9789140688248 by Smakprov Media AB

ANDERS HENRIKSSON ANDERS HENRIKSSON

ÖKA FÖRSTÅELSEN FÖR ETT HÅLLBART SAMHÄLLE

TITANO BIOLOGI

TITANO är ett komplett läromedel i NO för årskurs 7–9. Till varje ämne – biologi, fysik och kemi – finns en stadiebok, en välfylld elevwebb och en innehållsrik, digital lärarhandledning. För dig som vill arbeta helt digitalt finns interaktiva böcker i alla tre ämnena. Faktaboken innehåller:

inledande diskussionssida med samhällsanknuten naturvetenskap till varje kapitel

. .

bas- och lär mer-del i varje kapitel för ökad individualisering

återkommande uppslag med temat Hållbar utveckling

TITANO BIOLOGI

kontinuerligt återkommande testa dig- och förklara och resonera-frågor

ISBN: 978-91-40-68824-8

9 789140 688248

40688248_TB_Omslag.indd Alla sidor

2014-12-19 07:32

INNEHÅLL NATURVETENSKAPLIGT ARBETSSÄTT....... 7 ALLT SOM LEVER ...................................................................................... 9

Vilka har liv? .......................................................................................................... 10 Den minsta delen som har liv ..................................................... 12 Djur, växter och alla andra............................................................... 14 Det började med bakterier ............................................................ 16 Var på jorden finns det liv? ............................................................. 17 Vad är en art? ....................................................................................................... 18 Många arter............................................................................................................ 19 Hållbar utveckling: Människan påverkar antalet arter ................................ 20

LÄR MER

Du består av returmaterial ............................................................ 22 Celler upptäcktes på 1600-talet.......................................... 23 Linné hade många intressen ........................................................ 24 Arternas namn ................................................................................................... 25 Släkte och familj .............................................................................................. 26 Livets riken ............................................................................................................... 27 Sammanfattning .................................................................................... 28

BAKTERIER ....................................................................................................... 29 Små men många.............................................................................................. 30 Bakterier i naturen ....................................................................................... 32 Det är skillnad på bakterier och virus ............................ 33 Hållbar utveckling: Övergödning och blågröna bakterier........................ 34

LÄR MER

Vår syn på bakterier ................................................................................... 36 Resistenta bakterier .................................................................................. 37 Sammanfattning ...................................................................................... 38

VÄXTER..................................................................................................................... 39 Tillverkar sin egen näring................................................................... 40 Olika sorters växter.................................................................................... 43 Alger................................................................................................................................... 44 Mossor .......................................................................................................................... 47 Ormbunksväxter............................................................................................. 48 Fröväxter..................................................................................................................... 50 Hållbar utveckling: Värdefulla insekter ................... 52

LÄR MER

Vatten istället för skelett ................................................................... 57 Vad händer med växternas druvsocker? .................. 58

Fotosyntes och cellandning ......................................................... 60 Växter som fångar djur ......................................................................... 61 Växter som samarbetar med insekter........................... 62 Växterna och vintern ............................................................................... 63 Sammanfattning ...................................................................................... 64

SVAMPAR ............................................................................................................. 65 Stora och små svampar ....................................................................... 66 Hållbar utveckling: Tillgång på svamp...................... 70 Lavar ................................................................................................................................... 72

LÄR MER

Världens största svamp ........................................................................ 73 Annorlunda svampar ................................................................................ 74 Mögel som räddar liv ............................................................................... 75 Lavar är ofta först på plats .............................................................. 76 Sammanfattning ...................................................................................... 78

DJUR UTAN RYGGRAD ............................................................ 79

Allmänt om djur................................................................................................ 80 Urdjur ............................................................................................................................... 82 Svampdjur.................................................................................................................. 83 Nässeldjur .................................................................................................................. 84 Plattmaskar ............................................................................................................. 86 Rundmaskar............................................................................................................ 87 Ringmaskar .............................................................................................................. 88 Blötdjur .......................................................................................................................... 90 Tagghudingar........................................................................................................ 92 Leddjur............................................................................................................................ 94 Hållbar utveckling: En fjäril med speciella behov .............................................104

LÄR MER

Malaria.........................................................................................................................106 Det artrika korallrevet ........................................................................108 Binnikemasken – en objuden gäst...................................110 Daggmaskens skelett består av vatten ...................111 Snäckor på gott och ont ................................................................112 Nordhavsräkan...............................................................................................113 Insekter med ofullständig förvandling .....................114 Insekter med fullständig förvandling..........................115 Konsten att andas .....................................................................................116 Insekter i människans tjänst ......................................................117 Sammanfattning ................................................................................119

INNEHÅLL

40688248_01_Allt_som_lever_001-028.indd 4

2015-01-12 12:24

DJUR MED RYGGRAD............................................................121 Ryggradsdjur.....................................................................................................122 Fiskar .............................................................................................................................124 Groddjur...................................................................................................................126 Kräldjur .......................................................................................................................128 Fåglar ............................................................................................................................132 Däggdjur..................................................................................................................134 Hållbar utveckling: Varg i Sverige ...............................138

LÄR MER

Röda och vita muskler .......................................................................140 Från ägg till färdig groda ...............................................................141 Ormar som jägare ....................................................................................142 Näbben avslöjar maten.....................................................................143 Flyttfåglar ..............................................................................................................144 Sammanfattning ................................................................................146

MELLAN BARN OCH VUXEN ..................................147 En tid när mycket förändras .....................................................148 Kroppen förändras...................................................................................150 Mannens könsorgan ..............................................................................151 Kvinnans könsorgan ...............................................................................152 Från cell till färdig människa .....................................................154 Om sex .......................................................................................................................160 Skydd mot sjukdomar och oönskad graviditet ..............................................................163 Hållbar utveckling: P-piller påverkar miljön ..............................................................166 Könssjukdomar...............................................................................................168

LÄR MER

Mycket har förändrats .......................................................................171 Historien om Onan .................................................................................172 Manlig omskärelse ...................................................................................173 Kvinnlig könsstympning....................................................................173 Abort .............................................................................................................................174 HIV – en expert på att gömma sig .................................175 Sammanfattning ..................................................................................176

SANT OM DROGER .....................................................................177 Beroende av belöning ........................................................................178 Sniffning ...................................................................................................................179 Alkohol ......................................................................................................................180 Narkotika.................................................................................................................183

Tobak

186

......................................................................................................................

LÄR MER

Hur alkoholen lämnar kroppen.............................................189 Mer om narkotika ......................................................................................190 Sammanfattning ..................................................................................194

EKOLOGI OCH MILJÖ...........................................................195 Samband i naturen...................................................................................196 Ekologiska modeller ..............................................................................198 Ämnen återanvänds ..............................................................................200 Bergarter och jordarter...................................................................203 Klimat och växtområden................................................................205 Skogen som ekosystem ...................................................................206 Sjön som ekosystem .............................................................................212 Havet som ekosystem........................................................................219 Giftiga ämnen i naturen ..................................................................223 Växthuseffekten ..........................................................................................224 Ekologiskt fotavtryck...........................................................................228 Hållbar utveckling: Osynligt vatten .........................230 Ekosystemtjänster....................................................................................232 Turism och miljö ...........................................................................................233

LÄR MER

Ekologisk nisch ............................................................................................234 Födelse och död .........................................................................................235 Minst mat till toppkonsumenterna ................................236 Skogen och försurningen .............................................................238 Sjön och årstiderna ................................................................................239 Rovdjuren drabbas värst ................................................................240 Metan är också en växthusgas..............................................241 Ozon skyddar mot UV-strålning ........................................242 Sammanfattning ..................................................................................243 MILJARDER LIV I EN KROPP ............................................245 Cellens behov..................................................................................................246 Stamceller .............................................................................................................248 Tumörer.....................................................................................................................249 Liv och död ..........................................................................................................250 Ämnena i maten ..........................................................................................251 Matens väg genom kroppen....................................................254 Mat och hälsa...................................................................................................256 Övervikt och behov av energi...............................................258 Luftvägarna och lungorna ...........................................................260

INNEHÅLL

40688248_01_Allt_som_lever_001-028.indd 5

2015-01-12 12:24

Hållbar utveckling: Luftföroreningar påverkar hälsan...............................264 Blodomloppet .................................................................................................266 Blodets innehåll ............................................................................................270 Kroppens ”blodrenare”.....................................................................274 LÄR MER

