Hoofdstuk 2 en 6 t/m 8

Hoofdstuk 2 Eten en gegeten worden Paragraaf 1 Iedereen ‘eet van de zon Planten zijn autotroof. Autotrofen maken hun organisch stoffen uit anorganische stoffen. Ze nemen daarvoor CO2, H2O, mineralen en energie uit hun abiotisch milieu op. Mens is heterotroof, eet organisch stoffen afkomstig van andere organismen. Voedselketen: bv: Gras ? koeien ? mensen. Koeien planteneters: herbivoren. Mens: vleesetend: carnivoor. Mens vlees en planten: omnivoor. In voedselweb zijn de voedselrelaties ve ecosysteem met pijlen weergegeven. Ook zijn de reducenten (afbrekers) opgenomen. Paragraaf 2 Hergebruik van stoffen Bij vochtig en warm weer werkt fotosynthese op topsnelheid. Planten produceren dan een voorraad organische stoffen. Een dier dat het eet zet het om in nieuwe cellen. Als het dier wordt gegeten met organische voedingsstoffen wordt ook de daarin vastgelegde energie naar de eter overgedragen. Autotrofen zin onmisbaar: het hele ecosysteem eet direct of indirect mee van organische stoffen van planten. Zon is dus indirect energiebron voor dieren. Alle organismen maken organische stoffen, grondstoffen verschillen. Bij producenten zijn ze anorganisch; consumenten en reducenten gebruiken organische grondstoffen. Reducenten leveren een belangrijke bijdrage aan de mineralisatie. Ze zorgen voor omzetting van organische stoffen in anorganische stoffen zodat die weer beschikbaar worden voor planten. Dankzij hen gesloten stofkringloop. Afbraak van organisch materiaal begint zodra dood is ingetreden. Ontregelde enzymen in cel beginnen plasma af te breken. De verdere afbraak is ingewikkeld proces. Als organisch materiaal wordt aangevreten of als het de darmkanalen van deze organismen gepasseerd is, wordt het beter toegankelijk voor bacteriën en schimmels. Dat zijn de echte reducenten omdat ze de laatste stappen van de mineralisatie uitvoeren. In verleden werd niet al het organisch materiaal gemineraliseerd maar omgezet in fossiele brandstoffen. De functie van reducenten is duidelijk in stikstofkringloop. Planten nemen stikstofzouten op om eiwitten te maken. Dieren nemen voedsel met eiwitten op en verteren die tot aminozuren. Daar maken ze dierlijke eiwitten van. Bij afbraak van aminozuren komt ureum vrij. Reducenten zorgen voor de mineralisatie van eiwitten tot aminozuren en tot ammonium en nitraat. Ook ureum kan via ammoniak in nitraat worden omgezet.
Paragraaf 3 Levende piramides Organische stof is verpakte energie. Elk trofisch niveau in voedselketen bevat een bep hoeveelheid organisch stof. Biomassa: het gewicht van de levende organismen tezamen. Meestal drooggewicht: versgewicht – gewicht water. Voedselpiramide: alle individuen in een staaf eten zelfde type voedsel, zijn dus zelfde trofische niveau. In onderste staaf producenten. Daarboven consumenten van 1e, 2e en 3e orde. Reducenten worden niet opgenomen. P > C1, C1 > C2. In voedselpiramide zijn energieverliezen. Je ziet niet waar de energie naartoe gaat. Dat is wel te zien in een energiestroom schema. Onderaan hoeveelheid energie die dieren eten (Intake I). Aftakking naar rechts toont energie die is afgegeven als mest (feces F) wat overblijft, komt via bloed in lichaam (assimilatie A= I –F). De aftakking naar links is energie die wordt afgegeven door verbranding (respiratie R). Wat overblijft, komt terecht in nieuw celmateriaal (productie P = A-R). Dat is maar een deel van opgenomen hoeveelheid (P = I-F-R). P is het voedsel dat beschikbaar is voor volgende trofische niveau. Paragraaf 4 Hoe hard werkt een ecosysteem Planten staan aan basis van biomassaproductie. Het gewicht van hun fotosyntheseproducten wordt primaire productie genoemd. Een deel ervan verbranden ze weer om aan energie te komen. De bruto primaire productie (BPP) is de totale fotosyntheseproductie’ trek je