11.1 De centrale hormoonklier Trainen Door training kan er meer zuurstof worden opgenomen in het bloed en zal het hartminuutvolume ook toenemen. Er komen extra bloedvaten, mitochondriën en extra eiwitten (die zorgen voor sterkere spieren) Spiergroei Spiergroei draait om de toename van spiereiwitten. 3 hormonen spelen daar een belangrijke rol bij: 1 – Groeihormoon uit de hypofyse (stimulans van opname van aminozuren uit bloed en eiwitsynthese in spiercellen) 2 – Thyroxine uit de schildklier (regelt snelheid van stofwisselingsprocessen en versnelt eiwitsynthese in spiercellen) 3 – Testosteron uit de zaadballen (zorgt voor ontstaan van secundaire geslachtskenmerken en bevordert de eiwitsynthese in spiercellen en vertraagt de afbraak van eiwitten) Een voorwaarde dat spieren kunnen groeien is dat er voeding met voldoende eiwitten wordt gebruikt. Trainen massa spieren neemt toe (stabiliseert uiteindelijke) en volledig gebruik van spierkracht. Groeihormoon, thyroxine en testosteron bevorderen de eiwitsynthese in spiercellen. Door intensief gebruik neemt de spiermassa toe. Pas na enkele weken is dit merkbaar. Een ander effect van training is: meer kracht met dezelfde spiermassa. Hormonen geregeld Als er niet wordt getraind, dan blijven de concentraties rond dezelfde waard schommelen (homeostase). Regelkringen met negatieve terugkoppeling regelen de meeste hormoonconcentraties in je lichaam. Vb. regeling thyroxine: 1 – Schildklier + hypofysehormoon TSH afgifte van thyroxine uit schildklier meer thyroxine is minder TSH minder afgifte van thyroxine 2 – Meer thyroxine hogere stofwisselingsnelheid cellen stijging temp van je lichaam hypothalamus zorgt voor minder TRH bij de hypofysevoorkwab (releasing-hormoon voor TSH) afname TSH Neurosecretie Zenuwcellen communiceren met elkaar via neurotransmitters. Sommige zenuwcellen van de hypothalamus maken stoffen met een hormoonwerking: neurohormonen. Releasing-hormonen (RH) stimuleren de productie van TSH, FSH, LH, ACTH en groeihormoon van hypofysevoorkwab. Van enkele hormonen zijn inhiberende hormonen(IH) bekend, deze remmen de productie van hormonen in de hypofysevoorkwab. Andere zenuwcellen maken ADH en oxytocine (in hypothalamus). Hormoonklieren en zenuwstelsel werken samen bij de regeling van lichaamsprocessen. Regeling vindt plaats door middel van regelkringen met negatieve terugkoppeling. De centrale hormoonklier is de hypofyse. De hypothalamus beïnvloedt de werking van de hypofyse. 11.2 Brandstof voor je cellen Glucose en vetzuren Spiercellen kunnen naast glucose ook vetzuren verbranden. Glucose is de basis van koolhydraten. Vetzuren zijn de basis van vetten. Glucose gaat rechtstreeks naar je cellen. Vetzuren komen als vetten in je vetweefsels. Te weinig glucose afname concentratie en reactievermogen. Worden er meer vetzuren verbrand dan glucose, dan wordt je snel moe, er is namelijk veel zuurstof voor nodig. Glucose op voorraad Glucose kan worden opgeslagen als glycogeen. Er kan meer glycogeen worden opgeslagen in je spieren dan in je lever. Insuline (van de eilandjes van Langerhans in de alvleesklier) bepaald de hoeveelheid glucose in je bloed. Insuline stimuleert de opname van glucose in cellen en de vorming van glycogeen. Glycogeenvoorraden: een kwestie van + en – Glucagon (van de eilandjes van Langerhans in de alvleesklier) 1 - bevordert de omzetting van glycogeen in glucose en de afgifte van glucose aan het bloed. 2 - stimuleert ook vorming extra glucose door omzetten van eiwitten en vetten in glucose. 3 - bevordert het omzetten van vet in vetzuren en de afgifte van vetzuren aan het bloed. Bij zware inspanning komt Cortisol vrij (uit bijnierschors) 1 - stimuleert vorming van glucose uit eiwitten en vetten. 