- Young et al. 1989
- Johnson et al. 1988
- Sawka et al. 2001
- Vermorel et al. 1983
Interactief College 1 - Module relatieve luchtvochtigheid
- E-module thermoregulatie
Voorbereiding - Makkink & Schrama 1998
De mate waarin een dier om kan gaan met nieuwe omstandigheden hangt af van de homeostatische Young et
capaciteit van het dier. Elk compensatoir mechanisme hangt af & is onderdeel van een fysiologisch al. 1989
feedback mechanisme. Als gedragsmatige compensatiemechanismen worden verstoord, dan zullen
fysiologische mechanismen prominenter worden. Als het dier langer blootgesteld wordt aan de factor zal
geleidelijk de acute respons overgaan in een lange termijn adaptief mechanisme.
Om de compensatoire mechanismen te activeren moet het
dier de verstoring in homeostase wel kunnen registreren en
interpreteren. Dit proces wordt negatieve feedback genoemd.
De meeste gedragsmatige aanpassingen zijn direct, maar
sommigen moeten geleidelijk ontwikkelen. Interne metabole
aanpassingen kunnen direct of langzaam zijn.
De snelle aanpassingen worden veelal neuraal aangestuurd,
terwijl de langzamere aanpassingen endocrien worden
aangestuurd. De aanpassingen worden gecoördineerd door
het centrale zenuwstelsel.
Er worden 3 typen fysiologische adaptatie onderkend:
1. Acclimatisatie → functionele aanpassingen van weefsels/organen op complexe omgevingsvariabelen.
2. Acclimatisatie → adaptatie op een enkele omgevingsvariabele, vaak in onderzoekscontext.
3. Habituatie → verminderde respons op een herhaalde stimulus, hoofdzakelijk door veranderde
sensorische waarneming van de stimulus.
Johnson et
De uitgeademde lucht van schapen in deze studie was altijd verzadigd met waterdamp. Bij hoge al. 1988
temperaturen was deze lucht van ongeveer gelijke temperatuur aan de kerntemperatuur van het dier. Bij
lagere buitentemperaturen was de uitgeademde lucht ook aanzienlijk gekoeld, mogelijk door thermisch
geïnduceerde vasomotorische veranderingen in de voorste luchtwegen. Door de uitgeademde lucht te
koelen zal er ook minder water verloren gaan middels verdamping.
De mate waarin de lucht gekoeld kan worden door het dier hangt af van de omgevingstemperatuur en de
neusmorfologie van het dier. Door water af te koelen tijdens het uitademen zal er condensatie in de neus
plaatsvinden, waardoor minder vocht verloren gaat.
- Wat zijn de gevolgen van het altijd verzadigd zijn van de uitgeademde lucht? Denk hierbij aan
verschillende omgevingstemperaturen (ook <0). Hiermee is er verlies van warmte middels verdamping.
Hoe kouder de omgeving, hoe minder je de uitgeademde lucht wil verzadigen met vocht. Schapen die
onder thermoneutraliteit zitten zullen waarschijnlijker perifere vasoconstrictie hebben waardoor het
neusslijmvlies kouder is. Door het temperatuurverschil tussen neusslijmvlies en uitgeademde lucht zal
er meer condensatie optreden, waardoor minder vocht wordt uitgeademd.
- Hoe verhield de temperatuur van de uitgeademde lucht zich t.o.v. de rectaaltemperatuur en de
omgevingstemperatuur bij ongeschoren en geschoren dieren? Bij hoge temperaturen was deze lucht
van ongeveer gelijke temperatuur aan de kerntemperatuur van het dier. Hoe lager de
omgevingstemperatuur, hoe lagere de uitgeademde temperatuur was t.o.v. de kerntemperatuur.
Geschoren schapen verliezen gemakkelijker warmte aan de omgeving. Het is dan ook logisch dat hun
uitgeademde luchttemperatuur minder sterk daalt wanneer de omgevingstemperatuur dat daalt t.o.v.
ongeschoren schapen.
,- Wat is/zijn het/de gevolg(en) van het koelen van de uitgeademde lucht? Is dit gunstig voor het dier?
Door uitgeademde lucht te koelen is er minder netto warmteverlies doordat er minder
verdampingswarmte verloren gaat. Dit is gunstig wanneer de omgevingstemperatuur afneemt.
Sawka et
Dit artikel gaat over de mens – Tijdens inspanning zal zweten bij de mens tot hypohydratie leiden. Het
al. 2001
gevolg hiervan is afname van zowel intra- als extracellulair volume, en een hypotone hypovolemie.
