn bestrijden met virtual reality
Corry van der Sluis is revalidatiearts en onderzoeker in het Universitair Medisch Centrum Groningen. Ze hoopt met behulp van virtual reality
fantoompijn te kunnen bestrijden. Fantoompijn is pijn die gevoeld wordt in een geamputeerd deel van het lichaam. Een theorie is dat het pijngevoel wordt veroorzaakt door een zogenoemd neuroma, dat gevormd wordt op de plaats waar een perifere zenuw doorgesneden is als gevolg van een amputatie. Het ontstaan van een neuroma is in afbeelding 1 in vier stappen weergegeven:

In het neuroma kunnen spontaan actiepotentialen (impulsen) ontstaan die leiden tot het pijngevoel.
(2p)Noteer de naam van de cellen waaruit de myelineschede bestaat. Noteer ook de functie van de myelineschede.

Fantoompijn bestrijden met virtual reality
Corry van der Sluis is revalidatiearts en onderzoeker in het Universitair Medisch Centrum Groningen. Ze hoopt met behulp van virtual reality
fantoompijn te kunnen bestrijden. Fantoompijn is pijn die gevoeld wordt in een geamputeerd deel van het lichaam. Een theorie is dat het pijngevoel wordt veroorzaakt door een zogenoemd neuroma, dat gevormd wordt op de plaats waar een perifere zenuw doorgesneden is als gevolg van een amputatie. Het ontstaan van een neuroma is in afbeelding 1 in vier stappen weergegeven:

Bij de zenuwcellen in een neuroma kunnen sneller actiepotentialen ontstaan dan in normale zenuwcellen.
(2p) Ontstaat een actiepotentiaal door het openen of door het sluiten van Na+-kanaaltjes? En wat is er blijkbaar gebeurd met de drempelwaarde             van de zenuwcellen in een neuroma?

Fantoompijn bestrijden met virtual reality
Corry van der Sluis is revalidatiearts en onderzoeker in het Universitair Medisch Centrum Groningen. Ze hoopt met behulp van virtual reality  fantoompijn te kunnen bestrijden. Fantoompijn is pijn die gevoeld wordt in een geamputeerd deel van het lichaam. Een theorie is dat het pijngevoel wordt veroorzaakt door een zogenoemd neuroma, dat gevormd wordt op de plaats waar een perifere zenuw doorgesneden is als gevolg van een amputatie. Het ontstaan van een neuroma is in afbeelding 1 in vier stappen weergegeven:

Een tweede theorie is dat fantoompijn ontstaat doordat bepaalde centra van de hersenschors zijn gereorganiseerd. Sensorische en motorische gebieden die als gevolg van de amputatie ‘werkeloos’ zijn, worden in
gebruik genomen door naastgelegen hersengebieden. In afbeelding 2 is met een zwarte cirkel een gebied van de hersenschors aangegeven dat werkeloos is als gevolg van de amputatie van een hand. Dit gebied wordt nu gebruikt door een nabijgelegen hersengebied dat sensorische informatie van het gezicht verwerkt.

(1p) Noteer welke letter in afbeelding 2 het gebied aangeeft waarin de sensorische informatie van het gezicht wordt verwerkt.

Fantoompijn bestrijden met virtual reality
Corry van der Sluis is revalidatiearts en onderzoeker in het Universitair Medisch Centrum Groningen. Ze hoopt met behulp van virtual reality  fantoompijn te kunnen bestrijden. Fantoompijn is pijn die gevoeld wordt in een geamputeerd deel van het lichaam. Een theorie is dat het pijngevoel wordt veroorzaakt door een zogenoemd neuroma, dat gevormd wordt op de plaats waar een perifere zenuw doorgesneden is als gevolg van een amputatie. Het ontstaan van een neuroma is in afbeelding 1 in vier stappen weergegeven:

Corry van der Sluis behandelt patiënten met fantoompijn met behulp van virtual reality. Een man die lijdt aan fantoompijn krijgt elektrodes op de stomp van zijn geamputeerde arm geplakt (afbeelding 3). Met de elektrodes worden elektrische signalen opgevangen die ontstaan in de spieren in de stomp wanneer hij zijn ontbrekende onderarm probeert te bewegen. Op een beeldscherm ziet hij zichzelf bewegingen maken met zijn virtuele arm (afbeelding 4).