daar de verbranding vanaf, dan blijft de netto primaire productie (NPP) over. In tweede afdeling werken herbivore dieren. Ze verteren voedsel tot kleine organische moleculen en voegen die uiteindelijk weer samen tot dierlijke vetten, koolhydraten en eiwitten. Dat is secundaire productie, BSP of NSP. De productie is de geproduceerde hoeveelheid in kg of kJ. De productiviteit, de productie per oppervlakte-eenheid per tijdseenheid, wordt gebruikt om te kunnen vergelijken. Zie blz 68 en 69. Voor de productiviteit ve ecosysteem maakt het uit of je een jong of volwassen ecosysteem bekijkt. Een jong ecosysteem is in opbouw. Het bestaat uit enkele snelgroeiende soorten. Ze kunnen slecht concurreren, maar voor de paar soorten is veel ruimte en voldoen mineralen. Consumenten zijn er weinig. Naarmate ecosysteem ouder wordt, treedt successie op. Soorten worden vervangen. Het soortenaantal en aantal trofische niveaus neemt toe. Zodat NPP wordt opgegeten. In climaxfase ve ecosysteem heerst een natuurlijk evenwicht: de biomassa en de soortensamenstelling blijven gelijk. Paragraaf 5 Arbeidsomstandigheden voor een bacterie In tropisch regenwoud veel reducenten, alles wordt snel gemineraliseerd. In loofbossen gaat dat langzamer. Dikke strooisellaag wordt langzaam omgezet in mineralen. De stabiele humuszuren + tussenproducten die ontstaat noem je humus. Groot deel van de organische stoffenvoorraad bevindt zich als dood, deels afgebroken materiaal in bodem. Een humusrijke bodem levert mineralen, maar heeft meer voordelen. Humus verbetert de structuur van de bodem. Het houdt vocht en mineralen vast en voorkomt zo dat mineralen uitspoelen. Factoren die werk v reducenten beïnvloeden: - klimaat, temperatuur - welke reducentensoorten meewerken. Elk heeft eigen milieueisen. Droogte, anaëroob, zuur milieu. - De afvalsamenstelling bepaalt de afbraaksnelheid. Plantencellen met cellulose wanden verteren langzamer dan dierlijke cellen zonder wanden. - De C/N-verhouding speelt een rol, de reducenten leven van het afval, dus ze moeten genoeg aminozuren (N) binnenkrijgen om eigen eiwitten te maken. Ook kost eiwitsynthese veel energie. Bij te laag C gehalte levert de verbranding niet genoeg ATP voor eiwitsynthese. - Vocht en O2. aërobe afbraak sneller en vollediger dan anaërobe. Altijd is 1 factor zo ongunstig dat die het werk v reducenten limiteert, hoe gunstig de andere factoren ook zijn. Dit is beperkende factor. Het organisch afval dat wij aanleveren zetten zij om in humusrijke grond of compost. Als de grondstof niet gemengd is met schadelijk en niet-afbreekbare stoffen ontstaat een schone compost die te gebruiken is als potgrond. Daarom is gescheiden afvalinzameling belangrijk. Compostering wordt door dezelfde factoren bepaald als mineralisatie. Hoofdstuk 6 Geordend leven Paragraaf 1 Een ogenblik Wanneer je je ogen samenknijpt trekken kringspiertjes in de iris zich samen, dit maakt de pupil kleiner (pupilreflex). Pigmentcellen met uitlopers tussen de zintuigcellen vormen een derde beschermingsmechanisme tegen fel licht. Bij fel licht verspreidt het pigment zich door de cel en vangt veel licht weg. Voor een goede beeldvorming breken je ogen de lichtstralen daarin speelt hoornvlies een grote rol. Het hoornvlies bestaat uit een laagje doorzichtige levende cellen. Op het grensvlak van lucht en het waterige hoornvlies treedt de lichtbreking op. Dit komt door verschil in dichtheid van lucht en water. De lichtbreking wordt vergroot doordat het oppervlak van je hoornvlies gebogen is. De tak van je ooglens is ervoor zorgen dat beelden scherp op t netvlies komen. Als er geen goede lichtbreking is: bril
