Practicum: Zenuwimpuls en reflexen – Biologie Klas 5 VWO

In dit examenpracticum voor klas 5 vwo onderzoek je de snelheid van zenuwgeleiding via reactietijdmeting met een valstok, en je bestudeer de kniepeesreflex als voorbeeld van een eenvoudige reflexboog. Je koppelt dit aan het actiepotentiaal en synaptische overdracht.

Leerdoel

Na dit practicum kun je het actiepotentiaal beschrijven (depolarisatie, repolarisatie, refractieperiode), de stappen in synaptische overdracht noemen (neurotransmitter, receptoren), de reflexboog schematiseren (receptor, afferente zenuw, interneuron, efferente zenuw, effector), en reactietijden vergelijken bij bewuste en onbewuste reactie.

Cursusniveau en vakgebied

Niveau: VWO klas 5 | Vak: Biologie | Domein: O-niveau – neurale regulatie, homeostase (CE)

Benodigdheden

• Meetlat of valstok (30 cm, met cm-schaalverdeling)
• Reflexhamer
• Stopwatch (optioneel)
• Reactietijdtabel (cm-afstand → reactietijd via t = √(2s/g))

Achtergrondinformatie

Een zenuwimpuls (actiepotentiaal) heeft een geleidssnelheid van 1–100 m/s (afhankelijk van myelinisatie). De reactietijd omvat: waarneming (receptor) → verwerking (hersenen) → motorische aansturing → spiercontractie. Bij een reflex loopt de impuls via het ruggenmerg (intern neuron), zonder hersenbetrokkenheid — dit maakt reflexen sneller dan bewuste reacties.

Werkwijze

Deel A – Reactietijdmeting (valstok)

1. Persoon A houdt de valstok verticaal. Persoon B houdt zijn vingers rond de stok (niet aanraken).
2. A laat de stok onverwachts los. B vangt hem zo snel mogelijk. Meet de afvalafstand (cm).
3. Bereken t = √(2s/g) (g = 9,81 m/s²). Herhaal 10 maal. Bereken gemiddelde reactietijd.
4. Vergelijk: dominante hand vs. niet-dominante hand; ogen open vs. ogen gesloten (anticipatie uitschakelen).

Deel B – Kniepeesreflex

1. Proefpersoon zit ontspannen met gekruiste benen (knie hangt vrij).
2. Sla met de reflexhamer op de patellapees. Observeer de beenbeweging. Herhaal 3×.
3. Teken de reflexboog: receptor (spierspoeltje) → afferente zenuw → ruggenmerg (synaps) → efferente zenuw → quadricepsspier.

Meettabel Deel A

Verwerkingsvragen

1. Bereken de reactietijd als de stok 18 cm valt.
2. Waarom is een reflex sneller dan een bewuste reactie?
3. Beschrijf stap voor stap wat er in een synaps gebeurt bij overdracht van een zenuwimpuls.

Uitwerking

V1: t = √(2 × 0,18 / 9,81) = √(0,0367) = 0,191 s = 191 ms.

V2: Bij een reflex loopt de impuls via het ruggenmerg (interneuron), zonder een omweg via de hersenen. Minder synapsen en kortere geleidingsweg → reactietijd 20–50 ms vs. 150–300 ms bij bewuste reactie.

V3: (1) Actiepotentiaal bereikt het presynaptische uiteinde. (2) Vesikels fuseren met het presynaptisch membraan (exocytose). (3) Neurotransmitter (bijv. acetylcholine) vrijgegeven in de synaptische spleet. (4) Neurotransmitter bindt aan receptoren op het postsynaptisch membraan. (5) Ionkanalen openen: depolarisatie van de postsynaptische cel → nieuw actiepotentiaal. (6) Neurotransmitter afgebroken door enzymen of teruggenomen (reuptake).

Benodigde laboratoriumapparatuur van Labvakhandel

Labvakhandel levert reflexhamers, valstokken en meetlinten voor neurofysiologie-practika in het voortgezet biologieonderwijs.

Bekijk het assortiment voor biologie of neem contact op voor advies.

Meer practicumopdrachten

Ontdek alle practica in de Labvakhandel kennisbank — voor biologie, scheikunde en natuurkunde.