Door te oefenen worden de bewegingen preciezer en kan hij steeds moeilijkere opdrachten uitvoeren. Na tien sessies heeft de man voor het eerst in 50 jaar momenten zonder fantoompijn.

(2p)Zijn de signalen in de stomp die de virtuele arm aansturen veroorzaakt door motorische of door sensorische zenuwcellen? En komt het
computerprogramma in functie overeen met het animale zenuwstelsel of met het autonome zenuwstelsel?

Fantoompijn bestrijden met virtual reality
Corry van der Sluis is revalidatiearts en onderzoeker in het Universitair Medisch Centrum Groningen. Ze hoopt met behulp van virtual reality  fantoompijn te kunnen bestrijden. Fantoompijn is pijn die gevoeld wordt in een geamputeerd deel van het lichaam. Een theorie is dat het pijngevoel wordt veroorzaakt door een zogenoemd neuroma, dat gevormd wordt op de plaats waar een perifere zenuw doorgesneden is als gevolg van een amputatie. Het ontstaan van een neuroma is in afbeelding 1 in vier stappen weergegeven:

Corry van der Sluis behandelt patiënten met fantoompijn met behulp van virtual reality. Een man die lijdt aan fantoompijn krijgt elektrodes op de stomp van zijn geamputeerde arm geplakt (afbeelding 3). Met de elektrodes worden elektrische signalen opgevangen die ontstaan in de spieren in de stomp wanneer hij zijn ontbrekende onderarm probeert te bewegen. Op een beeldscherm ziet hij zichzelf bewegingen maken met zijn virtuele arm (afbeelding 4).

Door te oefenen worden de bewegingen preciezer en kan hij steeds moeilijkere opdrachten uitvoeren. Na tien sessies heeft de man voor het eerst in 50 jaar momenten zonder fantoompijn. Op het beeldscherm ziet de man de bewegingen die hij probeert te maken. Het lukt hem om de  bewegingen steeds nauwkeuriger te maken doordat het gebied in de hersenen waar het beeld wordt gevormd, in contact staat met het gebied dat de spieren aanstuurt.
(1p)Noteer de naam van het gebied in de grote hersenen waar het beeld wordt gevormd.

Pas op voor tekenbeten!
Tijdens een introductieactiviteit van de hbo-opleiding Bos- en natuurbeheer spelen Stijn en zijn medestudenten een kennismakingsspel
in het bos. Aan het eind van de dag wordt tegen alle studenten gezegd dat ze zich goed moeten controleren op teken. Teken (Ixodes ricinus, afbeelding 1) wachten in het gras of in laag struikgewas op voorbijkomende dieren of mensen die hun een bloedmaaltijd kunnen verschaffen. Ze hechten zich met hun zuigsnuit (afbeelding 2) aan hun slachtoffer en voeden zich vervolgens met bloed uit de bloedvaten van de huid.

Zo’n twintig procent van de teken in Nederland is geïnfecteerd met de borrelia-bacterie (Borrelia burgdorferi) en kan deze bacterie overbrengen
op mensen. De bacterie is de veroorzaker van de ziekte van Lyme. Mensen met deze ziekte hebben vaak last van vermoeidheid en gewrichtsproblemen. Om de kans op besmetting met de borrelia-bacterie zo klein mogelijk te maken, verwijdert Stijn de teek direct met een tekentangetje. Mocht hij toch besmet zijn geraakt, dan zal zijn afweersysteem in actie komen om de bacterie onschadelijk proberen te maken.
Als het niet lukt om de borrelia-bacterie onschadelijk te maken, kan de bacterie zich in het lichaam vermenigvuldigen. Dit leidt tot diverse
lichamelijke klachten, waaronder koorts. Bij koorts wordt de norm voor de lichaamstemperatuur tijdelijk verschoven van 37 °C naar 38,5 °C of hoger. Vervolgens zullen diverse processen leiden tot een verhoging van de lichaamstemperatuur.
Processen die de lichaamstemperatuur beïnvloeden zijn:
1 rillen en klappertanden
2 verhoging van de zweetproductie
3 vernauwing van bloedvaten in de huid
(2p)Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar en noteer erachter of het betreffende proces de lichaamstemperatuur zal laten stijgen of zal laten
dalen.