Een ooglens zit met groot aantal lensbandjes vast aan straalvormig lichaam, die bestaat uit groot aantal kringspiertjes. Wann je naar een schip aan horizon kijkt ontspannen kringspieren. Straalvormig lichaam krijgt grotere diameter. En trekt via de lensbandjes de lens plat. Het resultaat is een scherp beeld op netvlies. Als je dan dichtbij kijkt, trekken de spiertjes in straalvormig lichaam samen. De lensbandjes verslappen in je lens krijgt door elasticiteit een bolle vorm. Deze vormverandering heet accommoderen. Je ziet (bv een bal) scherp wann het beeld recht achter de lens op het netvlies valt op de gele vlek. Valt het ernaast, dan zie je wazig. De cellen in de gele vlek zijn, na het doorseinen van de informatie, binnen een fractie ve seconde weer herstelt. Je hersenen kunnen dus steeds over de allerlaatste informatie beschikken. In gele vlek bevinden zich uitsluitend lichtgevoelige cellen met een spits uiteinde, de kegeltjes. Naar zijkanten van netvlies toe neemt aantal kegeltjes af. Kegeltjes sturen wann ze in rust zijn, een constante stroom van informatie naar hersenen. Ze bevatten een pigment dat bij belichting uiteenvalt. Dit leidt tot een keten van chemische reacties, waardoor ionenkanalen sluiten en de infostroom naar hersenen vermindert. De zintuigcellen in je oog werken precies tegenovergesteld aan je zenuwcellen, die pas informatie doorgeven wann ze geprikkeld worden. Voor je hersenen is het verminderen van de infostromen toereikend om een gekleurd beeld van de omgeving samen te stellen. Diepte zien en afstanden schatten kan alleen met twee ogen. Je ziet een voorwerp verschillende hoeken. Als het donker wordt blijven de kegeltjes een constante stroom informatie doorseinen. Toch kun je zien. Buiten de gele vlek bevat het netvlies miljoenen andere lichtreceptoren, de staafjes. Bij niet te hoge lichtintensiteit werken zowel de kegeltjes als de staafjes. Staafjes zijn gevoeliger voor licht. Wann er veel licht is, zijn ze verzadigd. De ionkanalen zijn dicht. In het schemerdonker wann de kegeltjes in rust zijn, reageren de staafjes echter wel op zwakke lichtprikkels ze kunnen daarbij geen onderscheid tussen verschillende lichtkleuren maken, maar reageren alleen op lichtintensiteit. Omdat in zwak licht de gele vlek niet actief is, is de scherpte vh beeld weg.
Paragraaf 2 Behind blue eyes Hersenen werken actief samen met ogen. De analyse van de beelden die je oog binnen komen beginnen al in het netvlies. De staafjes en kegeltjes geven hun impulsen door aan neuronen. In het netvlies zijn dat bipolaire cellen. Op zijn beurt geeft een bipolaire cel info daar aan meerdere ganglioncellen. Bovendien zijn er neuronen die dwarsverbindingen leggen. Het menselijke netvlies bevat 125 miljoen staafjes en 7 miljoen kegeltjes. De info uit deze zintuigcellen gaat langs 1 miljoen zenuwceluitlopers door de oogzenuw naar de hersenen. Uit de aantallen kun je afleiden dat niet elk staafje of kegeltje rechtstreeks verbonden kan zijn met de hersenen. Staafjes en kegeltjes zijn in groepen geschakeld door de miljoenen vertakte zenuwcellen in netvlies. Zo’n geschakelde groep zintuigcellen vormt met de afvoerende zenuwcellen een receptief veld. Van de 130 miljoen mogelijke beeldpunten blijven er na de schakeling 1 miljoen over. Toch is deze opbouw zeker niet nadelig voor beeldkwaliteit. In netvlies wordt info selectief vernietigt om contrast van je waarneming te verhogen. Dit is noodzakelijk om vorm van objecten waar te kunnen nemen. Ogen hebben problemen in grens tussen wit en zwart. Je oogspieren maken steeds kleine beweginkjes om kwaliteit van je gele vlek optimaal benutten. Het gevolg is dat op grens van wit en zwart steeds andere zintuigcellen worden geprikkeld waardoor de grens zou vervagen tot onduidelijke grijze rand. De exacte vorm zou je dan niet kunnen waarnemen. Hoe lost netvlies dat op? Receptieve velden zijn cirkelvormig. De zintuigcellen zijn via ganglioncellen met elkaar verbonden. Zintuigcellen in het