Hypohydratie verhoogt de opslag van warmte doordat de mate waarin gezweet kan worden afneemt en
doordat de doorbloeding naar de huid afneemt. Hypovolemie en verhoogde doorbloeding van de huid
verlagen de centrale veneuze druk en zo ook het hartminuutvolume.
Zweet is hypotoon extracellulair vocht met elektrolyten. Zweetklieren reabsorberen natrium, maar dit
reabsorptievermogen neemt niet toe wanneer de zweetsnelheid stijgt, waardoor meer natriumverlies
ontstaat als iemand harder zweet. Acclimatisatie aan de warmte verhoogt de mate waarin de klier natrium
kan resorberen.
- Mensen kunnen zweten. Kijk naar de omstandigheden waaronder dit gebeurt. Vertaal de gegevens
naar dieren die niet kunnen zweten. Welke systemen zullen veranderen en waar liggen de belangrijkste
setpoints?
Vermorel
Thermoregulatoire mechanismen die actief zijn bij de geboorte zijn metabolisme van het BAT (Brown et al. 1983
Adipose Tissue), shivering thermogenese, en fysieke activiteit.
Warmteverlies van het kalf aan omgevingsfactoren (kou, vochtigheid, wind) is direct proportioneel aan het
verschil tussen de huidtemperatuur en de omgevingstemperatuur.
De eerste uren na de geboorte gaan gepaard met sterke toename van warmteproductie. Deze periode
correspondeert met de verdamping van amnionvloeistof en hiermee het opdrogen (en insulerend worden)
van de vacht.
Warmteverlies van jonge kalveren hangt niet alleen af van de klimaatomstandigheden, maar ook van het
ras. Deze verschillen kunnen toegeschreven worden aan vachtkleur, verschillende mate van fysieke
inspanning, en variaties in rustmetabolisme.
Rond de geboorte is BAT aanwezig & een belangrijke factor in de thermogenese. Tijdens de 1 e levensmaand
zal het echter snel omgezet worden tot wit vetweefsel.
Vlak na de geboorte zullen kalveren ook aan shivering thermogenese doen, al houdt dit op rond de tijd dat
hun vacht volledig is opgedroogd.
Ook fysieke inspanning rond de geboorte speelt een belangrijke rol in de warmteproductie. Als een kalf
overeind probeert te komen en begint te staan zal de warmteproductie met 30-100% toenemen, wat
geleidelijk weer afneemt.
Om deze vormen van thermogenese uit te voeren moeten er wel energiebronnen beschikbaar zijn.
Beschikbare bronnen zijn: glycogeen (lever, spier), labiele eiwitten, en vet. De lichaamseigen voorraad is
snel op waardoor vroegtijdig drinken van biest van essentieel belang is.
Plasma-[T4] & -[T3] zijn hoog tijdens de eerste levensuren. Bij koudestress zijn ook de cortisol-, adrenaline-,
en noradrenalinespiegels verhoogd. Al deze factoren dragen bij aan het verhogen van de warmteproductie.
Hormonale en neurale thermoregulatoire mechanismen (m.u.v. perifere vasoconstrictie) zijn bij het
pasgeboren kalf al goed ontwikkeld.
Moeilijkheden bij de geboorte van kalveren leiden tot: ↑lactaat, ↓schildklierhormoon, ↓NEFA, hypoxie, & ↓
pH. Deze parameters verklaren mogelijk de lagere warmteproductie die vlak na de geboorte bij deze dieren
is vastgesteld. Ook vertonen deze dieren minder fysieke inspanning. Het gevolg is dat de
lichaamstemperatuur van kalveren met moeilijke geboortes daalt, en dat ze minder speenzoeken om biest
te drinken. De dieren sterven hierdoor vaker.
, - De geboorte levert een van de grootste homeostatische uitdagingen. Waar liggen deze bedreigingen?
Warmteverlies door klimaatfactoren (kou, vochtigheid, wind).
- Geef aan op welke wijze kalveren hun temperatuur op peil kunnen houden. Non-shivering
thermogenese (BAT), shivering thermogenese, fysieke inspanning.
- Waar gaat het fout bij niet vlotte kalveren en hoe kunnen we daarop inspelen bij de houderij?
Verschillende bloedparameters in combinatie met verminderde fysieke inspanning en minder
biestopname leiden tot hypothermie en verhoogde mortaliteit.