Zeeslak maakt pijnstiller
Voor de speurtocht naar nieuwe geneesmiddelen zijn zeeslakken zeer interessant. De gifstoffen die sommige zeeslakken maken, worden al gebruikt als medicijn bij de behandeling van chronische pijn. De slakken van het geslacht Conus (afbeelding 1) produceren kleine giftige eiwitten die ze met een harpoenachtig orgaan bij hun prooi injecteren.

De variatie in  gifstoffen binnen de 600 soorten van dit geslacht is zeer groot. Al deze gifstoffen werken als zenuwgif, waardoor ze mogelijk geschikt zijn als medicijn bij zenuwaandoeningen. Voor het maken van een evolutionaire stamboom van de Conus-slakken werden de aminozuurvolgordes van hun gifstoffen met elkaar vergeleken. Het gif van de slak Conus consors is vergeleken met dat van drie andere slakken (tabel 1).

De gifstof die door Conus magus wordt geproduceerd, wordt nu al gebruikt als pijnstiller. Het gif blokkeert de Ca2+-kanalen in de uiteinden van axonen. Hierdoor wordt de impulsoverdracht in de synapsen verstoord. Vier stappen in het doorgeven van een pijnprikkel van een perifere zenuwcel naar een cel in de sensorische hersenschors zijn:

1 Blaasjes met neurotransmitters fuseren met het synapsmembraan.

2 De drempelwaarde van een sensorische zenuwcel wordt overschreden

3 Impulsen worden geleid over een sensorische zenuwuitloper.

4  Neurotransmitters binden aan receptoren van een schakelzenuwcel.

(2p)Noteer de nummers van de stappen in de juiste volgorde achter elkaar. Omcirkel het nummer van de stap die als eerste wordt beïnvloed door de gifstof.

Het syndroom van Swyer
Emma is 17 jaar en heeft zich altijd een meisje gevoeld. Ze is echter nog  nooit ongesteld geworden en heeft ook nauwelijks borstontwikkeling.
Daarom gaat ze naar de huisarts. Emma krijgt een echoscopie. Op de echo is te zien dat ze wel een baarmoeder en eileiders heeft, maar geen eierstokken. De doktersassistent neemt bloed af bij Emma zodat in het laboratorium een karyogram gemaakt kan worden. In afbeelding 1 zie je het karyogram van Emma.

De huisarts laat het bloed van Emma ook onderzoeken op de aanwezigheid van geslachtshormonen. De concentraties van oestradiol (oestrogeen) en FSH in Emma’s bloed blijken sterk af te wijken van de gemiddelde waarden voor vrouwen van dezelfde leeftijd: de concentratie oestradiol in haar bloed is lager en de concentratie FSH in haar bloed is hoger. In afbeelding 2 is de regulatie van de productie van oestradiol en FSH
schematisch weergegeven.

(2p)Verklaar waardoor de concentratie oestradiol bij Emma lager is dan gemiddeld.
Verklaar waardoor de concentratie FSH bij Emma hoger is dan gemiddeld.

Het syndroom van Swyer
Emma is 17 jaar en heeft zich altijd een meisje gevoeld. Ze is echter nog  nooit ongesteld geworden en heeft ook nauwelijks borstontwikkeling.
Daarom gaat ze naar de huisarts. Emma krijgt een echoscopie. Op de echo is te zien dat ze wel een baarmoeder en eileiders heeft, maar geen eierstokken. De doktersassistent neemt bloed af bij Emma zodat in het laboratorium een karyogram gemaakt kan worden. In afbeelding 1 zie je het karyogram van Emma.