centrum van een veld beïnvloeden bij belichting de doorgifte van impulsen vanuit de buitenring of andersom. Er zijn twee typen ganglioncellen: aan- en uit- cellen. Receptieve velden zijn er in twee uitvoeringen: aan-receporvelden met de aan-cellen in het centrum en uit-cellen in de buitenring en uit-velden met de uit-cellen in het centrum en aan-cellen in buitenring. Beide typen receptieve velden komen willekeurig verspreid in gelijke aantallen voor in netvlies. De receptieve velden op grens zwart-wit werken als volgt: uit-centrumvelden werken maximaal als het centrum de prikkel zwart en de buitenring de prikkel wit ontvangt. Bij aan-centrumvelden is dat andersom
Via de oogzenuw komen de impulsen in de thalamus, een gebied in hersenen. Vandaar geven neuronen de impulsen door naar visuele schors in achterhoofd. Visuele schors bestaat uit een aantal lagen neuronen. Elke laag is gespecialiseerd. Laag voor beweging, vorm, kleur, contouren. Alle lagen werken samen. Visuele schors zendt vervolgens impulsen naar andere gebieden van de hersenen. Die zenuwcellen vergelijke de info met al opgeslagen info, zo herken je dingen. Lui oog: door kruising v oogzenuwen in hersenen. Daarbij gaan uitlopers van de neuronen uit de linkerhelften van beide netvlieszen naar 1 kant en die uit de rechterhelften naar de andere kant van de hersenen. De beelden ve voorwerp rechts van je, gaan n aar je linker visuele schors en omgekeerd. Sommige uitlopers zoeken in de visuele schors contact met elkaar, anderen verbreken hun band juist weer. Na 6 jaar is dit proces voltooid. Vaak gaan in schors neuronen van 1 oog boventoon vormen. Het andere oog wordt zo verdrongen. Paragraaf 3 Balanceren en bewegen Je evenwichtsorganen registreren elke beweging van je hoofd. Zij sturen impulsen naar je oogspieren , waarna je ogen in tegengestelde richting draaien. Je aandacht bepaalt voor een groot deel welke details je zien van je omgeving. Je kijkt selectief. In het binnenoor bevindt zich een gangenstelsel: het labyrint. Dat bestaat oa uit drie halfcirkelvormige kanalen, gevuld met de vloeistof endolymfe. Elk kanaal heeft een verdikt gedeelte. Op de bodem van deze verdikking bevinden zich zintuigcellen met lange zintuigharen (cliën). Die haren steken in een geleiachtige massa, de cupula, dia al een klapdeur in de endolymfe ligt. Bij elke beweging vj hoofd, bewegen de wanden van de kanalen met je hoofd mee. De endolymfe in die kanalen blijft door haar traagheid even stilstaan. Daardoor beweegt de cupula en geven de zintuigcellen impulsen af. Daardoor evenwicht bewaren. Je zintuigen zijn gespecialiseerd in slechts1 type prikkel: de adequate prikkel. Een verandering in de stand vj hoofd is de prikkel voor je evenwichtsorgaan. Die prikkel moet echter wel voldoende sterkte hebben. Wann de cupula beweegt wordt de prikkeldrempel overschreden waardoor er impulsen door de zenuw gaan. Mensen vertonen verschil in bereik van de prikkels. Paragraaf 4 Soepel bewegen gaat niet vanzelf Talloze tussen de spiervezels gelegen zintuigen, de spierspoeltjes, leveren info. Spierspoeltjes zijn in rust actief: dan gaat er een constante hoeveelheid impulsen naar de hersenen. Wann de spier oprekt neemt de impulsfreq toe; bij verkorting af. Als je in bep positie wil blijven staan dan werken de spierspoeltjes als fixatiezintuig. Wann er impulsen lopen naar de spiervezels gaan zo ook naar de spierspoeltjes. Deze veranderen dan met de spieren mee, zodat de ongewenste reflexen uitblijven. Zintuigjes die wel altijd op rek van spieren reageren zijn peeslichaampjes. Hoe meer spanning, hoe meer impulsen naar hersenen. Komt er veel spanning op pees, dan treedt een reflex op waardoor de spier verslapt. Dit voorkomt blessures. Bij elke beweging zijn gewrichten betrokken. De hoek tussen je onder- en bovenbeen wordt