E-module relatieve
Verdamping is de enige manier waarmee een dier zijn lichaamstemperatuur kan regelen bij luchtvochtigheid
hoge omgevingstemperaturen. Deze verdamping hangt af van de relatieve luchtvochtigheid.
De relatieve luchtvochtigheid (RV) geeft de hoeveelheid water als percentage van de maximale
hoeveelheid. Bij RV = 100% zal vocht gaan condenseren. Er geldt:
Actuele dampdichtheid ( gm/m3 )
Relatieve luchtvochtigheid = ×100 %
Verzadigingsdampdichtheid
Als de RV hoog is in een stal is er een risico op droplet infections.
Om de mate van hittestress te kunnen beoordelen wordt vaak de temperatue-humidity-
index (THI) gebruikt.
Als de lucht afkoelt en de hoeveelheid waterdamp constant blijft zal de RV oplopen tot
100%. De temperatuur waarbij geldt RV = 100% is het dauwpunt. Als de temperatuur
verder daalt zal een deel van de damp condenseren.
Opdracht 1
- Hoe herken je dit plaatje? E-module
thermoregulatie
- Hoe noemen we het? Het thermoprofiel.
- Verklaar de loop van de lijnen. De totale WP en voelbare
WP zijn vrij hoog bij lage temperaturen omdat het dier
aan thermogenese doet en hierbij onverhoopt warmte
verliest.
Bij hoge temperaturen neemt de voelbare warmte
(geleiding) af doordat er een verschil moet zijn met de
omgevingstemperatuur om dit te bewerkstelligen. De
totale warmteproductie neemt ook iets af, maar kan niet
te sterk dalen doordat het dier een basaal metabolisme
heeft.
- Waarom daalt de voelbare warmteproductie (WP) naar 0 bij 35 ℃ omgevingstemperatuur (Tomg) en de
totale WP niet? Als de omgevingstemperatuur de lichaamstemperatuur benadert kan er minder
voelbare warmte afgegeven worden omdat het verschil kleiner wordt.
- Wat gebeurt er met de thermoneutrale zone als de temperatuur van 2 naar 11 graden stijgt? En tussen
23 en 32 graden? Niets. De ruimte tussen de 2 lijnen is de verdamping.
- Johnson et al. 1988
- Sawka et al. 2001
- Vermorel et al. 1983
Interactief College 1 - Module relatieve luchtvochtigheid
- E-module thermoregulatie
Voorbereiding - Makkink & Schrama 1998
De mate waarin een dier om kan gaan met nieuwe omstandigheden hangt af van de homeostatische Young et
capaciteit van het dier. Elk compensatoir mechanisme hangt af & is onderdeel van een fysiologisch al. 1989
feedback mechanisme. Als gedragsmatige compensatiemechanismen worden verstoord, dan zullen
fysiologische mechanismen prominenter worden. Als het dier langer blootgesteld wordt aan de factor zal
geleidelijk de acute respons overgaan in een lange termijn adaptief mechanisme.
Om de compensatoire mechanismen te activeren moet het
dier de verstoring in homeostase wel kunnen registreren en
interpreteren. Dit proces wordt negatieve feedback genoemd.
De meeste gedragsmatige aanpassingen zijn direct, maar
sommigen moeten geleidelijk ontwikkelen. Interne metabole
aanpassingen kunnen direct of langzaam zijn.
De snelle aanpassingen worden veelal neuraal aangestuurd,
terwijl de langzamere aanpassingen endocrien worden
aangestuurd. De aanpassingen worden gecoördineerd door
het centrale zenuwstelsel.
Er worden 3 typen fysiologische adaptatie onderkend:
1. Acclimatisatie → functionele aanpassingen van weefsels/organen op complexe omgevingsvariabelen.
2. Acclimatisatie → adaptatie op een enkele omgevingsvariabele, vaak in onderzoekscontext.
3. Habituatie → verminderde respons op een herhaalde stimulus, hoofdzakelijk door veranderde
sensorische waarneming van de stimulus.
Johnson et
De uitgeademde lucht van schapen in deze studie was altijd verzadigd met waterdamp. Bij hoge al. 1988
temperaturen was deze lucht van ongeveer gelijke temperatuur aan de kerntemperatuur van het dier. Bij
lagere buitentemperaturen was de uitgeademde lucht ook aanzienlijk gekoeld, mogelijk door thermisch
geïnduceerde vasomotorische veranderingen in de voorste luchtwegen. Door de uitgeademde lucht te
koelen zal er ook minder water verloren gaan middels verdamping.