2 - stimuleert vrijmaken van vetzuren uit vetweefsel. Adrenaline heeft ook de taak voor het vrijmaken van vetzuren uit vetweefsel. Adrenaline versnelt de afbraak van leverglycogeen tot glucose en bevordert afgifte glucagon. Het groeihormoon bevordert de afbraak van vet tot vetzuren en de vorming van glucose uit leverglycogeen. Thyroxine versnelt de verbranding van glucose waardoor de hoeveelheid glucose en glycogeen afnemen. Bij langdurige inspanning verminderen de hoeveelheden glucose en glycogeen. Onder invloed van hormonen gaan spiercellen vetzuren verbranden. In de lever en spieren ontstaat nieuwe glycogeen uit aminozuren en vetzuren. Glucose geregeld Bij rust regelen insuline en glucagon de glucoseconcentratie van het bloed en de voorraden glycogeen. De hormonen insuline en glucagon regelen in rust de glucoseconcentratie van je bloed. Bij plotselinge of langdurige inspanning, honger, kou en stress, springen het groeihormoon en de hormonen thyroxine, adrenaline en cortisol bij. 11.3 Klaar voor de start! De start Door warming-up komt er thyroxine in het bloed. Door spanning komt er adrenaline in het bloed. En door voedsel komt er indirect insuline in het bloed. Adrenaline Adrenaline komt uit het bijniermerg. Door adrenaline stroomt er mee bloed naar de spieren van de ledematen en minder naar maag en darmen. Ze zorgen voor verslappen in slagaderwanden richting spieren en trekken samen in de slagaderwanden richting de darmen. Eten zal trager worden verteerd. Door adrenaline wordt de hartslag versneld en komt er meer glucose vrij. Het hormoon adrenaline brengt je lichaam in staat van paraatheid. Er gaat meer bloed naar je spieren in armen en benen. Het glucosegehalte van je bloed stijgt en je hartslag en ademhaling nemen toe. Schrik, angst, woede en stress Bij lichamelijke inspanning komt er extra adrenaline in je bloed. Het bijniermerg krijgt een signaal vanuit het zenuwstelsel onder invloed van schrik, angst of woede. Het lichaam is dan klaar voor een snelle reactie. Als de adrenaline nergens heen kan, dan blijft het lichaam de hele tijd paraat staan (stress). Op lange duur raak je uitgeput. Bij over-stress heeft het lichaam rust nodig. Plotselinge gebeurtenissen hebben onmiddellijk adrenalineafgifte tot gevolg. Dit wordt geregeld via zintuigen en zenuwstelsels. Stress stimuleert via het zenuwstelsel het bijniermerg tot afgifte adrenaline. 11.4 Nat van binnen en nat van buiten Zweten Door zweet verlies je vocht en zouten. De concentratie neemt toe in het lichaam. Door te weinig vocht werken cellen niet optimaal doordat er een te hoge concentratie aan opgeloste stoffen zit in het bloedplasma en weefselvloeistof. Speciale (isotone) sportdrankjes zorgen voor het op pijl houden van de osmotische waarde van het bloed. Door het lichaam af te koelen, produceert het minder zweet. Langdurig zweten veroorzaakt vocht- en mineralen tekort. Water drinken heft dit watertekort op. Door koelen met water vermindert de zweetproductie. Het anti-diuretisch hormoon houdt je nat Water drinken is een lange termijn oplossing tegen een watertekort, want het wordt niet sneller dan normaal opgenomen in het lichaam. De kortetermijnoplossing: De hypothalamus stuurt een signaal naar de hypofyse waardoor deze ADH gaat afgeven. ADH zorgt ervoor dat er meer vocht wordt teruggeabsorbeerd door het lichaam bij de nieren. ADH zorgt voor vernauwen van de bloedvaten langs de buitenkant van het lichaam. Dit houdt vocht binnen het lichaam, maar kan ook zorgen voor oververhitting. ADH regelt de osmotische waarde van je bloed. Is er veel ADH dan houden je nieren water vast, is er weinig ADH dan neemt de urineproductie toe. Bij te veel vochtverlies kunnen uitdrogingsverschijnselen ontstaan. 