Mer om matspjälkningen ...............................................................277 Andningsrytm..................................................................................................279 Ryggradsdjurens blodomlopp ...............................................280 Mer om blodgrupper ...........................................................................282 Att öka sitt blodvärde .........................................................................284 Sammanfattning ..................................................................................285 SKYDD OCH RÖRELSE................................................................287 Huden ..........................................................................................................................288 Hållbar utveckling: Malignt melanom ...................292 Skelettet och lederna .........................................................................294 Musklerna ..............................................................................................................297 LÄR MER

GENETIK ................................................................................................................327 Det handlar om gener........................................................................328 Svarta och vita kaniner .....................................................................332 Hur könet ärvs ................................................................................................334 Arvsanlag kan förändras .................................................................335 Förädling av växter och djur ....................................................336 Genteknik...............................................................................................................337 Hållbar utveckling: Spridning av nya gener i naturen .......................................................................................338 DNA-analys.........................................................................................................340 Naturliga och framställda kloner.......................341 LÄR MER

Hur det bildas kopior av DNA ................................................342 Könsbundet arv.............................................................................................343 Hybrid-DNA ......................................................................................................344 Mer om kloning.............................................................................................345 Sammanfattning ................................................................................346

Skelettbenens innehåll ......................................................................299 Muskler och energi .................................................................................300 Anabola steroider .....................................................................................301 Sammanfattning ..................................................................................302

EVOLUTION.....................................................................................................347 Fossilen berättar .........................................................................................348 Livets historia ...................................................................................................350 Människans utveckling ......................................................................354 Hur evolutionen fungerar ............................................................356

SIGNALER SOM STYR ..................................................................303 Kroppens Internet ....................................................................................304 Hjärnan.......................................................................................................................307 Nervsystemet och vår hälsa .....................................................310 Hållbar utveckling: Mobilen och hjärnan .........312 Våra sinnen ..........................................................................................................314

LÄR MER

Ordförklaringar.............................................................................................364 Register.....................................................................................................................365 Bildförteckning .............................................................................................368

Nervsystemets signalämnen ...................................................320 Det autonoma nervsystemet .................................................321 En utblick om ögat ..................................................................................322 Så fungerar balansorganet .........................................................323 Hormonerna......................................................................................................324 Menstruationscykeln............................................................................325 Sammanfattning ................................................................................326

Galapagosöarna inspirerade Darwin ...........................358 Det första livet...............................................................................................360 Liv utanför jorden......................................................................................362 Sammanfattning ................................................................................363

INNEHÅLL

40688248_01_Allt_som_lever_001-028.indd 6

2015-01-12 12:24

NATURVETENSKAPLIGT ARBETSSÄTT Det naturvetenskapliga arbetssättet bygger på systematiska undersökningar. Du testar frågeställningar och idéer med observationer och experiment. Genom att observera eller göra mätningar samlar du in data som sedan tolkas.

FRÅGESTÄLLNING

Du utgår från en frågeställning och börjar med att formulera en hypotes. Det innebär att du utgår från dina kunskaper och erfarenheter och gissar vad som kommer att hända.

HYPOTES

Därefter testar du hypotesen genom att planera och utföra lämpliga experiment. Efter att du har fått fram ett resultat gör du en utvärdering och kan eventuellt dra en slutsats.

Om hypotesen håller kan den användas för att formulera en teori. En teori är mer än ett antagande. Den håller även när experimenten upprepas och när resultaten granskas av andra forskare. En teori är den för ögonblicket mest trovärdiga förklaringen.

hypotesen testas med observationer och experiment

hypotesen håller

TEORI

hypotesen håller inte och ändras därför Om hypotesen är felaktig måste den förändras och sedan testas på nytt.

NATURVETENSKAPLIGT ARBETSSÄTT

40688248_01_Allt_som_lever_001-028.indd 7

2015-01-12 12:24

När du genomför en laboration arbetar du på samma sätt som en forskare. Du utgår från en frågeställning och formulerar en hypotes. Sedan får du planera och utföra ett experiment och försöka dra en slutsats av dina resultat. Dokumentationen gör du i en laborationsrapport. Exempel på en laborationsrapport:

TitaNO Biologi

Frågeställning.

LABORATION

Vilket bröd möglar fortast?

Du ska undersöka om bröd möglar fortast när det är torrt eller fuktigt.

Här skriver du vad du tror ska hända.

Utrustning:

2 bägare plastfolie 2 brödbitar

Hypotes:

Här skriver du vilka saker du använder.

Jag tror att fuktigt bröd möglar fortast. Utförande:

Här skriver du hur du gör. Rita gärna.

Jag lägger en bit torrt bröd i en bägare och en bit fuktigt bröd i annan bägare. Jag täcker båda bägarna med plastfolie. Efter en vecka kollar jag resultatet.

torr brödbit

Här skriver du ditt resultat. Det är vad du har observerat eller vilka mätresultat du har noterat. Det kan redovisas i en tabell eller ett diagram.

—‹

‹— plastfolie —‹ fuktig brödbit

Resultat:

På den fuktiga brödbiten växer det mögel, men det gör det inte på den torra brödbiten.

Slutsats och kommentarer:

Mitt experiment visar att fuktigt bröd möglar fortare än torrt bröd. Det är viktigt att bägarna förvaras på samma ställe så att temperaturen och ljuset är lika i båda bägarna. Det är bara fuktigheten som ska vara olika. För att veta om torrt bröd möglar skulle experimentet behövt hålla på längre.

Här skriver du om ditt resultat stämde med hypotesen eller inte och om du kan dra någon slutsats av experimentet. Du skriver också vilka felkällor som finns och vad du eventuellt kunde gjort annorlunda.

NATURVETENSKAPLIGT ARBETSSÄTT

40688248_01_Allt_som_lever_001-028.indd 8

2015-01-12 12:24

SIGNALER SOM STYR Enligt lagen måste barn och ungdomar under 15 år bära hjälm när de cyklar. Är det en bra åldersgräns eller borde kravet på hjälm även gälla vuxna? God sömn hjälper hjärnan att sortera dagens intryck och ökar vår förmåga att prestera, minnas och kunna koncentrera oss. Ge tips på hur man kan försöka undvika dålig sömn. Ge en biologisk förklaring till varför du behöver ett smaksinne.

40688248_12_Signaler_som_styr_303-326.indd 303

2015-01-12 12:39

KROPPENS INTERNET

hjärna ryggmärg

centrala nervsystemet

nerver

För att en människa ska fungera måste de olika kroppsdelarna samarbeta. Därför behöver celler skicka information till varandra. De kan t.ex. meddela sig med hormoner, signalämnen som sprids med blodet. Information kan också spridas med hjälp av elektriska impulser i kroppens nervsystem. Detta är snabbare än hormonsystemet. En nervimpuls kan ha hastigheten 100 m/s! Nervsignaler kan dessutom riktas mot ett mycket bestämt mål, t.ex. celler i en viss muskel.

Till och från kroppens ledningscentral Människans nervsystem.

Hjärnan hänger ihop med ryggmärgen som skyddas av ryggkotorna (se sidan 295). Hjärnan och ryggmärgen bildar tillsammans kroppens centrala nervsystem (CNS). Detta står i förbindelse med alla nerverna som förgrenar sig ut i kroppen. Ögonen, öronen och de andra sinnesorganen kan liknas vid kroppens antenner. De tar emot signaler från omgivningen och omvandlar dessa till elektriska impulser. Dessa leds i nerver till det centrala nervsystemet. De nerver som leder impulser från sinnesorganen till det centrala nervsystemet kallas sensoriska nerver. En sensor känner av eller registrerar något i omgivningen. Hjärnan tolkar signalerna som kommer in från sinnesorganen. På så sätt blir vi medvetna om sådant som finns och händer i vår närhet. Då kan vi också reagera på omgivningen. Vi kan t.ex. fly från en fara. När vi reagerar sänds impulser från det centrala nervsystemet till olika muskler. Nerverna som leder impulser från det centrala nervsystemet kallas motoriska nerver. Dessa styr vår motorik, dvs. vår rörlighet. Här måste kommunikationen mellan känselsinnet, synen och musklerna fungera.