De mate waarin de lucht gekoeld kan worden door het dier hangt af van de omgevingstemperatuur en de
neusmorfologie van het dier. Door water af te koelen tijdens het uitademen zal er condensatie in de neus
plaatsvinden, waardoor minder vocht verloren gaat.
- Wat zijn de gevolgen van het altijd verzadigd zijn van de uitgeademde lucht? Denk hierbij aan
verschillende omgevingstemperaturen (ook <0). Hiermee is er verlies van warmte middels verdamping.
Hoe kouder de omgeving, hoe minder je de uitgeademde lucht wil verzadigen met vocht. Schapen die
onder thermoneutraliteit zitten zullen waarschijnlijker perifere vasoconstrictie hebben waardoor het
neusslijmvlies kouder is. Door het temperatuurverschil tussen neusslijmvlies en uitgeademde lucht zal
er meer condensatie optreden, waardoor minder vocht wordt uitgeademd.
- Hoe verhield de temperatuur van de uitgeademde lucht zich t.o.v. de rectaaltemperatuur en de
omgevingstemperatuur bij ongeschoren en geschoren dieren? Bij hoge temperaturen was deze lucht
van ongeveer gelijke temperatuur aan de kerntemperatuur van het dier. Hoe lager de
omgevingstemperatuur, hoe lagere de uitgeademde temperatuur was t.o.v. de kerntemperatuur.
Geschoren schapen verliezen gemakkelijker warmte aan de omgeving. Het is dan ook logisch dat hun
uitgeademde luchttemperatuur minder sterk daalt wanneer de omgevingstemperatuur dat daalt t.o.v.
ongeschoren schapen.
,- Wat is/zijn het/de gevolg(en) van het koelen van de uitgeademde lucht? Is dit gunstig voor het dier?
Door uitgeademde lucht te koelen is er minder netto warmteverlies doordat er minder
verdampingswarmte verloren gaat. Dit is gunstig wanneer de omgevingstemperatuur afneemt.
Sawka et
Dit artikel gaat over de mens – Tijdens inspanning zal zweten bij de mens tot hypohydratie leiden. Het
al. 2001
gevolg hiervan is afname van zowel intra- als extracellulair volume, en een hypotone hypovolemie.
Hypohydratie verhoogt de opslag van warmte doordat de mate waarin gezweet kan worden afneemt en
doordat de doorbloeding naar de huid afneemt. Hypovolemie en verhoogde doorbloeding van de huid
verlagen de centrale veneuze druk en zo ook het hartminuutvolume.
Zweet is hypotoon extracellulair vocht met elektrolyten. Zweetklieren reabsorberen natrium, maar dit
reabsorptievermogen neemt niet toe wanneer de zweetsnelheid stijgt, waardoor meer natriumverlies
ontstaat als iemand harder zweet. Acclimatisatie aan de warmte verhoogt de mate waarin de klier natrium
kan resorberen.
- Mensen kunnen zweten. Kijk naar de omstandigheden waaronder dit gebeurt. Vertaal de gegevens
naar dieren die niet kunnen zweten. Welke systemen zullen veranderen en waar liggen de belangrijkste
setpoints?
Vermorel
Thermoregulatoire mechanismen die actief zijn bij de geboorte zijn metabolisme van het BAT (Brown et al. 1983
Adipose Tissue), shivering thermogenese, en fysieke activiteit.
Warmteverlies van het kalf aan omgevingsfactoren (kou, vochtigheid, wind) is direct proportioneel aan het
verschil tussen de huidtemperatuur en de omgevingstemperatuur.
De eerste uren na de geboorte gaan gepaard met sterke toename van warmteproductie. Deze periode
correspondeert met de verdamping van amnionvloeistof en hiermee het opdrogen (en insulerend worden)
van de vacht.
Warmteverlies van jonge kalveren hangt niet alleen af van de klimaatomstandigheden, maar ook van het
ras. Deze verschillen kunnen toegeschreven worden aan vachtkleur, verschillende mate van fysieke
inspanning, en variaties in rustmetabolisme.
Rond de geboorte is BAT aanwezig & een belangrijke factor in de thermogenese. Tijdens de 1 e levensmaand
zal het echter snel omgezet worden tot wit vetweefsel.
Vlak na de geboorte zullen kalveren ook aan shivering thermogenese doen, al houdt dit op rond de tijd dat
hun vacht volledig is opgedroogd.