11.5 Hormonen doen hun werk Hormoonconcentraties De concentraties hormonen blijven onder normale omstandigheden rond bepaalde evenwichtswaarde schommelen door regelsystemen en negatieve terugkoppeling. Er is wel een verschil tussen de leeftijden. Hoe hoger de concentratie van een hormoon hoe sterker het effect. Hormoonklieren geven onder invloed van signalen uit het zenuwstelsel of van andere hormonen, sneller of langzamer hormoon aan het bloed af. De afbraak van een hormoon gebeurd door de lever gekoppeld aan de uitscheiding van afvalstoffen via de nieren. Halveringstijd Er zijn verschillende halveringstijden voor de hormonen. ADH is na 3 minuten gehalveerd en thyroxine na 6 dagen. Dit heeft te maken met de snelheid om op bepaalde omstandigheden te kunnen reageren. Hormoonziektes Suikerziekte (diabetes) De eilandjes van Langerhans maken te weinig insuline aan. Hierdoor komt er te veel glucose in het bloed. Dit valt te behandelen door middel van insulinespuiten. Suikerziekte is een voorbeeld van een hormoonziekte. Iemand met een hormoonziekte maakt voortdurend te veel of te weinig van een hormoon. Bij te veel valt er meestal iets operatief te verkleinen en bij te weinig moet het hormoon worden toe gediend. Hormoonconcentraties veranderen voortdurend. Hoe hoger de concentratie hormoon hoe sterker het effect. Hormoonziektes ontstaan wanneer een hormoonklier te veel of te weinig hormoon produceert. Werking op celniveau Alleen cellen met het juiste receptoreiwit (doelwitcel) reageert op een bepaald hormoon. Cellen kunnen de boodschap op 2 manier oppikken. 1 – De hormonen gaan de cel in 2 – De hormoon maakt contact met een receptor aan de buitenkant Hormonen reageren op speciale receptoreiwitten van hun doelwitcellen. Hormoonmoleculen vinden aan receptoreiwitten binnen of buiten de doelwitcel. Via een aantal stappen leidt dit tot een reactie van de cel. 18.1 Startmotor Smaken verschillen Het reukepitheel in je neus en de smaak- en tastreceptoren op je tong sturen informatie naar je hersenen. De zenuwcellen vormen complexe netwerken. Tong duizenden smaakknopjes 1 smaakknop heeft 50 smaakzintuigcellen. Die werken voor één van de 5 smaken (zout, zuur, zoet, bitter, umami (sterke smaak)) Vanuit de zintuigcellen gaan de stroompjes via zenuwcellen naar je hersenen. Het begint met een pomp Verschillen van lading ontstaan doordat speciale transporteiwitten ionen van de ene naar de andere kant van het celmembraan transporteren. De natrium-kaliumpomp pomp veel K+ naar binnen en Na+ naar buiten. Dit leidt tot diffusiegradiënten. K+ lekt makkelijker weg. De cel pompt ook Ca2+ naar buiten. Doordat er zoveel positieve ionen buiten de cel zijn gaan de Cl- atomen ook de cel uit. De binnenkant van de zintuigcel is in rust negatief geladen ten opzichte van buiten. Dit spanningsverschil heet rustpotentiaal. Het celmembraan is gepolariseerd. Proeven Om iets te proeven komen er verschillende stappen voor. Het voorbeeld is met zout: 1 – Door veel toename Na+ lekken er een paar ionen door de natriumpoorten heen 2 – Door de toestroom van Na+ in de cel, verkleint het potentiaalverschil vanaf een drempelwaarde gaan de natriumpoorten helemaal open. Dit veranderd lokaal het membraanpotentiaal. Binnen is nu positief ten opzichte van buiten (depolarisatie) 3 – Het gevolg is dat de calciumpoorten open gaan. Er wordt een transmitterstof geloosd, die een zenuwcel activeert. 4 – Nadat de natriumpoorten weer heel snel gesloten zijn, openen de kaliumpoorten zich. Dit om het oorspronkelijke potentiaalverschil weer te herstellen (repolarisatie). Smakeloos Soms wordt de drempelwaarde niet bereikt, dan gebeurt er helemaal niets. Natrium-kaliumpompen polariseren het membraan van een smaakzintuigcel: de buitenkant is positief geladen ten opzichte van de binnenkant. Wanneer veel Na+-ionen naar binnen stromen, depolariseert het membraan van de cel en loost de cel transmitterstof. Het membraan repolariseert door de uitstroom van K+-ionen. De contactsleutel is omgedraaid Zenuwcellen werken bijna hetzelfde als zintuigcellen. Het rustpotentiaal van zenuwcellen bedraagt ongeveer -70mV. De