De huisarts vermoedt dat Emma het syndroom van Swyer heeft. Vervolgonderzoek door een klinisch-genetisch arts bevestigt dit: door een
mutatie is bij Emma het SRY-gen niet werkzaam. Normaal gesproken beïnvloedt dit gen, dat zich op het Y-chromosoom bevindt, de
ontwikkeling van de geslachtsorganen. De arts legt uit: “In de eerste weken van de embryonale ontwikkeling verloopt de aanleg
van de geslachtsorganen van een jongen en een meisje hetzelfde: er worden oer-geslachtsklieren aangelegd. Als er geen SRY-gen aanwezig
is, dan ontwikkelen deze oerklieren zich verder tot eierstokken. Is er wel een functionerend SRY-gen aanwezig, dan wordt vanaf de zesde week
het SRY-eiwit gevormd, dat ervoor zorgt dat zaadballen worden aangelegd. Deze zaadballen gaan de hormonen testosteron en AMH
vormen. Testosteron stimuleert de ontwikkeling van de bijballen en zaadleiders en andere mannelijke primaire geslachtskenmerken. AMM
zorgt voor het verdwijnen van de aanleg van de vrouwelijke geslachtsorganen. Bij jou, Emma, is het SRY-gen wel aanwezig, maar door een mutatie kwam het niet tot expressie.

Emma vraagt aan de arts of ze later kinderen kan krijgen. Die vertelt haar dat ze misschien via eiceldonatie en ivf zwanger kan worden.
De eiceldonor krijgt dan hormooninjecties toegediend, waardoor er meerdere eicellen gaan rijpen. Emma zal dan hormooninjecties
toegediend krijgen die haar baarmoeder voorbereiden op de innesteling van een embryo.
(2p)Welk hormoon krijgt de eiceldonor toegediend? En welk hormoon of welke hormonen krijgt Emma toegediend?

Psychose door auto-immuunreactie?
Charles heeft tweemaal meegemaakt dat hij stemmen hoorde die er niet waren. Hij is bang dat hij aan schizofrenie lijdt, een ziekte die meerdere
van zijn familieleden hebben. De psychische aandoening schizofrenie is een ziekte waarbij iemands denken en waarnemen ernstig zijn verstoord. Een kenmerk van schizofrenie is het optreden van psychoses, waarbij iemand dingen waarneemt die er niet zijn. Maar niet iedereen die een psychose
doormaakt, heeft schizofrenie. De precieze oorzaak van schizofrenie is  nog niet bekend. Wel is duidelijk dat er een of meerdere erfelijke factoren
een rol spelen. Als een familielid schizofrenie heeft, is de kans op het ontwikkelen van schizofrenie groter.

Een veelvoorkomend symptoom van een psychose is het waarnemen van stemmen die er niet zijn. Ook kan het zijn dat beelden, geuren of smaken
die er niet zijn, waargenomen worden. Uit deze symptomen is af te leiden dat tijdens een psychose processen verstoord zijn in een bepaald deel van het centraal zenuwstelsel.
(1p)In welk deel is dat?

Psychose door auto-immuunreactie?
Charles heeft tweemaal meegemaakt dat hij stemmen hoorde die er niet waren. Hij is bang dat hij aan schizofrenie lijdt, een ziekte die meerdere
van zijn familieleden hebben. De psychische aandoening schizofrenie is een ziekte waarbij iemands denken en waarnemen ernstig zijn verstoord. Een kenmerk van schizofrenie is het optreden van psychoses, waarbij iemand dingen waarneemt die er niet zijn. Maar niet iedereen die een psychose
doormaakt, heeft schizofrenie. De precieze oorzaak van schizofrenie is  nog niet bekend. Wel is duidelijk dat er een of meerdere erfelijke factoren
een rol spelen. Als een familielid schizofrenie heeft, is de kans op het ontwikkelen van schizofrenie groter.