304

SIGNALER SOM STYR

40688248_12_Signaler_som_styr_303-326.indd 304

2015-01-12 12:39

Medvetet eller omedvetet Allt vi utför medvetet styrs från hjärnan. Ibland reagerar vi innan vi blir medvetna om vad som händer. Då utgår signalerna direkt från ryggmärgen. Sådana snabba och omedvetna reaktioner kallas reflexer. Bilden till höger visar ett exempel på hur en reflexrörelse går till. Det börjar med att en nål sticks mot ett finger. I huden finns nerver som registrerar sticket och sänder impulser i en sensorisk nerv till ryggmärgen. Där kopplas impulserna direkt över till en motorisk nerv som har kontakt med fingrets muskler. När dessa tar emot signalerna rycks fingret bort från nålen. I ryggmärgen leds även impulser upp till hjärnan. När hjärnan har tolkat impulserna känner personen smärtan från sticket och blir medveten om vad som har hänt. Då har fingret redan ryckts bort från faran. Vi undviker skador tack vare sådana här skyddsreflexer som är ”snabbare än tanken”. Medfödda och inlärda reflexer Många reflexrörelser är medfödda. Det gäller t.ex. blinkreflexen som aktiveras när ögat är torrt eller när något föremål plötsligt dyker upp framför ansiktet. Att gå är också medfödda reflexrörelser. När ett barn börjar gå vid ca ett års ålder är detta inte ett resultat av träning. Det är i stället ett resultat av att alla inblandade nervbanor är färdigkopplade. Cykling är däremot en inlärd reflex. Konsten att kunna cykla kräver träning. När man väl har lärt sig att cykla utförs rörelserna automatiskt. När en boxare duckar eller viker undan för ett slag är detta också en inlärd reflex.

sensorisk nerv

muskelceller motorisk nerv

del av ryggmärgen

Nervimpulsernas väg vid en reflexrörelse.

Att gå är en medfödd reflex som fungerar automatiskt när alla inblandade nervbanor är färdigkopplade.

SIGNALER SOM STYR

40688248_12_Signaler_som_styr_303-326.indd 305

305

2015-01-12 12:39

cellkropp

Nervceller och nerver

Nervsystemet består av nervceller som är byggda för att leda elektriska impulser. Nervcellens utseende är mycket speciellt. Den har en cellkropp som innehåller cellkärnan. På cellkroppen finns många dendriter (korta utskott) som tar emot impulser från andra nervceller. Impulserna fortsätter sedan ut genom en axon (långt utskott). Denna leder impulserna mot ett bestämt mål som kan vara andra nervceller eller en muskel. Hos vissa nervceller är det långa utskottet meterlångt! Inga andra celler kan bli så långa som nervceller. Många nervceller har isolerande höljen av ett särskilt sorts fett (myelin) runt sina långa utskott. Isoleringen hindrar att impulser sprids okontrollerat mellan nervceller. Den ökar också nervimpulsernas hastighet. En nerv är en bunt med långa utskott från många nervceller. Synnerverna som leder signaler från ögonen till hjärnan är exempel på tjocka nerver. Varje synnerv innehåller utskott från en halv miljon nervceller!

kort utskott

långt utskott isolerande fett

ändplatta

del av muskel Två nervceller som leder impulser till en muskel.

Ändplattor och signalämnen Axonen på en nervcell slutar med en förgrening och ytterst på varje gren finns en ändplatta. När nervimpulserna når ändplattorna tömmer dessa ut ett signalämne på en annan cell. Om mottagarcellen också är en nervcell startar signalämnet en ny nervimpuls som fortsätter i den cellen. Är mottagaren en muskelcell gör signalämnena så att denna drar ihop sig.

TESTA DIG

FÖRKLARA & RESONERA

12.1 Hur sprids information mellan celler i olika kroppsdelar?

12.7 Ge exempel på reflexrörelser

12.2 Vad består det centrala nervsystemet av? 12.3 Beskriv nervimpulsernas väg vid en reflexrörelse? 12.4 Rita en nervcell och skriv namn på cellens olika delar.

hos djur.

12.8 Sniffare andas bl.a. in lösnings-

medel som löser fett. Varför är det skadligt för nervsystemet?

12.5 Vilka uppgifter har fettet som klär de långa utskotten hos

många nervceller?

12.6 Hur överförs signaler mellan nervceller och muskelceller?

306

SIGNALER SOM STYR

40688248_12_Signaler_som_styr_303-326.indd 306

2015-01-12 12:39

skallbenet hjärnhinnor

storhjärnan

vätska

hjärnbalken

PANNA

Hjärnan och en del av ryggmärgen i genomskärning.

vätskefyllt hålrum

NACKE

hjärnstammen ryggmärgen

lillhjärnan

HJÄRNAN

Hjärnan är mjuk och ömtålig. Den behöver därför ett effektivt skydd. Det får den av kraniets skallben och av hjärnhinnor som omger hjärnan. Utanför hjärnan finns dessutom vätska som dämpar eventuella stötar mot huvudet. Hjärnan är aktiv dygnet runt och kräver mycket näring och syre. Den kan inte lagra socker och syre (som t.ex. musklerna kan) utan är beroende av en ständig och jämn tillförsel av dessa ämnen. Därför skadas hjärnan snabbt om blodflödet hindras eller om en person slutar andas. Hjärnan består av storhjärnan, lillhjärnan och hjärnstammen.

Storhjärnan

Storhjärnan är delad i höger och vänster hjärnhalva. Dessa är hopkopplade med miljontals nervceller som löper genom hjärnbalken. Hjärnan består av nervceller. Storhjärnans nervceller har sina cellkroppar samlade nära ytan i den så kallade grå barken. Den är veckad och har därför plats för extra många cellkroppar. Under den grå barken löper nervcellernas långa utskott med sina ljusa höljen av fett. Därför är denna del av storhjärnan nästan vit. Det är den grå barken som ”tänker” och lagrar minnen. Detta sker med hjälp av barkens alla miljarder nervceller som är hopkopplade i ett gigantiskt nätverk. Det är inte konstigt att hjärnan är vår mest outforskade och gåtfulla kroppsdel.

höger hjärnhalva

grå bark med cellkroppar

hjärnbalken

vänster hjärnhalva

vitt innehåll med cellernas långa utskott

Storhjärnan i genomskärning på tvären.

SIGNALER SOM STYR

40688248_12_Signaler_som_styr_303-326.indd 307

307

2015-01-12 12:39

rörelse

känsel

tal

syn smak

hörsel

Några områden i storhjärnan och vilka uppgifter de har.

Vilka olika associationer får du av den här bilden?

panna

m•

tid ster blom . Den mmer .. o k nu

vänster hjärnhalva

höger hjärnhalva nacke

Vänster hjärnhalva är matematiskt begåvad och den högra är mer konstnärlig. När du sjunger håller vänster hjärnhalva ordning på texten medan den högra ansvarar för melodin.

308

Storhjärnans olika arbetsområden Våra sinnen som t.ex. syn, hörsel och känsel har sina egna områden i storhjärnans bark. Dessa tar emot och tolkar signalerna från motsvarande sinnesorgan. Därmed kan vi uppleva dofter, bilder, ljud osv. Det är alltså hjärnan som framkallar våra upplevelser. Om en person skadar området i hjärnan för synen kan hon bli blind trots att båda ögonen är friska. En del områden i hjärnan sänder ut signaler till resten av kroppen. Det gör t.ex. hjärnans rörelseområde som styr våra skelettmuskler, dvs. de muskler som vi påverkar med viljan. En skada inom hjärnans rörelseområde medför att motsvarande muskler förlamas. En sådan skada kan orsakas av en blodpropp i hjärnan eller av hjärnblödning. Att väcka minnen Storhjärnan lagrar minnen av en händelse på olika ställen. Om du håller en ros framför dig kommer information om växtens färg, doft, vassa taggar m.m. att sparas i olika minnesområden. Nästa gång du aktiverar ett av dessa, hämtar hjärnan automatiskt information från de övriga. När du ser en bild av en ros kommer du ihåg hur den luktar och känns. Hjärnan kan även plocka fram andra minnen som anknyter till rosor, t.ex. romantiska upplevelser. Det kallas för att associera när hjärnan kopplar ihop olika minnen med varandra. Förmågan att associera gör att vi kan vara fantasifulla och kreativa. Två personligheter i en hjärna Vänster och höger hjärnhalva är bra på olika saker. Den vänstra halvan talar, läser och skriver. Den svarar även för det logiska tänkandet när vi löser matematiska problem. Vänsterhalvan märker detaljer i bilder och musik men uppfattar inte helheten. Den har därför svårt för att känna igen t.ex. ansikten och röster. Den högra hjärnhalvan uttrycker sig inte i tal och skrift. Den har en mer konstnärlig läggning och kan både rita och spela melodier. Den känner lätt igen ansikten och röster.

SIGNALER SOM STYR

40688248_12_Signaler_som_styr_303-326.indd 308

2015-01-12 12:39

Lillhjärnan Lillhjärnan samordnar impulser från bl.a. ögonen, balansorganen (se sidan 318) och musklerna. Tack vare denna samordning kan skelettmusklerna få rätt information så att de håller balans på kroppen. Lillhjärnan påverkar också muskelrörelserna så att de blir mjuka och riktiga.