natriumpoorten gaan open als er genoeg transmitterstof is vrijgekomen. Ook hier geldt weer een langzaam verloop (van -70 -65 -60) tot de natriumpoorten opengaan. Wanneer -50 is bereikt gaan meer natriumpoorten open. Het schiet van -50 naar +35mV. Door verandering membraanpotentiaal gaan er weer kaliumpoorten open. Depolarisatie en repolarisatie samen noem je actiepotentiaal. Doordat de repolarisatie iets te lang aanhoudt, treedt heel even hyperpolarisatie op. Het maximumtoerental Bij een sterkere prikkel worden je smaakzintuigcellen meer geprikkeld. In de absoluut refractaire periode kan er niet gereageerd worden op een nieuwe prikkel. Actiepotentialen ontstaan in zenuwcellen door het openen van natrium- en kaliumpoorten. Een prikkel boven de drempelwaarde leidt altijd tot een actiepotentiaal. Een sterkere prikkel leidt tot meer actiepotentialen per seconde. 18.2 De eerste versnelling Snel… De Na+-ionen en K+-ionen blijven op hun plek tijdens de actiepotentialen. Dit komt door een opeenvolging van gebeurtenissen: 1 – Na+ stroomt plaatselijk de cel in door een prikkel. Een actiepotentiaal ontstaat 2 – In de directe omgeving heerst nog een rustpotentiaal. Er is echter een spanningsverschil met plaats 1 ontstaan. 3 – Door het spanningsverschil op plaats 1 gaan de natriumpoorten bij 2 ook open. 4 – Wanneer de drempelwaarde op plaats 2 wordt gehaald, gaan de natriumpoorten bij 3 open. Dit blijft zich herhalen. Deze golf van actiepotentialen noem je een impuls. Sneller… Een speciale isolatielaag rond zenuwcellen maakt hogere geleidingssnelheden mogelijk. Deze laag heet de myelineschede. Deze laag bestaat uit cellen van Schwann. De cellen bevatten een vetachtige stof die uitsteken isoleert. Er zit een kleine ruimte tussen de Schwanncellen: de insnoering van Ranvier. Daar bevinden zich extra natrium- en kaliumpoorten. De depolarisatie springt over de cel van Schwann naar de volgende insnoering om een impuls te geleiden. Hierdoor gaat de impuls sneller. (120m/s) In zenuwceluitlopers met een myelineschede is de snelheid waarmee een impuls zich verplaatst hoger dan in uitlopers zonder myelineschede. Depolarisaties springen van de ene insnoering van Ranvier naar de volgende. Afremmen Zintuigcellen staan in contact met uitlopers van zenuwcellen, dendrieten. Door transmitterstof verandert de rustpotentiaal in de dendrieten. Als gevolg daarvan kan in de zenuwcel een actiepotentiaal ontstaan. Het axon voert vervolgens de impulsen af. Op de plek waar de axon contact maakt met een nieuwe dendriet zit de synaps. Er zit een nauwe spleet tussen de axon en dendriet, de synapsspleet. Komt een impuls bij de synaps, dan gaan calciumpoorten in het presynaptisch membraan open. Hierdoor versmelten blaasjes met neurotransmitter zich met het celmembraan. (exocytose) De neurotransmitter stroomt de synapsspleet in en bindt aan de receptoren in het postsynaptisch membraan. Dan wordt de achtergebleven transmitterstof afgebroken door enzymen. Impulsen gaan van zenuwcel naar zenuwcel via synapsen. De postsynaptische cel reageert op de neurotransmitter afgegeven door de presynaptische cel. 18.3 Schakelen Rood! Groen! Het zenuwstelsel activeert of remt je organen via 2 typen synapsen: 1 – De neurotransmitter acetylcholine en noradrenaline kunnen depolarisatie van het postsynaptisch membraan veroorzaken. Dit is exiterend. (activerend, EPSP’s, positiever dan rust) 2 – De neurotransmitter GABA kan hyperpolarisatie van het postsynaptisch membraan veroorzaken. Dat is inhiberend. (remmend, IPSP’s, negatiever dan rust). Iedere zenuwcel maakt 1 type neurotransmitter. Door impulsen wel of niet door te geven zorgt ervoor dat tegengestelde spieren niet tegelijk samentrekken (biceps en triceps) Optellen is een kunst Er kunnen zich op een dendriet zich duizenden synapsen bevinden. Sommige werken exciterend en andere