De Australische onderzoeker Fabienne Brilot onderzocht het afweersysteem van jongeren met psychoses. Bij 19% van deze jongeren
vond zij in het bloed een antistof tegen de receptor voor een bepaalde neurotransmitter. Hieruit concludeerde Brilot dat deze jongeren een auto-immuunziekte hebben: hun afweersysteem richt zich tegen een lichaamseigen stof. In de afbeelding is een synaps weergegeven. Vier onderdelen zijn met letters aangegeven.

De antistof tegen de receptor voor de neurotransmitter verstoort de impulsoverdracht.
(1p)Noteer de letter van het onderdeel in de afbeelding waaraan deze antistof zich hecht.

Psychose door auto-immuunreactie?
Charles heeft tweemaal meegemaakt dat hij stemmen hoorde die er niet waren. Hij is bang dat hij aan schizofrenie lijdt, een ziekte die meerdere
van zijn familieleden hebben. De psychische aandoening schizofrenie is een ziekte waarbij iemands denken en waarnemen ernstig zijn verstoord. Een kenmerk van schizofrenie is het optreden van psychoses, waarbij iemand dingen waarneemt die er niet zijn. Maar niet iedereen die een psychose
doormaakt, heeft schizofrenie. De precieze oorzaak van schizofrenie is  nog niet bekend. Wel is duidelijk dat er een of meerdere erfelijke factoren
een rol spelen. Als een familielid schizofrenie heeft, is de kans op het ontwikkelen van schizofrenie groter.

De Australische onderzoeker Fabienne Brilot onderzocht het afweersysteem van jongeren met psychoses. Bij 19% van deze jongeren
vond zij in het bloed een antistof tegen de receptor voor een bepaalde neurotransmitter. Hieruit concludeerde Brilot dat deze jongeren een auto-immuunziekte hebben: hun afweersysteem richt zich tegen een lichaamseigen stof. In de afbeelding is een synaps weergegeven. Vier onderdelen zijn met letters aangegeven.

Charles leest dat het onderzoek van Brilot in samenwerking met de universiteit van Maastricht wordt uitgebreid. Voor dit onderzoek worden
proefpersonen gezocht. Charles besluit contact op te nemen. Na een intake door een psychiater wordt een bloedmonster van Charles
onderzocht in een laboratorium. In het laboratorium voegt een laborant een bepaalde stof toe aan het bloedmonster om de auto-immuunziekte te kunnen vaststellen.
(1p)Welke stof heeft de laborant toegevoegd?

Een miss met een litteken
De Amerikaanse atlete Michaela Gagne raakte als 17-jarige tijdens een wedstrijd hordenlopen buiten bewustzijn. Ze bleek het lange-QT-syndroom te hebben, een erfelijke hartritmestoornis. Haar leven nam toen een onverwachte wending. Bij mensen met het lange-QT-syndroom (LQTS) is de impulsgeleiding van het hart verstoord. Dat is zichtbaar op een ecg (elektrocardiogram, afbeelding 1). Het QT-interval is bij hen langer dan normaal. Het hartritme kan daardoor bij inspanning ontregeld raken. De hartkamers kunnen dan abnormaal gaan samentrekken, wat kan leiden tot duizeligheid, bewusteloosheid of zelfs een acute hartstilstand.

Sommige LQTS-patiënten krijgen bètablokkers als medicijn voorgeschreven. Bètablokkers blokkeren de werking van receptoren die
zich op de hartspiercellen bevinden. Bepaalde hormonen kunnen daardoor geen stimulerend effect meer uitoefenen op de samentrekking
van hartspiercellen.
(1p)Noteer de naam van zo’n hormoon.

Gifkikkers
Na het zien van een documentaire over het Amazonewoud, raakt Mare geïnteresseerd in gifkikkers. Ze zoekt naar informatie over deze dieren en over de mogelijkheid om zelf gifkikkers te houden. Mare denkt erover om een terrarium in te richten voor driekleurige gifkikkers (Epipedobates tricolor, afbeelding 1). Op een website leest ze: De ideale temperatuur overdag voor de driekleurige gifkikker is 23 °C, in ieder geval tussen de 20 en 25 °C. ’s Nachts mag de temperatuur niet lager worden dan 15 °C. De luchtvochtigheid is
minimaal 80 procent. Het terrarium richt je in met klimplanten en bromelia’s, en op de bodem maak je voldoende schuilplaatsen. Je voert de gifkikkers met fruitvliegjes en
keverlarven.