Hjärnstammen Hjärnstammen styr funktioner i kroppen som vi inte påverkar med viljan. Den reglerar t.ex. andningen, blodtrycket, hjärtslagen och aktiviteten i tarmarna. I hjärnstammen finns även områden som styr sexualdrift, sömn, hunger och törst. Hjärnstammen har ett nära samarbete med hypofysen. Det är en av kroppens viktigaste körtlar som bildar hormoner. Många av hypofysens hormoner styr nämligen andra körtlar i kroppen som också bildar hormoner. Hypofysen är kroppens ”hormonchef”. På bilden nedan kan du även se att hjärnstammen hänger ihop med ryggmärgen. storhjärnan Hjärnan i genomskärning på längden.

synnerv hypofysen hjärnstammen

Det är lillhjärnans uppgift att samordna muskelrörelser så att kroppen håller balansen och inte ramlar.

lillhjärnan ryggmärgen

TESTA DIG 12.9 Vad heter förbindelsen mellan storhjärnans högra

och vänstra halva?

FÖRKLARA & RESONERA 12.16

12.10 Varför är den inre delen av storhjärnan vitare än den

yttre ”grå barken”?

12.11 Var sitter hjärnans synområde?

En människa kan vara intelligent på många olika sätt. Hur skulle du beskriva vad som menas med att vara intelligent?

12.12 Vad menas med att associera? 12.13 Nämn någon skillnad mellan storhjärnans vänstra och högra halva. 12.14 Vilken nytta har du av lillhjärnan? 12.15 Vad arbetar hjärnstammen med?

SIGNALER SOM STYR

40688248_12_Signaler_som_styr_303-326.indd 309

309

2015-01-12 12:39

NERVSYSTEMET OCH VÅR HÄLSA

Hela kroppen är beroende av nervsystemet. Därför kan skador och sjukdomar i nervsystemet påverka oss på många olika sätt.

Huvudvärk Nästan alla har drabbats av huvudvärk vid något tillfälle. Den vanligaste formen kallas spänningshuvudvärk och beror på spänningar i huvudets muskler. Värken uppstår alltså inte i hjärnan som många tror. En person kan få spänningshuvudvärk av bl.a. förkylning, sömnbrist, alkohol, oro, försämrad syn, spända nackmuskler eller av att bita ihop käkarna hårt på natten.

Svimning

Huvudvärk är nästan alltid ofarlig och går över av sig själv eller med hjälp av vanliga värktabletter. Om värken återkommer ofta bör man kontakta en läkare för att få hjälp med att hitta orsaken till problemet.

Den som svimmar förlorar medvetandet under en kort tid och faller ner på marken eller golvet. Det beror ofta på att hjärnan har fått för lite syre. När kroppen ligger ner ökar blodflödet till hjärnan som då får mer syre. Därför ska min inte vara snabb med att få upp en person som har svimmat. Personen bör i stället ligga ner och vila, helst med armar och ben i ett så högt läge som möjligt.

Hjärnskakning Om hjärnan skakas om på grund av slag mot huvudet uppstår hjärnskakning. Då kopplas delar av hjärnans funktioner bort tillfälligt så att den drabbade blir medvetslös under en kort stund. Alla som har fått hjärnskakning bör undersökas av läkare. Slag mot huvudet kan nämligen leda till farliga blödningar och svullnader i hjärnan.

Psykiska ohälsa Många säger att de är deprimerade när de känner sig ledsna eller ur form, men ordet depression syftar egentligen på ett mer allvarligt tillstånd som kräver behandling. Vid en depression har nämligen hjärnans signalämnen kommit i obalans, vilket bl.a. påverkar sömnen, känslolivet och förmågan att ta initiativ. Det kan hända att vanlig nedstämdhet övergår i en depression och det

310

SIGNALER SOM STYR

40688248_12_Signaler_som_styr_303-326.indd 310

2015-01-12 12:39

finns ingen tydlig gräns mellan tillstånden. Om man är ständigt nedstämd och orkeslös under minst två veckor, och om man har tappat all lust för sådant som man normalt tycker om att göra, kan man ha blivit deprimerad. Då är det viktigt att få hjälp. Långvarig depression kan nämligen öka risken för återkommande och svårare depressioner. Många drabbas någon gång i livet av depression och det är inget man ska skämmas för. De flesta som är deprimerade börjar må bättre redan efter någon månad, om de får rätt behandling. Denna kan bestå av regelbunden motion, KBT (kognitiv beteendeterapi) och kanske läkemedel mot depression. KBT går ut på att upptäcka och ändra beteenden som man inte mår bra av och man behöver kanske förändra vissa uppfattningar om sig själv och andra. Under behandlingen samtalar man med en terapeut* ca 5–20 gånger och däremellan får man själv arbeta med vissa uppgifter. Man kan uppleva stress om man saknar kraft, tid eller förmåga att klara olika krav som ställs av andra eller som man ställer på sig själv. Detsamma kan gälla om man är understimulerad och saknar utmaningar, t.ex. under en längre tids arbetslöshet. Om man är stressad under lång tid, och inte får tillräckligt med vila och återhämtning, kan det öka risken för depression. Ångest Stark känsla av oro kallas ångest. För många är ångest kopplad till något obehagligt som har hänt tidigare eller till något skrämmande som man tror ska hända i framtiden. Ångesten brukar kännas tydligt i kroppen. Hjärtat slår snabbt, man kanske svettas och man kan få svårt att andas. Alla dessa obehag beror på att stresshormoner kommer ut i blodet. Stark och tillfällig ångest som kommer plötsligt kallas panikångest. Den är inte farlig i sig men kan upplevas som väldigt plågsam och livshotande. En annan form av ångest kallas social fobi. En fobi är en överdriven rädsla för något speciellt. Om man har social fobi får man ångest av att stå i centrum för andra människors uppmärksamhet. Man kan tycka det är obehagligt att prata när många lyssnar och man vill kanske undvika kontakt med människor som man inte känner väl. Ingen ska skämmas för sin ångest och precis som vid depression finns bra hjälp att få.

Känslor av oro, rädsla och panik är naturliga och fyller vanligen en funktion när vi t.ex. ska fly från en fara. Då behöver kroppen vara beredd på ansträngning genom att ha spända muskler, snabbare hjärtslag och häftigare andning. Detta alarmsystem i kroppen reagerar olika starkt hos olika personer. Ibland händer det att larmets styrka blir för stor i förhållande till faran.

TESTA DIG 12.17 Hur uppstår spännings-

huvudvärk?

12.18 På vilket sätt kan svimning

vara ett skydd för hjärnan?

12.19 Ge exempel på hur man

kan behandla depression.

12.20 Förklara vad som menas

med social fobi.

FÖRKLARA & RESONERA 12.21 Vad kan vi göra för att

öka människors förståelse för hur lätt och allvarligt hjärnan kan skadas i samband med våld?

SIGNALER SOM STYR

40688248_12_Signaler_som_styr_303-326.indd 311

311

2015-01-12 12:39

HÅLLBAR UTVECKLING Mobilen och hjärnan En mobiltelefon både skickar och tar emot signaler i form av radiovågor. Många är oroliga för att denna strålning ska vara ohälsosam för människan. Påverkas t.ex. hjärnan av strålningen när man håller själva mobilen intill örat? En amerikansk forskargrupp undersökte detta genom att låta försökspersoner hålla en mobil mot vardera örat. Sedan aktiverades en av mobilerna utan att försökspersonerna fick veta vilken som sände ut strålning. Samtidigt avbildades varje försökspersons hjärna med en s.k. PET-scanner som avslöjade hur aktiva olika delar av hjärnan var. Det visade sig att hjärnhalvan närmast den tillslagna mobilen använde något mer energi än den motsatta hjärnhalvan. Forskarna drog då slutsatsen att radiovågorna faktiskt påverkade hjärnans celler. Effekten på hjärnan tycktes dock vara liten och forskarna ville inte spekulera i om strålning från mobiler kan vara skadlig. Tills vi vet mer om hur mobilstrålning påverkar hjärnan efter lång tids användning, bör vi tillämpa försiktighetsprincipen. Vi kan t.ex. minska strålningen mot hjärnan genom att använda hörselsnäcka eller annan ”handsfree-utrustning”.