gemeten door rekreceptoren uit kniegewricht. Zintuigjes blijven buiging registeren tijdens bewegingen. Hoe sneller verandering, hoe meer impulsen. Met behulp van deze info coördineren je kleine hersenen de bewegingen van spieren en gewrichten. Kleine goed doorbloede orgaantjes in aortaboog en beide halsslagaders nemen veranderingen in O2, CO2 en pH waar. Via hersenstam beïnvloeden deze sensoren de ademhalingsspieren. Door spanning hart sneller kloppen. Dat wordt waargenomen door membraan in aortaboog. Impuls naar hartregulatie centrum in hersenstam. Negatieve terugkoppeling. Paragraaf 5 Je zesde zintuig Zintuigen: ruikzin en smaakzin. Geur is belangrijk voor communicatie tussen mensen, meestal onbewust. Onder oksels, rond tepels, in schaamstreek speciale geurklieren. Hiermee produceer je feromonen. Deze stoffen zijn signalen voor soortgenoten. Geurstoffen, waaronder feromonen lossen op in het vocht van het neusslijmvlies en prikkelen de daar aanwezige reukzintuigcellen. Via de reukzenuw gaat de info naar het reukcentrum in de hersenen. Ook in dierenwereld spelen feromonen grote rol. Tastzin: waarnemen via huid, die bevat exteroreceptoren. Thermoreceptoren: warmte- en koudezintuigcellen. Intuïtie in zenuwstelsel. Combineren van opgeslagen info met nieuwe info uit zintuigen schept iets nieuwe. De manier waarop je deze info verwerkt: analytisch, creatief of chaotisch hangt af van erfelijke aanleg. Het resultaat vh verwerkingsproces dringt door tot bewustzijn. Hoofdstuk 7 Netwerken Paragraaf 1 Van prikkel tot impuls Impulsen zijn ionen-stromen, met een elektrisch gevolg. Tussen binnen- en buitenzijde van het membraan van de cellen in lichaam kun je een spanningsverschil meten. Deze spanning heet rustpotentiaal en varieert van 70 tot 100 mV, afhankelijk van celtype. Het membraan is gepolariseerd door een ongelijke verdeling van geladen deeltjes. Die ongelijke verdeling komt tot stand door een (actief) mechanisme van transport –eiwitten in het celmembraan: de natrium-kaliumpomp. De (passieve) doorlaatbaarheid van het celmembraan voor geladen deeltjes is niet groot. Toch zullen er door diffusie altijd Na-ionen de cel in en K-ionen de cel uit gaan. De Na-K pomp werkt altijd. Zintuig- zenuw- en spiercellen hebben in hun celmembraan speciale transportpoorten voor Na en K. In rust zijn deze eiwitpoorten gesloten. Prikkeling vh membraan veroorzaakt een vormverandering in de eiwitpoorten. Het eerste effect van die verandering treedt op bij de Na-poorten, die in rust vrijwel geen Na doorlaten. Doordat Na de cel instroomt, verandert het potentiaal verschil van -70 mV tot de drempelwaarde -50 mV. Als het bij de drempelwaarde is, treedt een massale Na-verplaatsing op. Het membraanpotentiaal komt daarbij boven 0mV. Hierna sluiten de Na-poorten, terwijl de doorlaatbaarheid voor Kin het membraan juist toeneemt. Doordat K de cel uitstroomt, raakt het membraan weer gerepolariseerd tot de rustwaarde van -70 mV. deze ionenstroom heet actiepotentiaal of impuls. Er ontstaat hyperpolarisatie op doordat de repolarisatie door de K-stroom iets te lang aanhoudt. Na een impuls zijn er meer Na-ionen binnen en K-ionen buiten de cel dan daarvoor. De Na-K-pomp herstelt de beginsituatie. Ook chemische en mechanische prikkels kunnen een impuls veroorzaken. Wanneer een prikkel niet sterk genoeg is om de drempelwaarde te laten passeren, ontstaat er geen impuls, maar slechts een lokale potentiaal verandering. = de alles of niets wet. Impulsen niet altijd zelfde sterkte, maar wel verschil in impulsfreq. Als een actiepotentiaal ontstaat, kan de cel niet op een tweede prikkel reageren, dit heet de absoluut refractaire periode. Zolang de K-kanalen nog openstaan, verkeert de cel in de relatief refractaire periode. Dan kan alleen een heel sterke prikkel een nieuwe impuls opwekken.