In hun natuurlijke leefomgeving in Peru eten driekleurige gifkikkers geleedpotige dieren zoals mieren, termieten, kevers en mijten. De huid van de driekleurige gifkikker bevat epibatidine, een gifstof die dodelijk is voor bijna alle predatoren. Epibatidine wordt geproduceerd door giftige planten. Driekleurige gifkikkers verkrijgen epibatidine via prooien die van deze giftige planten eten. Epibatidine bindt aan receptoren voor de neurotransmitter acetylcholine en remt zo de impulsoverdracht in synapsen. Hierdoor heeft de stof een
verlammend effect bij predatoren van de driekleurige gifkikker. Epibatidine bindt op hetzelfde deel van de receptor als acetylcholine. Over de overeenkomsten tussen acetylcholine en epibatidine worden de volgende uitspraken gedaan:
1 De moleculen hebben een overeenkomst in ruimtelijke structuur.
2 De moleculen zijn beide neurotransmitters.
3 De moleculen zijn beide organische verbindingen.
(2p)Schrijf de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar en noteer erachter of de betreffende uitspraak juist of onjuist is

Gamma Knife
Jana is verpleegkundige in het Gamma Knife Centrum van het Elisabeth TweeSteden Ziekenhuis in Tilburg. Ze begeleidt patiënten die behandeld worden met een Gamma Knife-bestralingstoestel. Een van de patiënten die Jana begeleidt, heeft een brughoektumor. Dit is een goedaardig gezwel dat is ontstaan uit de schwanncellen van de gehoor- en  evenwichtszenuw, die loopt vanuit het binnenoor met een hoek naar de hersenstam. Als gevolg van de tumor ging hij steeds slechter horen met zijn linkeroor. Schwanncellen vormen myeline-schedes rondom de uitlopers van zenuwcellen. Myeline-schedes hebben een belangrijke functie bij de impulsgeleiding.

(1p)Beschrijf deze functie.

Gamma Knife
Jana is verpleegkundige in het Gamma Knife Centrum van het Elisabeth TweeSteden Ziekenhuis in Tilburg. Ze begeleidt patiënten die behandeld worden met een Gamma Knife-bestralingstoestel. Een van de patiënten die Jana begeleidt, heeft een brughoektumor. Dit is een goedaardig gezwel dat is ontstaan uit de schwanncellen van de gehoor- en  evenwichtszenuw, die loopt vanuit het binnenoor met een hoek naar de hersenstam. Als gevolg van de tumor ging hij steeds slechter horen met zijn linkeroor. Over hoe de beschadiging van de gehoor- en evenwichtszenuw leidt tot slechter horen, wordt de volgende uitspraak gedaan:
Door de beschadiging kunnen de impulsen vanaf de zintuigcellen niet meer goed via de ...(1)... zenuwcellen en de hersenstam naar de …(2)… worden geleid.
(2p)Wat moet worden ingevuld bij 1 en bij 2?

Gamma Knife
Jana is verpleegkundige in het Gamma Knife Centrum van het Elisabeth TweeSteden Ziekenhuis in Tilburg. Ze begeleidt patiënten die behandeld worden met een Gamma Knife-bestralingstoestel. Een van de patiënten die Jana begeleidt, heeft een brughoektumor. Dit is een goedaardig gezwel dat is ontstaan uit de schwanncellen van de gehoor- en  evenwichtszenuw, die loopt vanuit het binnenoor met een hoek naar de hersenstam. Als gevolg van de tumor ging hij steeds slechter horen met zijn linkeroor. Een brughoektumor kan ontstaan door een erfelijke mutatie in het NF2-gen. De neurochirurg van het ziekenhuis legt uit dat een brughoektumor een goedaardig gezwel is, maar dat het toch moet worden verwijderd omdat het kan doorgroeien en dan de hersenstam kan beschadigen.
(1p)Welke lichaamsfunctie kan worden verstoord door beschadiging van de hersenstam?