Att vara ständigt uppkopplad Larry Rosen är professor i psykologi i USA. Han har studerat hur barn och ungdomar påverkas av mobiler, läsplattor och datorer. Hans forskning visar att hjärnan kan utvecklas positivt med hjälp av den digitala tekniken om denna används för t.ex. inlärning i skolarbetet. Samtidigt varnar Larry för konsekvenserna av att ständigt vara

312

uppkopplad på internet och för att använda mer än en bildskärm samtidigt. Man bör t.ex. inte använda en skärm för att oavbrutet bevaka sms eller flödet i sociala nätverk, samtidigt som man håller på med ett arbete på en annan skärm. Det tvingar nämligen hjärnan att aktivera centra under korta stunder för att sedan aktivera nya centra. Det innebär att blodströmmarna hela tiden flyttas mellan olika delar i hjärnan, vilket kräver både tid och energi. Som en följd av detta kan man få problem med uppmärksamhet, koncentration och sömn. Det kan t.ex. vara svårt att fördjupa sig i ämnen eller koncentrera sig på instruktioner, om uppmärksamheten ständigt bryts med några minuters mellanrum.

Här har hjärnan ”fotograferats” med en PET-scanner. Orange färg visar var hjärnan är mest aktiv.

SIGNALER SOM STYR

40688248_12_Signaler_som_styr_303-326.indd 312

2015-01-12 12:39

Det kan vara svårt att fördjupa sig i ett arbete om man låter olika aktiviteter konkurrera om uppmärksamheten.

1 Forskarna som undersökte om radiovågor från mobiltelefoner påverkar hjärnan, lät försökspersonerna ha två mobiler utan att veta vilken som sände ut strålning. Varför användes två mobiler när personerna testades? 2 Ge exempel på andra strålkällor än mobiltelefoner som utsätter din kropp för strålning. 3 Är det viktigt att ha ständig tillgång till internet för att kolla vad kompisar skriver i sociala nätverk, eller räcker det att vara uppkopplad några gånger per dygn?

MILJÖMÅL Säker strålmiljö Människors hälsa och den biologiska mångfalden ska skyddas mot skadliga effekter av strålning.

SIGNALER SOM STYR

40688248_12_Signaler_som_styr_303-326.indd 313

313

2015-01-12 12:39

VÅRA SINNEN

Ögon, öron och andra sinnesorgan tar emot signaler från omgivningen och sänder nervimpulser till hjärnan. Detta är en förutsättning för att vi ska kunna orientera oss, söka skydd, hitta mat osv. Tack vare de olika sinnesorganen har människan syn, hörsel, balans, lukt, smak, känsel och ett muskelsinne.

Ögat och synen Ögonen ligger inbäddade i fett i kraniets båda ögonhålor. Vart och ett av ögonen sitter fast i kraniet med sex muskler. De gör att ögonen kan riktas åt olika håll. Ett öga har många likheter med en digitalkamera. Den ljuskänsliga sensorn med sina miljontals pixlar motsvaras av ögats näthinna. I den finns sinnesceller som reagerar för ljus och sänder impulser genom synnerven till hjärnan. Utanför näthinnan finns åderhinnan. Den innehåller många blodkärl och ser till att ögat får näring och syre. Åderhinnan omges i sin tur av en stark senhinna. Det är senhinnan du ser som ögonvitan. senhinna åderhinna Längst fram på ögat övergår senhinnan i den genomskinliga hornhinnan som ringmuskel näthinna släpper in ljus. Hur mycket ljus som släpps regnbågsin i ögat bestäms av regnbågshinnan (iris). hinna gula Det är den som har blå, gröna eller bruna fläcken nyanser. blinda Mitt i regnbågshinnan finns pupillen glaskropp fläcken som är ett hål där ljuset passerar. Regnbågshornhinnan kan dras samman eller utvidgas hinna så att pupillens storlek förändras. I svag pupill belysning är pupillen stor och släpper in synnerv så mycket ljus som möjligt. I stark belyslins ning avskärmas mer ljus genom att pupillen muskel är liten. Så fungerar även bländaren i en kamera. Ögat i genomskärning. Det du koncentrerar blicken på Innanför regnbågshinnan och pupillen avbildas på den del av näthinnan som kallas gula fläcken. finns en lins som kan ändra form. På så sätt Där sitter sinnescellerna tätast. Just där synnerven övergår i näthinnan finns inga sinnesceller. Därför kallas ställer ögat in skärpan. denna punkt blinda fläcken. Linsen hänger i trådar som Ögats inre fylls upp av en glaskropp som fäster i en ringmuskel runt linsen. Det är denna muskel som får linsen att ändra form när skärpan ställs in. består av genomskinlig gelé.

314

EKOLOGI OCH MILJÖ

40688248_12_Signaler_som_styr_303-326.indd 314

2015-01-12 12:39

Skydd mot damm och uttorkning Ögonlocken och ögonfransarna skyddar ögonen mot damm. Dessutom finns tårvätska som både tvättar och fuktar ögonen. Vätskan bildas i tårkörtlar bakom ögonlocken och samlas upp av en tårkanal i vardera ögonvrån närmast näsan. Kanalerna töms i näshålan.

Normalseende öga. Ögats lins bryter ljuset så att fokus hamnar på näthinnan.

Tappar och stavar Näthinnan innehåller två sorters sinnesceller som heter tappar och stavar. Tapparna reagerar för olika färger men de kräver mycket ljus för att fungera. Stavarna reagerar bara för olika grader av ljus och ger ett svart-vitt seende. De är däremot ljuskänsliga och fungerar även när det mörknar. Du har kanske lagt märke till att färgseendet försämras när det är mörkt? Översynt eller närsynt Ett öga ger en skarp bild om linsen bryter ljusstrålarna så att fokus hamnar på näthinnan. Om bilden inte blir skarp kan ögat vara översynt (långsynt) eller närsynt. Se bilderna till höger.

TESTA DIG

Ett översynt (långsynt) öga ger dålig skärpa på främst nära håll. Det beror på att linsen bryter ljuset för lite i förhållande till ögats längd så att fokus hamnar bakom näthinnan. Ett sådant synfel kan korrigeras med en samlingslins framför ögat. Det som kallas ålderssynt är en form av översynthet som många får vid 40–50 års ålder då ögonens linser blir stelare.

12.22 Vilken uppgift har

a) näthinnan b) åderhinnan c) regnbågshinnan 12.23 Hur ställer ögat in synskärpan? 12.24 Varför försämras färgseendet när det mörknar? 12.25 Vad är orsaken till översynthet?

FÖRKLARA & RESONERA 12.26 Ska linsen bukta ut mycket eller ska den vara tunn för

att ge en skarp bild av ett föremål som är nära ögat?

12.27 Vad är det för skillnad på hur skärpan ställs in i ögat och

i en kamera?

12.28 Vilken del av näthinnan ger den mest detaljrika bilden?

Ett närsynt öga kan inte ställa in skärpan på långt håll. Det beror på att linsen bryter ljuset för kraftigt så att fokus hamnar framför näthinnan. Felet rättas till med en spridningslins framför ögat.

SIGNALER SOM STYR

40688248_12_Signaler_som_styr_303-326.indd 315

315

2015-01-12 12:39

hammare städ

öronmussla Örats olika delar.

balansorgan

Örat och hörseln

Ljud är vibrationer eller svängningar som sprider sig i luft och andra ämnen. Det är örats uppgift att omvandla svänghörselnerv ningarna till nervimpulser. Ljudet fångas först upp av ytterörat hörselsnäcka som består av öronmusslan och hörselstigbygel gången. Längst in i hörselgången sitter trumhinna örontrumpet trumhinnan som vibrerar i takt med hörselgång svängningarna i luften. Bakom trumhinnan finns mellanörat med sina tre hörselben hammaren, städet och stigbygeln. Dessa är ledade mot varandra och överför trumhinnans rörelser till innerörat som finns innanför mellanörat. Mellanörat fungerar som en förstärkare eftersom hörselbenen förstärker trumhinnans svängningar. I innerörat finns hörselsnäckan. Den består av en spiralvriden gång som är fylld med vätska. Denna påverkas av hörselbenens svängningar. När vibrationerna sprids i vätskan når de fram till hörselceller som också finns inne i snäckan. Hörselcellerna känner av vibrationerna i vätskan och skickar impulser genom hörselnerven till hjärnan. Ljud med olika tonhöjd (frekvens) påverkar olika hörselceller. På så sätt får hjärnan information om vilka toner vi hör. Om ljudet är starkt sänder hörselcellerna fler impulser till hjärnan än om ljudet är svagt. Därför kan hjärnan även bedöma ljudets volym, dvs. ljudnivå. Trycket i mellanörat Det är viktigt att lufttrycket är lika stort på båda sidor om trumhinnan. Om trycket är större på ena sidan spänns trumhinnan ut av det högre trycket. Då blir den mindre rörlig och påverkas inte av svaga ljud, dvs. hörseln försämras. Det är örontrumpetens uppgift att utjämna sådana tryckskillnader. Den är en kanal som förbinder mellanörat med svalget. Om lufttrycket förändras hastigt kan man behöva gapa och svälja för att örontrumpeten ska öppnas så att tryckskillnaden utjämnas. Sådana snabba tryckförändringar kan uppstå i t.ex. flygplan under start och landning.