inhiberend. Een synaps dichtbij het cellichaam van de zenuwcel heeft meestal meer invloed dan een synaps op het uiteinde van een dendriet. Door het bestaan van exciterende en inhiberende synapsen kan je zenuwstelsel verschillende lichaamsfuncties op elkaar afstemmen. Trap er niet in Bij een schrikreactie vormen zintuigen samen met je zenuwcellen en spieren een reflexboog. Impulsen gaan vanaf de zintuigcellen naar het ruggenmerg en daar weer terug naar de spier die moet worden aangespannen (niet via hersenen dus). Zenuwcellen die impulsen vanaf je zintuigen vervoeren zijn sensorische zenuwcellen. Motorische zenuwcellen prikkelen de spieren. Daartussen liggen schakelcellen. Bij een reflex liggen de schakelcellen in het ruggenmerg of hersenstam. Een bundel zenuwceluitlopers omgeven door bindweefsel is een zenuw. Wat was het? Wanneer impulsen uit je ruggenmerg je hersenen bereiken, start de bewustwording. Je CZS (centrale zenuwstelsel) wordt actief. Het CZS omvat de miljarden cellichamen van zenuwcellen en hun uitlopers van ruggenmerg en hersenen. De zenuwen behoren tot het perifere zenuwstelsel. Je hebt ook onbewuste reflexen (je blijft als je staat alsmaar rechtop staan bijvoorbeeld) Een reflexboog bestaat uit zintuigcellen, sensorische- , schakel- en motorische zenuwcellen en bijbehorende spiervezels. Hersenen en ruggenmerg vormen het CZS. Een bundel zenuwceluitlopers omgeven door bindweefsel, heet een zenuw. 18.4 Cruise control Dat wordt geregeld Het deel van je zenuwstelsel dat je orgaanfuncties regelt, is het autonoom zenuwstelsel. Via aparte zenuwen prikkelen hersenstam en ruggenmerg de organen tot meer of minder activiteit. Het orthosympatisch deel van je autonoom zenuwstelsel regelt het tijdens activiteit. Het parasympatisch deel doet dat tijdens rust. (binas 88K) Waar een wil is… Een bewuste actie gebeurt met behulp van het animaal zenuwstelsel. Als je iets wil oprapen: Een stroom wordt in hersenen verwerkt tot ‘er is iets gevallen’ je bedenkt dat je het terug wil en er gaan impulsen naar de voorhersenen, de basale kernen deze activeren motorische zenuwcellen Gecontroleerd bewegen Er is tijdens beweging een voortdurende terugkoppeling naar de hersenen. Met name de kleine hersenen sturen de spieren heel precies bij. Het bijsturen van spieren kost heel veel belasting voor de hersenen, daarom doe je veel van je gewone activiteiten via motorprogramma’s. Je merkt het bijsturen van de hersenen niet en dat zorgt voor veel minder belasting. Het autonoom zenuwstelsel stemt de activiteiten van je organen op elkaar af. Het parasympatisch deel is vooral actief bij rust, het orthosympatisch deel bij inspanning. Het animaal zenuwstelsel stuurt onder andere je skeletspieren aan. Door motorprogramma’s ben je in staat bepaalde handelingen zonder veel nadenken te verrichten. Plankenkoorts Bij spanning zijn onder andere de hypothalamus en de hersenstam betrokken. De hypothalamus staat in verbinding met de hypofyse en beïnvloedt het hormoonstelsel. In de hersenstam bevinden zich neuronen die de hartslag, ademhaling en bloeddruk regelen. Een goede band Een neuro-endocriene reflex (afgifte van melk voor kind door moeder) verloopt via de hypothalamus en hypofyse. De neuronen van de hypothalamus communiceren niet direct met andere cellen en lozen hun neurotransmitter in het bloed dat van de hypothalamus naar de hypofyse wordt vervoerd. Daardoor kan de hypothalamus de hormoonproducerende cellen van de hypofyse snel beïnvloeden. De neurotransmitter wordt hormon releasing factor genoemd. De hypothalamus maakt ook hormonen, die de hypofyse eerst opslaat. Zenuw- en hormoonstelsel werken nauw samen. Neuro-endocriene reflexen verlopen via hypothalamus en hypofyse. 