Paragraaf 2 Impulsieve zenuwcel Het lijkt of ionen zich langs het zenuwcelmembraan kunnen verplaatsen, een soort wave. 1. Door een prikkel stroomt Na plaatselijk de cel in, daar wordt het celmembraan gedepolariseerd. 2. in omgeving van de prikkelplaats heerst nog een rustpotentiaal er is dus een spanningsverschil met omgeving. 3. het spanningverschil is een elektrische prikkel voor het celmembraan in omgeving. Ook daar Na-kanalen open. 4. Wann in de omgeving van de prikkelplaats de drempelwaarde wordt gepasseerd ontstaat ook daar een impuls. ? wave. Zenuwceluitlopers zijn heel lang en hebben een isolerende myelineschede. Deze bestaan uit cellen van Schwann, die een aantal keer om uitloper gewikkeld zijn. In het membraan van Schwann-cellen:myeline (vetachtig). Om 1 / 2 mm een insnoering van Ranvier. Op zo’n punt bevinden zich extra veel Na- en K-poorten. In insnoeringen veel depolarisaties. Een gedepolariseerde insnoering heeft een spanningverschil met next insnoering. De elek stroom die daardoor ontstaat werkt als de prikkel op de poorten. De depolarisatie springt steeds een insnoering verder. Hierdoor hoge snelheid impulsgeleiding. De overdracht ve impuls op een andere cel verloopt veel langzamer dan de impulsgeleiding langs het membraan. Aan het einde van een axon bevindt zich een synaps. Hier vindt chemische overdracht van impulsen plaats via neurotransmitters. Oiv een impuls komen uit een presynaptische cel neurotransmitters vrij door exocytose. Hoe hoger impulsfreq, meer neurotransmitters. Vb acetylcholne. Dit bindt aan passende receptoren in postsynaptische membraan. De eiwitpoorten gaan daar open. Er stroomt Na de cel in, begin ve impuls in postsynaptische cel. Paragraaf 3 Boompje verwisselen Zenuwbanen zijn zo aangelegd dat er nooit tegenstrijdige reacties optreden. Stimuleren van de ene effector gaat gepaard met remmen van de antagonist. Daarom twee typen neurotransmitters: 1. stimulerende neurotransmitters, veroorzaken depolarisatie vh postsynaptisch membraan. Vb acetylcholine en nor-adrenaline. 2. remmende neurotransmitters, veroorzaken hyperpolarisatie vh postsynaptisch membraan. Vb GABA (gamma-amiono-boterzuur). Iedere zenuwcel maakt een type neurotransmitter. Door vele contacten met andere zenuwcellen ontstaat een netwerk van zenuwweefsel. Excitatie verhoogt impulsfreq; inhibitie verlaagt. Wat er in een postsynaptisch membraan gebeurt, hangt af van de aanvoerende remmende en stimulerende neurotransmitters. Als je bv schrikt (in glas trappen) vormen pijnzintuigen samen met zenuwcellen en spieren een reflexboog. Bij reflexen gaan impulsen via het centrale zenuwstelsel (CZS): ruggenmerg of hersenstam. Het CZS bevat de cellichamen van de schakel- en motorische zenuwcellen uit de reflexboog. Aan- en afvoerende delen vh CZS vormen perifere zenuwstelsel. Wann impulsen de hersenschors bereiken, wordt je bewust van de pijn. Bundel zenuwceluitlopers omgeven door bindweefsel heet zenuw. Paragraaf 4 Zonder erbij na te denken Neuro-endocriene reflex: gecombineerde actie van zenuw- en hormoonstelsel, verloopt via hypothalamus en hypofyse. Autonome zenuwstelsel: deel v zenuwstelsel dat je orgaanfuncties regelt. Gaan buiten bewustzijn om, via sympatische en parasympatische zenuwen prikkelen je hersenstam en ruggenmerg de organen tot meer of minder activiteit. Animale