316

SIGNALER SOM STYR

40688248_12_Signaler_som_styr_303-326.indd 316

2015-01-12 12:39

Tonhöjd Ljudets tonhöjd är detsamma som ljudets frekvens. Den mäts i antal svängningar per sekund som också kallas hertz (Hz). Ju högre frekvensen är desto högre, dvs. ljusare är tonen. Omvänt har låga, dvs. mörka toner låga frekvenser. En ung människa med bra hörsel kan uppfatta toner inom området 20–20 000 Hz. Hundar är exempel på djur som hör högre toner än 20 000 Hz. Därför finns det visselpipor som hundar men inte människor kan höra. Människans hörsel försämras normalt med åldern. Då är det ofta de höga tonerna som först blir svåra att uppfatta. Ljudnivå Ljudnivån är ett mått på hur kraftigt ljudet är och den mäts i enheten decibel (dB). Värdet 0 dB är satt efter det svagaste ljudet en människa kan höra. Blir ljudnivån över 120 dB upplevs ljudet som smärtsamt. Redan ca 85 dB (under längre perioder) kan skada hörseln. En hörselskada beror ofta på att hörselceller i snäckan förstörs. Dessa kan inte repareras och det bildas inga nya. En hörselskada kan alltså inte läka eller botas. Den kan bara förebyggas, t.ex. genom att använda hörselskydd.

dB Jetplan 120

Propellerplan

100 Bullrig verkstad 80

Lastbil Personbil

Normalt tal

Svag radiomusik Viskning

20 0

Prasslande löv Hörselgräns

Exempel på ljudnivåer. Om ljudnivån höjs med 10 dB upplever vi att ljudet blir dubbelt så högt.

TESTA DIG 12.29 Vilka delar ingår i

a) ytterörat b) mellanörat c) innerörat 12.30 Hur kan hjärnan få besked om ljudets tonhöjd? 12.31 Vad kan hända om en örontrumpet blir täppt? 12.32 Ungefär vid vilken lägsta ljudnivå finns risk

för hörselskada?

FÖRKLARA & RESONERA 12.33 Varför behöver djur och människor två öron?

Enligt Socialstyrelsens rekommendationer ska inte ljudnivåns medelvärde under en konsert vara högre än 100 dB. Den högsta ljudnivån får inte överstiga 115 dB. Redan på dessa nivåer kan hörseln skadas om inte publiken använder hörselskydd.

SIGNALER SOM STYR

40688248_12_Signaler_som_styr_303-326.indd 317

317

2015-01-12 12:39

Balansen hörselsnäcka

båggångar

hinnsäck Innerörats balansorgan och hörselsnäcka.

För att hjärnan ska kunna styra musklerna och hålla balans på kroppen måste den vara informerad om kroppens läge och rörelser. Synen ger sådan information, tillsammans med ett speciellt balansorgan som sitter ihop med hörselsnäckan i innerörat. Balansorganet består av båggångar och hinnsäckar. Båggångarna känner av rörelser medan hinnsäckarna känner om huvudet lutar (se förklaringar på sidan 323). Många blir åksjuka av att läsa medan de åker bil. Det beror troligen på att hjärnan blir lurad. Ögonen ser bara boken och upplever ingen rörelse. Därmed signalerar de till hjärnan att kroppen sitter still. Balansorganen känner däremot bilens rörelser och meddelar hjärnan att kroppen rör sig. Dessa motstridiga uppgifter kan orsaka illamående.

Lukten

dike

papill smaklök

I näshålans tak finns ett område med sinnesceller som reagerar för ämnen i luften. Olika sinnesceller reagerar för olika ämnen och skickar signaler till hjärnan. På så sätt kan vi uppleva ämnena som olika dofter. Vi människor kan uppfatta ca 10 000 olika dofter. I människans näsa finns 5–10 miljoner sinnesceller. Det kan jämföras med hundens nos som innehåller över 200 miljoner celler som tar emot doftämnen. Därför är hundens luktsinne mycket känsligare än vårt. Efterhand som vi luktar på ett visst ämne tröttnar sinnescellerna och skickar allt färre signaler till hjärnan. Till sist känner vi inte lukten. Får vi vila från doftämnet kommer förmågan att känna just den lukten tillbaka.

Smaken

Tre papiller på tungans översida fotograferade genom ett mikroskop. I diket mellan papillerna sitter smaklökar som består av sinnesceller.

318

På tungan finns en mängd små upphöjningar som kallas papiller. Varje papill omges av ett litet dike som kan fyllas med saliv. I dikets väggar sitter sinnesceller samlade i små grupper. Dessa liknar lökar och kallas därför smaklökar. De reagerar på vissa ämnen som saliven har löst upp och gör att vi kan känna smaken av dessa. Smaklökarna kan bara registrera smakerna sött, salt, surt, beskt och umami. På japanska står umami för ”god smak” och den kan beskrivas som upplevelsen av färskt och okryddat kött.

SIGNALER SOM STYR

40688248_12_Signaler_som_styr_303-326.indd 318

2015-01-12 12:39

När du äter sprids ämnen från maten upp i näshålan och påverkar luktsinnet. Detta är mycket känsligare än smaksinnet. Det mesta av dina ”smakupplevelser” kommer faktiskt från luktsinnet. Därför känner du inte mycket smaker när du är förkyld och täppt i näsan.

Känseln I huden finns speciella nerver som signalerar ”smärta” till hjärnan om de retas. Huden innehåller även olika sorters känselkroppar som registrerar tryck, beröring, kyla respektive värme. Huden är olika känslig på olika delar av kroppen. På t.ex. fingertopparna finns fler känselkroppar än på handens översida. Det kan du lätt känna om du sticker försiktigt med en nål på olika ställen.

Muskelsinnet Du är medveten om hur du håller dina armar och ben även om du inte ser dem. Du kan även känna hur fort och i vilka riktningar armarna och benen rör sig. Detta är möjligt tack vare så kallade muskelspolar som finns i musklerna. Spolarna består av långa, trådformade nervceller som är lindade runt speciella muskelceller. Det innebär att nervcellerna liknar fjädrar som tänjs ut och trycks ihop i takt med muskelcellernas rörelser. På så sätt kan hjärnan få information om hur spända musklerna är.

vanlig muskelcell i en muskel

muskelspole

lindad nervcell muskelcell

Skelettmuskler innehåller muskelspolar som informerar hjärnan om hur spända musklerna är.

TESTA DIG

FÖRKLARA & RESONERA

12.34 Var sitter människans balansorgan?

12.39

På vilka sätt är känselsinnet viktigt för människor?

12.40

På vilka olika sätt utnyttjar hundar sitt välutvecklade doftsinne?

12.35 Ge en tänkbar förklaring till åksjuka. 12.36 Varför är det svårt att känna smaker när man är förkyld? 12.37 Vad är en smaklök? 12.38 Hur får centrala nervsystemet information

om hur spänd en muskel är?

SIGNALER SOM STYR

40688248_12_Signaler_som_styr_303-326.indd 319

319

2015-01-12 12:39

LÄR MER NERVSYSTEMETS SIGNALÄMNEN nervcell

impulsens riktning del av muskel

Kramp eller förlamning

ändplattor

SYNAPS ändplatta signalämne muskelcell Nervceller överför impulser till andra celler med hjälp av signalämnen som töms ut från ändplattor. På den här bilden är mottagaren en muskelcell.

Uppvisning av jakt med blåsrör i norra Peru (Sydamerika). Blåsrörets pilar kan prepareras med curare.

320

En nervcell leder elektriska impulser. När impulserna når nervcellens ändplattor tömmer dessa ut ett signalämne. Detta kan starta impulser som fortsätter i nya nervceller eller få muskelceller att dra ihop sig. Varje kontaktställe mellan en nervcell och en mottagarcell kallas synaps. I den ingår en ändplatta samt den del av mottagarcellen som träffas av ändplattans signalämne. Nervceller överför impulser till muskelceller med hjälp av ett signalämne som heter acetylkolin. När detta har fått en muskel att spännas, måste det förstöras av ett enzym så att muskeln kan slappna av igen. Vissa nervgaser som används i krig motverkar enzymet som bryter ner acetylkolin. Det innebär att den som drabbas av gasen får kramp i sina muskler. Detta är livsfarligt eftersom bl.a. andningsmusklerna påverkas. Det finns även gifter som hindrar acetylkolin att aktivera muskelceller. Ett sådant gift är curare som regnskogsindianer i Sydamerika kan använda på sina pilar när de jagar. Den som träffas av en sådan pil kvävs eftersom även andningsmusklerna förlamas. En del giftiga djur som t.ex. spottkobror har också gifter som verkar på detta sätt.