Bungeejumpen
Je staat op een platform op een hoogte van 70 meter en laat je voorover de diepte in vallen (afbeelding 1). Hierbij gaat je lichaam over op de stress-stand. Bij het overschakelen van het lichaam naar de stress-stand wordt het hormoon adrenaline afgegeven.

In afbeelding 2 is een aantal klieren met letters aangegeven.
(1p)Noteer de letter waarmee de hormoonklier wordt aangegeven die bij stress adrenaline afgeeft aan het bloed.

Kanoet met te korte snavel
Jan van Gils, bioloog bij het NIOZ (Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee) doet onderzoek naar hoe de kanoet (Calidris canutus, afbeelding 1) zich aanpast aan klimaatverandering.

Kanoeten zoeken de schelpdieren waarvan ze leven door hun snavel in het zand te steken. Het puntje van de snavel is extreem gevoelig en kan drukverschillen in het natte zand waarnemen, waardoor de vogel weet waar de prooi zich bevindt. Vervolgens wordt de schelp in zijn geheel ingeslikt en in de spiermaag verbrijzeld, waarna de zachte delen worden verteerd.
(2p)Met welk type zenuwcel is het puntje van de snavel verbonden? Via welk deel van het zenuwstelsel wordt het samentrekken van de spiermaag aangestuurd?

Energiedrankjes
Mario en Hannah drinken, net als veel andere jongeren, regelmatig een energiedrankje. Toch is het gebruik van energiedrankjes niet zonder risico’s: steeds meer jongeren komen met hartproblemen in het ziekenhuis. Energiedrankjes (energydrinks) bevatten een hoge concentratie suiker en cafeïne. Daarnaast zijn andere oppeppende stoffen toegevoegd. Mario drinkt energiedrankjes wanneer hij tot diep in de nacht doorleert voor een proefwerk. Hij heeft ervaren dat dit zijn concentratie vergroot en hem wakker houdt. In afbeelding 1 zijn in een lengtedoorsnede van de hersenen en een deel van het ruggenmerg de verschillende delen met letters aangegeven.

(1p)Noteer de letter die het deel van het centraal zenuwstelsel aangeeft waarin geheugentaken worden uitgevoerd tijdens het leren voor een proefwerk.

Energiedrankjes
Mario en Hannah drinken, net als veel andere jongeren, regelmatig een energiedrankje. Toch is het gebruik van energiedrankjes niet zonder risico’s: steeds meer jongeren komen met hartproblemen in het ziekenhuis. Energiedrankjes (energydrinks) bevatten een hoge concentratie suiker en cafeïne. Daarnaast zijn andere oppeppende stoffen toegevoegd. Mario drinkt energiedrankjes wanneer hij tot diep in de nacht doorleert voor een proefwerk. Hij heeft ervaren dat dit zijn concentratie vergroot en hem wakker houdt. In afbeelding 1 zijn in een lengtedoorsnede van de hersenen en een deel van het ruggenmerg de verschillende delen met letters aangegeven.

Een half uur na het drinken van een energiedrankje zijn vrijwel alle cafeïnemoleculen opgenomen in Mario’s bloed. In de lever wordt een deel van de cafeïne afgebroken. Mario merkt anderhalf uur na het drinken dat hij zich weer minder goed kan concentreren. Naarmate je langer wakker bent, hoopt de stof adenosine zich op in de hersenen. Adenosine bindt aan receptoren in de synapsen van
hersencellen, waardoor er minder gemakkelijk impulsen worden overgedragen. Dit leidt tot slaperigheid. Cafeïne kan deze receptoren blokkeren, zodat adenosine niet kan binden. Mario voelt zich hierdoor minder moe. In afbeelding 2 worden schematisch twee zenuwcellen in de hersenen weergegeven.