zenuwstelsel stuurt skeletspieren. Een aantal neuronen in hersenschors reageert op de info die vanuit je gezichts- en gehoorcentrum binnenkomt. Er gaan signalen naar een groep neuronen in de voorhersenen, de basale kernen. Deze activeren zenuwcellen in hersenstam en in ruggenmerg. De boodschap loopt via vele schakelingen door naar bep romp- en armspieren. Als je iets pakt, voortdurend terugkoppeling naar hersenen, zodat kleine hersenen de spieren kunnen bijsturen. Veel activiteiten doe je via motorprogramma’s, zenuwcellen uit je ruggenmerg sturen bep spieren aan zonder dat je er bewust van bent. Paragraaf 5 Gebruik je hersens Elk deel van de hersenschors heeft bep functie. Bv douchen: impulsen uit je huid hebben een sensorisch centrum in schors bereikt, dat de informatie verwerkt en vertaalt. Andere centra in hersenschors werken motorisch. Sommige motorprogramma’s zijn aangeboren. Normaal gesproken staan motorprogramma’s oiv regelcentra in hersenstam, maar je kunt ze via motorische schors bewust beïnvloeden. Limbisch systeem heeft vele verbindingen met hypothalamus, langs deze weg hebben emoties invloed op je lichaam. Als je emoties heb, zijn hersencentra in het limbisch systeem actief. Hoofdstuk 8 Extremen Paragraaf 1 Etenstijd Beren blijven ’s winters lang in hun hol, ze eten en drinken niets, wel worden baby’s geboren. Ze houden winterrust en verspillen hierdoor geen bewegingsenergie. Ook daalt lichaamstemp. Hoewel beren eiwitten afbreken, zijn ze na vijf maanden niet verzwakt. Het ureum dat bij de afbraak ontstaat en in urine terechtkomt, wordt met urine en al weer uit de blaas in bloed geresorbeerd. Daarna splitst de beer het ureum en maakt daaruit alle benodigde aminozuren voor nieuwe eiwitten. Reuzenpanda’s eten bijna alleen maar bamboescheuten. Ze zijn oorspronkelijk vleeseters, hebben dus zo’n gebit en darmkanaal. Daarom eten ze meer. Panda’s in wild nauwelijks vetlaag.
Paragraaf 2 Koud hoor! Walvis gebruikt z’n tong om temp van lichaam constant te houden. Wann walvis mond opendoet om koud water met voedsel te happen, koelt het warme bloed in tong af. Dat bloed stroom niet gewoon terug naar centrale deel ven het lichaam, maar passeert een speciaal wondernetwerk. Hierin ontvangt het koud geworden warmte vanuit het slagaderlijke bloed. Hierdoor wordt het bloed in tong weer warm en heeft het geen invloed op kerntemp; het slagaderlijk bloed slaat z’n warmt af ten behoeve van de kerntemp en verliest het niet aan koude water. Eenzelfde tegenstroomprincipe gebruiken ze in zwempoten en staartvin. Ook kan walvis hoeveelheid bloed die langs huid stroomt aanpassen via verandering van de diameter van de huidslagadertjes. Koudste dier is grondeekhoorn in Alaska kan tot -3. Bloed bevriest niet, waarschijnlijk door dat het diertje van tevoren alle deeltjes die als startpunt voor ijsvorming kunnen dienen uit z’n bloed. Voor warmteproductie onder die omstandigheden heeft het dier speciaal vetweefsel: het bruine vet. Dit vet wordt niet stijf en onbruikbaar bij -3. Door het hoge gehalte aan onverzadigde vetzuren. De cellen met bruine vet bevatten veel mitochondrien met ontkoppelingseiwitten. Deze buigen de energiestroom om van ATP- naar warmteproductie. Om 3 weken warmt het dier op naar 3 graden. Paragraaf 3 Adembenemend Langduikers hebben per kilo lichaamsgewicht twee