18.5 Sturen Wakker worden! De hersenstam werkt dag en nacht. Het regelt het hartritme en activeert de ademhalingsspieren. De grote hersenen hebben andere functies; geheugen, bewustzijn en wil. De kleine hersenen slapen wel. Sensoren De grote hersenen bestaan uit 2 sterk geplooide helften. In de hersenschors maken miljarden zenuwcellen verbinding met elkaar. Elk deel van de hersenschors heeft zijn eigen functie. De linkerhersenhelft krijgt de informatie over de rechterkant van je lichaam. De rechterhersenhelft krijgt de informatie over de linkerkant van je lichaam. Motoren Sommige bewegingen zijn aangeboren reflexmatig. Centra in de hersenstam regelen hun werking. Toch kun je ze wel beïnvloeden. (ademhalen adem inhouden) In de hersenschors ontstaat bewustwording in de sensorische centra. Vanuit de motorische schors starten bewegingen. De sensorische en motorische centra voor de rechterkant van je lichaam liggen in de linkerhersenhelft en andersom. Je lijkt wel blind Door de verbinding tussen de 2 hersenhelften weg te snijden kunnen ze niet meer met elkaar communiceren. (ze zagen wel iets, maar konden het niet benoemen). Een bloedpropje op een bepaalde plaats in de hersenen kan namelijk leiden tot bijzondere uitvalverschijnselen. Scannen Er zijn verschillende apparaten voor onderzoek naar hersenen: 1 – CT-scan – Speciale röntgenopname van de hersenen (op gesprongen bloedvat op te sporen) 2 – MRI-scan – Hierdoor kan men door de schedel kijken (tumoren vinden, hoeveelheid zuurstof meten, actieve neuronen opsporen) 3 – PET-scan – Radioactief water concentreert zich op de actieve plaatsen van de hersenen. Kleine hersenen spelen naast bewegingen coördineren ook een rol in ADHD en dyslexie. Hersenonderzoek vindt onder andere plaats via waarnemingen na operaties, hersenbloedingen en diverse scans. De MRI-scan en de PET-scan meten de activiteit van hersencellen. Wetenschappers komen zo op het spoor van de verschillende hersencentra. 19.1 Etenstijd Alles behalve eten Voor de winterrust en jongen werpen bouwen beren een dikke vetlaag op. De beren bewegen zo weinig mogelijk. De lichaamstemperatuur daalt. Hierdoor is er energiebesparing. Het ureum dat ontstaat bij de afbraak van eiwitten vrijkomt, wordt weer met urine en al opgenomen door het lichaam. Daarna splitst de beer het ureum en maakt daaruit alle benodigde aminozuren voor nieuwe eiwitten. Twee aanpassingen die de meeste zoogdieren met een constante hoge lichaamstemperatuur bezitten om lange tijd zonder voedsel te kunnen zijn vetreserves en winterrust. Alleen maar eten Uit het aantal hopen mest valt af te leiden hoe lang een panda op een bepaalde plaats is geweest en hoe snel het dier zich verplaatst. De hoeveelheid mest wordt bepaald door de voedingswijze. Bamboe bevat vooral water en koolhydraten en weinig eiwitten. Ze zijn van oorsprong vleeseters, dus kauwen en verteren gaat slecht met bamboe. Ze besteden hierdoor veel tijd aan eten. Doordat ze in het wild bijna geen vet hebben zitten ze aan de rand van hun overlevingsmogelijkheid. In de dierentuin krijgen ze ander voedsel waardoor ze wel dik worden. Twee factoren die de tijd beïnvloeden die zoogdieren met een hoge lichaamstemperatuur aan eten besteden zijn de activiteit van het dier en het soort voedsel. De samenstelling van het voedsel bepaalt de hoeveelheid 19.2 Koud hoor! Koud bloed, warm bloed De walvis heeft een wondernetwerk in de tong (bron 13) waardoor de lichaamstemperatuur constant wordt gehouden in een zeer koude omgeving. Dit heeft 2 voordelen: 1 - Het slagaderlijke bloed verliest z’n warmte niet aan koud zeewater. 