De werking van adenosine in de synaps is vergelijkbaar met de werking van bepaalde neurotransmitters.

(2p)Is de werking van adenosine te vergelijken met de werking van een remmende of van een stimulerende neurotransmitter?

Zal door cafeïne de impulsfrequentie in zenuwcel Q afnemen of toenemen?

Energiedrankjes
Mario en Hannah drinken, net als veel andere jongeren, regelmatig een energiedrankje. Toch is het gebruik van energiedrankjes niet zonder risico’s: steeds meer jongeren komen met hartproblemen in het ziekenhuis. Energiedrankjes (energydrinks) bevatten een hoge concentratie suiker en cafeïne. Daarnaast zijn andere oppeppende stoffen toegevoegd. Mario drinkt energiedrankjes wanneer hij tot diep in de nacht doorleert voor een proefwerk. Hij heeft ervaren dat dit zijn concentratie vergroot en hem wakker houdt. In afbeelding 1 zijn in een lengtedoorsnede van de hersenen en een deel van het ruggenmerg de verschillende delen met letters aangegeven.

Inname van een energiedrankje heeft effect op de werking van het hart en op de bloeddruk. Dit komt doordat cafeïne een stimulerend effect heeft op een bepaald deel van het autonome zenuwstelsel.
(2p)Noteer de naam van dit deel van het autonome zenuwstelsel. Beredeneer hoe inname van cafeïne kan leiden tot een hogere bloeddruk.

fMRI-onderzoek is niet altijd te reproduceren
Vanaf halverwege de vorige eeuw kunnen kleine hersengebieden onderzocht worden door middel van röntgenonderzoek. Sinds 1990 kan met ‘functional Magnetic Resonance Imaging’ (fMRI) vrij precies de
hersenactiviteit worden gemeten (afbeelding 1). De conclusies van sommige fMRI-studies staan echter ter discussie.

Bij het onderzoek naar welke gebieden in onze hersenen betrokken zijn  bij het uitvoeren van bepaalde functies waren wetenschappers tot 1960 afhankelijk van patiënten die door een ongeluk een beschadiging in hun hersenen hadden opgelopen. Door gedragsobservaties bij deze patiënten konden de hersencentra voor geheugen, herkenning van personen en sociale aanpassing worden gelokaliseerd.
(2p)Welk gedeelte van de hersenen is beschadigd bij de patiënten met problemen met geheugen, herkenning van personen en sociale aanpassing?
 

fMRI-onderzoek is niet altijd te reproduceren
Vanaf halverwege de vorige eeuw kunnen kleine hersengebieden onderzocht worden door middel van röntgenonderzoek. Sinds 1990 kan met ‘functional Magnetic Resonance Imaging’ (fMRI) vrij precies de
hersenactiviteit worden gemeten (afbeelding 1). De conclusies van sommige fMRI-studies staan echter ter discussie.

Bij het onderzoek naar welke gebieden in onze hersenen betrokken zijn  bij het uitvoeren van bepaalde functies waren wetenschappers tot 1960 afhankelijk van patiënten die door een ongeluk een beschadiging in hun hersenen hadden opgelopen. Door gedragsobservaties bij deze patiënten konden de hersencentra voor geheugen, herkenning van personen en sociale aanpassing worden gelokaliseerd.
Met fMRI wordt de doorbloeding van bepaalde hersengebieden bekeken (afbeelding 2), waarbij een resolutie van 2 millimeter kan worden bereikt.

Dit betekent dat van een gebiedje van 2 bij 2 millimeter de verandering in hersendoorbloeding kan worden waargenomen. Met fMRI is het herkennen van klanken en het herkennen van degene die tot je spreekt, onderzocht. Proefpersonen kregen bij dat onderzoek
verschillende klinkers (a, i of o) te horen van verschillende sprekers. De hersengebieden die actief zijn onafhankelijk van welke klinker uitgesproken wordt lijken betrokken bij het identificeren van de spreker.
(2p)In welk type zenuwcellen was bij de proefpersonen in ieder geval impulsgeleiding opgetreden waardoor de spreker werd herkend?