keer zoveel bloed als niet-duikers de rode bloedcellen bevatten meer Hb dat daarbij een grotere zuurstofbindende capaciteit heeft dan bij niet-duikers. De spieren van duikers zijn donker rood. Ze bevatten veel myoglobine (Mb), een aan Hb verwant zuurstofbindend eiwit. Mb heeft een grote affiniteit voor O2. hierdoor diffundeert O2 heel gemakkelijk uit het bloed naar de spieren. Hierdoor slaan duikers per liter bloed twee keer zoveel zuurstof op als niet-duikers. Ze zijn ook zuinig met zuurstof: ze doorbloeden alleen organen die niet zonder bloed kunnen, ze verlagen hun hartslagfrequentie en stofwisselingssnelheid. In hun spieren teren ze op O2 uit Mb. Dit is na een kwartier op, maar dan wordt er een chemisch proces ingeschakeld waarbij geen O2 nodig is. Het hierbij gevormde melkzuur wordt later, na de duik met behulp van O2 omgezet. Op grote hoogten is de lucht ijler dan op zeeniveau. Door specifieke aanpassingen valt er met zuurstoftekort (hypoxie) te leven. De rode bloedcellen van bv alpaca’s zijn klein, ovaal en bevatten meer Hb dan andere zoogdieren. Bovendien heeft dit Hb een grotere affiniteit voor O2. Een hoogtedier kan hierdoor op zijn hoeveelheid bloed bezuinigen. Paragraaf 4 Druk en tegendruk Het bloed van en giraffe verlaat het hart op 2 m boven de grond en stroomt via aorta 3 m omhoog. De bloeddruk is heel hoog. De spierlaag van de halsslagader is veel dikker dan bij andere zoogdieren en ontspant nauwelijks. Hierdoor gaan onderweg weinig bloeddruk verloren. Hierdoor is bloeddruk in hersenen goed, ondanks hypertensie. Wanneer een giraffe drinkt, liggen hersenen onder hart. De druk in hersenen wordt dan groter door extra druk, toch geen beroerte. Net als in de poten voorkomt tegendruk van omliggende weefsels stuwingsproblemen in de bloedvaten. In de poten heeft de strakke huid die functie, in de hersenen de hersenvloeistof. Bij buigen van de hals, stijgt niet alleen de bloeddruk in de hersenvaten; dook de druk van de hersenvloeistof stijgt. De toename van de druk in hersenvloeistof compenseert de toegenomen bloeddruk in de hersen – en oogvaten. De giraffe verkleint zelf het zwaartekracht probleem bij het drinken een beetje door zijn spagaathouding. Walvissen duiken naar diepe diepten, daar heerst een grote druk. Wanneer het dier ademhaalt, dan drukt op zijn rug alleen de kolom lucht. Deze atmosferische druk is 1 bar. Duikt hij vervolgens naar 10 m, dan komt daar de hydrostatische druk bij. Dit is de druk van de waterkolom boven hem. Weer 1 bar erbij. De druk wordt steeds groter. Alleen in hun bouw aangepaste dieren overleven het op nog grotere diepten, zo is de borstkas van diepduikers niet in te drukken; de longen wel. Het aantal verbindingen tussen longen en borstkas is bij diepduikers veel kleiner dan bij andere zoogdieren. De longen klappen tijdens het duiken dicht en de aanwezige lucht wordt in de sterkere delen van de luchtwegen geperst, waar rode bloedcellen geen O2 opnemen. Wanneer de longen dichtklappen, ontstaat er in de borstkas geen vacuüm doordat het duikende dier zijn grote bloedvaten bij de longen vol pompt met bloed. Deze bloedzakken vullen de vrijgekomen ruimte en leveren tegendruk. Dus: diepduikers klappen hun longen in. De enorme druk weerstaan ze dankzij een onbuigzame borstkas en de vorming van bloedzakken tussen borstkas en longen.