Endorfin Endorfin är ett signalämne som aktiverar sådana nervceller i hjärnan som får oss att känna vällust. Detta händer bl.a. i samband med fysisk ansträngning och därför känner vi oss nöjda och glada efter ett motionspass. Smärtimpulser från hud och muskler leds genom speciella nervbanor till hjärnan. Överföringen av impulser i dessa banor kan försvåras av endorfiner. På så sätt verkar endorfinerna även smärtstillande. Opiater (opium, morfin och heroin) fungerar ungefär som endorfin och kan därför lindra smärta och ge en känsla av lugn och välbehag. Missbruk av sådan narkotika lurar samtidigt hjärnans nervceller att bilda mindre endorfin. Därför känner missbrukaren smärta och obehag när effekten av narkotikan är över. Detta kallas abstinensbesvär.

SIGNALER SOM STYR

40688248_12_Signaler_som_styr_303-326.indd 320

2015-01-12 12:39

LÄR MER DET AUTONOMA NERVSYSTEMET

De glatta musklernas rörelser i bl.a. tarmar och blodkärl samt hjärtats pumpande arbete är exempel på funktioner i kroppen som vi inte kan påverka med viljan. De styrs av ett eget och självständigt nervsystem som heter autonoma nervsystemet. Ordet auto betyder självgående. Det autonoma nervsystemet utgår från hjärnstammen och ryggmärgen. Det består av två delar som motverkar varandra, nämligen det sympatiska och det parasympatiska nervsystemet. När kroppen inte utsätts för några påfrestningar styrs arbetet av det parasympatiska nervsystemet. Det har en lugnande inverkan på hjärtat och andningen. Samtidigt aktiveras magen och tarmarna så att matspjälkningen skyndas på. När kroppen måste arbeta hårdare tar det sympatiska nervsystemet över. Detta ökar bl.a. hjärtverksamheten och styr blodflödet så att skelettmusklerna får extra mycket blod. Därmed får de mer syre och kan arbeta hårdare. Detta sker på bekostnad av att bl.a. magen och tarmarna inte kan vara lika aktiva som när vi är lugna.

SYMPATISKA NERVSYSTEMET

PARASYMPATISKA NERVSYSTEMET

+ Pupillen blir större

Pupillen blir mindre

+ Pulsen ökar

Pulsen sänks

+ Luftrören vidgas

Luftrören drar ihop sig

Mindre saliv från spottkörtlarna

Mer saliv från spottkörtlarna

- Mindre magsaft

Mer magsaft i magsäcken

i magsäcken

Tarmarnas aktivitet lugnas ner

Tarmarnas aktivitet ökar

Det autonoma nervsystemet består av två system, det sympatiska och det parasympatiska nervsystemet. Bilden visar hur några kroppsdelar påverkas av dessa system. + = ökad aktivitet – = minskad aktivitet

TESTA DIG

FÖRKLARA & RESONERA

12.41 Vad är en synaps?

12.46 Varför reagerar vi ganska långsamt ibland,

12.42 Hur fungerar en nervgas som orsakar

kramp i muskler?

12.43 Hur verkar giftet curare? 12.44 Varför ger heroin abstinensbesvär?

trots att de elektriska impulserna genom nervcellerna är mycket snabba?

12.47 Ge en biologisk förklaring till varför det är

viktigt med ”matro”.

12.45 Hur påverkas kroppen av att stress aktiverar

det sympatiska nervsystemet?

SIGNALER SOM STYR

40688248_12_Signaler_som_styr_303-326.indd 321

321

2015-01-12 12:39

LÄR MER EN UTBLICK OM ÖGAT slappa upphängningstrådar

spända upphängningstrådar slapp ringmuskel

spänd ringmuskel

Ögats lins är upphängd i en ringformad muskel med hjälp av trådar. När du tittar på nära håll behövs en tjock lins. Då spänns muskeln så att den drar ihop sig och får en liten diameter. Därmed blir upphängningstrådarna slappa och tillåter linsen att bukta ut. Eftersom muskeln spänns när du t.ex. läser kan detta vara ansträngande för ögonen. När du tittar på långt håll behövs en tunnare lins. Då slappnar ringmuskeln av och får en större diameter. Det medför att trådarna spänns och drar i linsen så att den blir tunnare.

Näthinnans byggnad NÄRSEENDE

SEENDE PÅ LÅNGT HÅLL

Ögats avståndsinställning.

infallande ljus

nervceller som bildar synnerv korta nervceller

stav tapp pigmentceller Näthinnans byggnad hos människan.

322

Näthinnan innehåller ljuskänsliga stavar som ger ett svart-vitt seende och tappar som ger färgseende. Människans färgseende kommer av tre sorters tappar som reagerar starkast för blått, grönt respektive rött ljus. Längst in i näthinnan bakom tapparna och stavarna har människan ett skikt av mörka pigmentceller. Dessa motverkar reflexer som skulle kunna försämra synskärpan. Katter och andra ”nattseende” djur har en blank, speglande yta i stället för mörka pigmentceller. Ytan får ljuset att reflekteras och passera sinnescellerna en gång till. Detta förbättrar mörkerseendet. Det är den speglande ytan som får kattögon att ”lysa” när de träffas av strålkastarljus på natten.

Direkt och indirekt seende samt djupseende Endast en mycket liten del av ditt synfält är skarpt. Det märker du om du fäster blicken på en enda bokstav i den här texten. Orden runt omkring blir otydliga. Den skarpa bokstaven avbildas inom ett litet område på näthinnan som kallas gula fläcken (se bilden på sidan 314). Den svarar för vårt direkta seende. Där finns extra många tappar som ger hjärnan den skarpa bilden. Utanför gula fläcken sitter sinnescellerna glesare och består främst av stavar. Denna del av näthinnan ger ett otydligt, indirekt seende av allt runtomkring det vi fäster blicken på. Din hjärna tar emot en bild från varje öga när du tittar på ett föremål. Eftersom ögonen ser föremålet från olika vinklar är bilderna inte likadana. Bilderna blir mer olika ju närmre föremålet du kommer. På så sätt kan hjärnan bedöma avståndet till ett föremål och ge dig ett djupseende.

SIGNALER SOM STYR

40688248_12_Signaler_som_styr_303-326.indd 322

2015-01-12 12:39

LÄS MER

LÄR MER

SÅ FUNGERAR BALANSORGANET

Kroppens balansorgan sitter i innerörat och består av båggångar och hinnsäckar. Båggångarna känner av kroppens rörelser medan hinnsäckarna känner om huvudet lutar. I figuren nedan förklaras hur detta går till. båggångar

hörselsnäcka

Kroppens balansorgan och hörselsnäckan. hinnsäck

sinnescell

gelé

kalkkorn

gelé vätska

sinnescell

I innerörat finns tre båggångar som är fyllda med vätska. På insidan i varje båggång sitter en grupp med sinnesceller fast i väggen. Dessa har en gemensam ”mössa” av gelé. När du rör på huvudet följer båggångarnas väggar genast med i rörelserna. Det gör däremot inte vätskan som är trög i starten. Detta får sinnescellernas mössa att bölja fram och tillbaka ungefär som när tången på en havsstrand följer vågornas rörelser. På så sätt känner sinnescellerna av rörelserna och skickar impulser till hjärnan. Eftersom de tre båggångarna är vända åt olika håll kan rörelser i alla riktningar registreras.

TESTA DIG

I botten på varje hinnsäck sitter en grupp med sinnesceller som är inbäddade i gelé tillsammans med korn av kalk. När du lutar på huvudet vill geléklumpen glida ner och då påverkas sinnescellerna. Detta får dem att skicka signaler till hjärnan som därmed får information om huvudets lutning.

FÖRKLARA & RESONERA

12.48

Varför är det mer ansträngande att titta på nära håll än på långt håll?

12.52

Jämför hur ögonen sitter på en uggla och en sparv samt förklara skillnaden.

12.49

Varför reflekterar kattögon mer ljus än människans ögon?

12.53

12.50

Vad är indirekt seende?

12.51

Varför har balansorganet tre stycken båggångar?

Astronauter kan bli ”sjösjuka” eftersom deras balanssinne inte fungerar riktigt bra i rymden. Varför gör det inte det?