2 – Het bloed dat terugkomt , warmt op en heeft daardoor weinig invloed op de kerntemperatuur. Eenzelfde tegenstroomprincipe gebruiken walvissen in zwempoten en staartvin. >>>>> De rol die warmte-uitwisselingssystemen spelen bij het handhaven van de ichaamstemperatuur, is voor een walvis minstens zo belangrijk als de dikke laag vet onder z’n huid. In plaats van de effectoren zweetklieren en haren om de warmteafgifte te regelen heeft de walvis de effectoren van de bloedstroom door de bloedvaten. De warmteafgifte neemt toe naarmate een grote diameter. De warmteafgifte neemt af naarmate een kleine diameter van het bloedvat. Wat heet koud Een dier dat een winterslaap houdt, zorgt voor een drastisch lagere lichaamstemperatuur. Om zich een beetje tegen de kou te beschermen heeft het een speciaal soort vetweefsel: het bruine vet. Het heeft een hoog gehalte aan onverzadigde vetzuren (linolzuur). De cellen met het bruine vet bevatten veel mitochondriën waardoor er een ander reeks van processen verloopt hierdoor ontstaat er meer warmte dan ATP. Het dier warmt tussendoor even op, dit voor de noodzakelijke REM-slaap. Tijdens de winterslaap daalt de lichaamstemperatuur sterk, waardoor het dier minder energie verbruikt. 19.3 Adembenemend Lang duiken Bij grote longen dreigt inklapgevaar als het om erg diep duiken gaat. Het longvolume van langduikers is de helft ten opzichte van landzoogdieren. De duikers hebben 3 tot 4 keer zoveel bloed per kg als niet-duikers. De duikers’ rode bloedcellen bevatten meer hemoglobine en ook nog een grotere zuurstofbindende capaciteit. Ze bevatten ook meer myoglobine (grote affiniteit voor zuurstof). Hierdoor diffundeert zuurstof heel makkelijk ui het bloed naar de spieren. Ze kunnen goed met zuurstof omgaan omdat: 1 – Alleen de organen worden doorbloedt die niet zonder bloed kunnen 2 – De hartslagfrequentie en stofwisselingssnelheid verlaagd wordt 3 – Als de zuurstof op is na een kwartier gaan ze over op een anaërobe dissimilatie. Na de duik wordt melkzuur met behulp van zuurstof weer omgezet. Langduikers bezitten veel bloed, veel hemoglobine met een grote bindingscapaciteit en veel myoglobine. Ze passen hun doorbloeding en stofwisseling aan. Hoogtedieren Op grote hoogte is de lucht ijler dan op zeeniveau. De hoogtedieren hebben andere bloedcellen: klein, ovaal en bevatten meer hemoglobine dan ander zoogdieren. De hemoglobine heeft een grotere affiniteit voor zuurstof. Hierdoor kan een hoogte dier op zijn hoeveelheid bloed bezuinigen. Het hart hoeft dus minder bloed rond te pompen. Hoogtedieren hebben als aanpassingen: ander vorm rode bloedcellen (meer oppervlakte) en minder, ook meer hemoglobine. 19.4 Druk en tegendruk Bovendruk Bij een giraf is de bloed druk het hoogst van alle dieren, om het bloed naar de hersenen te krijgen is de spierlaag van de halsslagaders veel dikker dan bij andere zoogdier en ontspant nauwelijks. Hierdoor gaat onderweg weinig bloeddruk verloren. Hij heeft hypertensie. Drinken onder druk Een drinkende giraf krijgt geen beroerte of hersenoedeem. Tegendruk van omliggende weefsels voorkomt stuwingsproblemen in de bloedvaten. Bij het buigen van de hals stijgt naast de bloeddruk ook de druk van de hersenvloeistof. De toename van de druk in de hersenvloeistof compenseert de toegenomen bloeddruk in de hersenen- en oogvaten. Een giraf kan niet meteen weglopen als hij aan het drinken is. De hoge bloeddruk bij giraffen wordt opgevangen door een tegendruk van dikke vaatwanden, een dikke, stugge huid en hersenvloeistof. Benedendruk De aanpassingen om op grote diepte te kunnen duiken (10 km) zijn: de borstkas valt niet in te drukken, de longen wel. Het aantal verbindingen tussen de borstkas en longen zijn kleiner dan bij gewonen mensen. De longen klappen tijdens het duiken dicht en de aanwezige lucht wordt in de sterke delen van de luchtwegen geperst, waardoor er geen gaswisseling optreedt. In de borstkas ontstaat geen vacuüm doordat de grote bloedvaten bij de longen worden vol gepompt met bloed. Deze vullen de vrijgekomen ruimte en leveren tegendruk. Diepduikers klappen hun longen in. De enorme druk weerstaan ze dankzij een onbuigzame borstkas en de vorming van bloedzakken tussen borstkas en longen. Meer samenvattingen op www.joszwa.nl/pww.