Ook fysieke inspanning rond de geboorte speelt een belangrijke rol in de warmteproductie. Als een kalf
overeind probeert te komen en begint te staan zal de warmteproductie met 30-100% toenemen, wat
geleidelijk weer afneemt.
Om deze vormen van thermogenese uit te voeren moeten er wel energiebronnen beschikbaar zijn.
Beschikbare bronnen zijn: glycogeen (lever, spier), labiele eiwitten, en vet. De lichaamseigen voorraad is
snel op waardoor vroegtijdig drinken van biest van essentieel belang is.
Plasma-[T4] & -[T3] zijn hoog tijdens de eerste levensuren. Bij koudestress zijn ook de cortisol-, adrenaline-,
en noradrenalinespiegels verhoogd. Al deze factoren dragen bij aan het verhogen van de warmteproductie.
Hormonale en neurale thermoregulatoire mechanismen (m.u.v. perifere vasoconstrictie) zijn bij het
pasgeboren kalf al goed ontwikkeld.
Moeilijkheden bij de geboorte van kalveren leiden tot: ↑lactaat, ↓schildklierhormoon, ↓NEFA, hypoxie, & ↓
pH. Deze parameters verklaren mogelijk de lagere warmteproductie die vlak na de geboorte bij deze dieren
is vastgesteld. Ook vertonen deze dieren minder fysieke inspanning. Het gevolg is dat de
lichaamstemperatuur van kalveren met moeilijke geboortes daalt, en dat ze minder speenzoeken om biest
te drinken. De dieren sterven hierdoor vaker.
, - De geboorte levert een van de grootste homeostatische uitdagingen. Waar liggen deze bedreigingen?
Warmteverlies door klimaatfactoren (kou, vochtigheid, wind).
- Geef aan op welke wijze kalveren hun temperatuur op peil kunnen houden. Non-shivering
thermogenese (BAT), shivering thermogenese, fysieke inspanning.
- Waar gaat het fout bij niet vlotte kalveren en hoe kunnen we daarop inspelen bij de houderij?
Verschillende bloedparameters in combinatie met verminderde fysieke inspanning en minder
biestopname leiden tot hypothermie en verhoogde mortaliteit.
E-module relatieve
Verdamping is de enige manier waarmee een dier zijn lichaamstemperatuur kan regelen bij luchtvochtigheid
hoge omgevingstemperaturen. Deze verdamping hangt af van de relatieve luchtvochtigheid.
De relatieve luchtvochtigheid (RV) geeft de hoeveelheid water als percentage van de maximale
hoeveelheid. Bij RV = 100% zal vocht gaan condenseren. Er geldt:
Actuele dampdichtheid ( gm/m3 )
Relatieve luchtvochtigheid = ×100 %
Verzadigingsdampdichtheid
Als de RV hoog is in een stal is er een risico op droplet infections.
Om de mate van hittestress te kunnen beoordelen wordt vaak de temperatue-humidity-
index (THI) gebruikt.
Als de lucht afkoelt en de hoeveelheid waterdamp constant blijft zal de RV oplopen tot
100%. De temperatuur waarbij geldt RV = 100% is het dauwpunt. Als de temperatuur
verder daalt zal een deel van de damp condenseren.
Opdracht 1
- Hoe herken je dit plaatje? E-module
thermoregulatie
- Hoe noemen we het? Het thermoprofiel.
- Verklaar de loop van de lijnen. De totale WP en voelbare
WP zijn vrij hoog bij lage temperaturen omdat het dier
aan thermogenese doet en hierbij onverhoopt warmte
verliest.
Bij hoge temperaturen neemt de voelbare warmte
(geleiding) af doordat er een verschil moet zijn met de
omgevingstemperatuur om dit te bewerkstelligen. De
totale warmteproductie neemt ook iets af, maar kan niet
te sterk dalen doordat het dier een basaal metabolisme
heeft.
- Waarom daalt de voelbare warmteproductie (WP) naar 0 bij 35 ℃ omgevingstemperatuur (Tomg) en de
totale WP niet? Als de omgevingstemperatuur de lichaamstemperatuur benadert kan er minder
voelbare warmte afgegeven worden omdat het verschil kleiner wordt.
- Wat gebeurt er met de thermoneutrale zone als de temperatuur van 2 naar 11 graden stijgt? En tussen
23 en 32 graden? Niets. De ruimte tussen de 2 lijnen is de verdamping.