SIGNALER SOM STYR

40688248_12_Signaler_som_styr_303-326.indd 323

323

2015-01-12 12:39

LÄR MER HORMONERNA hypofys sköldkörtel

Hormoner är signalämnen som vissa körtlar tömmer i blodet. På så sätt sprids hormonerna i hela kroppen och kan påverka olika organ.

Inre-sekretoriska körtlar bukspottkörtel binjurar

äggstockar hos kvinnan Några inresekretoriska körtlar och deras hormoner.

testiklar hos mannen

Hypofysen avger tillväxthormon som stimulerar längdtillväxt hos barn- och ungdomar. Den styr dessutom andra hormonbildande körtlar. Sköldkörteln avger hormoner som ökar cellandningen i kroppen. När denna förbränning ökar stiger kroppstemperaturen, pulsen och blodtrycket. Sjukdomen giftstruma innebär att sköldkörteln bildar för mycket hormon. Då blir den sjuke varm, svettig, och går ner i vikt. Sköldkörteln behöver jod för att kunna bilda sina hormoner. Därför kan jodbrist orsaka alltför låg ämnesomsättning. Bukspottkörteln avger hormonet insulin som ökar cellernas upptagning av socker från blodet. Vid sjukdomen diabetes bildas för lite insulin. Då blir det för mycket socker i blodet och för lite i cellerna. Många diabetiker måste tillföra kroppen insulin med sprutor.

Binjurarna avger adrenalin när man blir arg eller stressad. Detta hormon påverkar nervsystemet så att bl.a. vakenheten och pulsen ökar. Kroppen blir ”stridsberedd”. Äggstockarna och testiklarna avger könshormoner. De sätter bl.a. igång förändringarna i kroppen under puberteten och styr kvinnans menstruationer.

324

Körtlarna som sprider hormoner kallas inre-sekretoriska körtlar eftersom de saknar utförsgångar. De avger hormonerna direkt till blodet som rinner i tunna kapillärer genom körtlarna. Spottkörtlar, salivkörtlar och andra körtlar som vi har läst om tidigare töms istället genom utförsgångar som mynnar i t.ex. munnen eller på huden. I figuren till vänster beskrivs hur några inre-sekretoriska körtlar påverkar kroppen. Du känner kanske igen bukspottkörteln från avsnittet om matspjälkningen (se sidan 278). Där beskrivs hur denna körtel tömmer bukspott med enzymer i tolvfingertarmen. Bukspottkörteln är dessutom en inre-sekretorisk körtel som avger hormoner till blodet.

Hypofysen styr andra körtlar Hypofysen är stor som en ärta och sitter på undersidan av hjärnan. Den avger bl.a. tillväxthormon som påverkar skelettets tillväxt under uppväxtåren. Brist på detta hormon kan orsaka dvärgväxt. Andra hormoner från hypofysen påverkar bl.a. sköldkörteln, testiklarna och äggstockarna att avge hormoner. Hypofysen är en ”chefskörtel” som kan styra dessa körtlar att avge lagom mycket hormoner.

SIGNALER SOM STYR

40688248_12_Signaler_som_styr_303-326.indd 324

2015-01-12 12:39

LÄR MER MENSTRUATIONSCYKELN

Från puberteten har kvinnan ägglossning ungefär var fjärde vecka. Det fortsätter tills menstruationerna upphör när kvinnan är i klimakteriet (övergångsåldern). Innan varje ägglossning förbereds livmodern på att ta emot ett befruktat ägg. Det innebär att slemhinnan i livmodern blir tjock och rik på blodkärl. Om ägget inte befruktas får kvinnan mens, dvs. slemhinnans förtjockning stöts bort som en blödning. På denna sida beskrivs fyra stadier i menstruationscykeln. Denna visar hur hormoner kan samspela med varandra.

östrogen (hormon)

ägganlag i äggstocken

Äggcellens mognad Medan ett ägganlag mognar avger äggstocken hormonet östrogen som får livmoderns slemhinna att växa.

ägglossning

12 13 14 10 11 15

17 18 7 19 6 Menstruationscykeln 20 5 21 4 22 3 23 2 24 1 28 25 27 26 8

Ägglossning Ca 14 dagar efter den senaste mensens första dag lossnar ett ägg. Äggledaren fångar ägget och för det mot livmodern.

ägg Menstruationscykeln. Tiden för menstruationen har markerats med rött i cirkeln. Under de dagar som har markerats med grönt leder ett samlag lättast till befruktning. Dagen för ägglossningen har markerats med mörkare grönt.

TESTA DIG

gulkropp gulkroppshormon En gulkropp bildas Där ägget satt i äggstocken har det bildats ett ”ärr” som kallas gulkropp. Denna avger gulkroppshormon. Det får livmoderns slemhinna att växa ytterligare.

12.54 Vad heter kroppens ”chefskörtel”? 12.55 Vad beror giftstruma på? 12.56 Vilken körtel bildar insulin? 12.57 Vilken uppgift har gulkroppshormon?

FÖRKLARA & RESONERA 12.58 Varför magrar en person med giftstruma?

Menstruation Om ägget inte befruktas försvinner gulkroppen och därmed gulkroppshormonet. Då spricker livmoderns slemhinna och blöder ut ur livmodern.

SIGNALER SOM STYR

40688248_12_Signaler_som_styr_303-326.indd 325

325

2015-01-12 12:39

SAMMANFATTNING SIGNALER SOM STYR .

Det centrala nervsystemet består av hjärnan och ryggmärgen.

Vid reflexer överförs impulser från sensoriska till motoriska nerver direkt i ryggmärgen.

Nervceller leder elektriska impulser genom långa utskott som kan vara klädda med höljen av fett. Impulserna överförs till andra celler med signalämnen från ändplattor.

Ögats lins ställer in en skarp bild på näthinnan. Regnbågshinnan fungerar som bländare när ljuset släpps in genom pupillen.

Näthinnans tappar ger färgseende och dess stavar svart-vitt seende. I svagt ljus fungerar stavarna bäst.

Olika sinnen, muskelgrupper m.m. har egna områden i storhjärnans bark.

Ett översynt öga behöver hjälp av en samlingslins. Ett närsynt öga korrigeras med en spridningslins.

Hjärnstammen styr hjärtslag, hunger och andra funktioner som vi inte påverkar med viljan.

Depression, panikångest och social fobi är exempel på psykisk ohälsa som är betydligt vanligare än vad många tror.

Mellanörats hörselben leder ljudvågor från trumhinnan till hörselsnäckan i innerörat där även balansorganet finns. Örontrumpeten jämnar ut trycket mellan trumhinnans båda sidor.

Hållbar utveckling: Det finns forskning som tyder på att radiovågor från en mobiltelefon kan påverka hjärnan, men ännu vet vi inte om detta kan vara skadligt.

De flesta smaker upplevs med luktsinnet.

Människan har även ett känselsinne och ett muskelsinne.

Ögonen blir tröttast när du tittar på nära håll.

Den lilla del av synfältet som är skarpt avbildas på gula fläcken och ger det direkta seendet.

Djupseende kräver två ögon.

Balansorganets båggångar känner rörelser och dess hinnsäckar registrerar lutning.

Hypofysen är hormonsystemets chefskörtel. Menstruationscykeln styrs av flera olika hormoner.

Hjärnan påverkas negativt om t.ex. en mobiltelefon ständigt tar uppmärksamhet från andra arbetsuppgifter som kräver koncentration.

SIGNALER SOM STYR LÄR MER .

. .

Nervceller överför impulser till muskelceller med signalämnet acetylkolin. Efter impulsöverföringen bryts signalämnet ner av ett enzym för att inte musklerna ska förbli spända. Signalämnet endorfin beskrivs ibland som kroppens eget morfin. Det autonoma nervsystemet har en parasympatisk del som är aktivt när vi vilar och en sympatisk del som anpassar kroppen till fysiskt arbete.

326

SIGNALER SOM STYR

40688248_12_Signaler_som_styr_303-326.indd 326

2015-01-12 12:39

ANDERS HENRIKSSON ANDERS HENRIKSSON

ÖKA FÖRSTÅELSEN FÖR ETT HÅLLBART SAMHÄLLE

TITANO BIOLOGI

inledande diskussionssida med samhällsanknuten naturvetenskap till varje kapitel

. .

bas- och lär mer-del i varje kapitel för ökad individualisering

återkommande uppslag med temat Hållbar utveckling

TITANO BIOLOGI

kontinuerligt återkommande testa dig- och förklara och resonera-frågor

ISBN: 978-91-40-68824-8

9 789140 688248

40688248_TB_Omslag.indd Alla sidor

2014-12-19 07:32