TOEGEPASTE INSPANNINGSFYSIOLIGIE
DEEL 2
HOORCOLLEGE 1: WARMTEBALANS
Mensen bevinden zich maximaal in 57.8 graden en minimaal in -89.8 graden.
Gedrag is de beste manier voor de mens als warmteregulatie.
Hoe nemen we temperatuur weer?
- Centrum hersenen: hypothalamus
- Via temperatuursensoren met vrije zenuwuiteinde; hoogste
concentratie temperatuursensoren in de huid en in kern.
o Koude pijn: onder 8 graden vuren
TRPV 8 (ook voor mentol)
o Hitte pijn: vanaf 45 graden vuren
TRVP1 (ook voor peper)
Poikothermia (exotherm): koudbloedig en afhankelijk van externe temperatuur bronnen.
Homeothermia (endotherm): warmbloedig, temperatuur komt van binnenuit.
Reactie op hitte en koude:
- Warmte:
o Bloedvatverwijding vasodilatatie; via sympathisch zenuwstelsel beta 2 receptors
o Zweet verdampen per 1 L zweet 650 W aan koeling, maximaal 3.7 L/uur. Alleen als zweet
verdampt, want druppelen is verlies van vocht en geen verkoeling.
o Goede acclamatie
- Koude:
o Bloedvatvernauwing vasoconstricutie, via sympathisch zenuwstelsel alfa 2 receptoren
o Thermogenese 300/400 W aan warmte
o Slechte acclamatie
Mensen zijn tropische dieren, we zijn afkomstig uit Afrika. We hebben met de kou leren omgaan door kleding
of het voorkomen van kou. Neandertalers kunnen beter omgaan met koude vanwege meer haar. Dit erfelijk
materiaal is overgegeven, waardoor Nederlanders beter kunnen omgaan met kou dan mensen uit Afrika.
Eskimo’s hebben een minder oppervlak t.o.v. inhoud (zijn kleiner) dan mensen die in warme gebieden leven,
zodat er minder warmte verloren gaat.
Hoogst mogelijke lichaamstemperatuur: 43 graden, daarna denaturatie
Laagste mogelijke lichaamstemperatuur: 29 graden, daarna stop het hart 13 graden kan iemand nog weer
‘tot leven komen’.
Wanneer er 100 W aan warmte (bij inspanning soms zelfs 1000/2000 W) wordt gemaakt, moet dit ook weer
worden afgegeven. Dit kan bij warmte bijvoorbeeld via zweet verdamping. Er moet altijd een zogenaamde
warmtebalans zijn.
De warmtebalans (37 graden rust, 40 graden inspanning):
,(Metabolisme – Arbeid) +- Droog warmteverlies – Nat warmteverlies =
Opslag
(M – W) +- R +- C – E = S
- Droog warmteverlies: straling van warmte (vasodilatatie),
stroming (moleculen langs huid) en geleiding (vaste stof op vaste
stof)
- Nat warmteverlies: zweet verdamping
Wanneer iemand warmer is dan warmtebalans: hyperthermie, wanneer
iemand kouder is dan warmtebalans: hypothermie.
Meten aan warmtebalans:
- Droog warmteverlies is het verschil tussen huid temperatuur en
omgevingstemperatuur.
- Nat warmteverlies: zweet wegen voor en na inspanning
- Opslag: kerntemperatuur en huidtemperatuur
o De weegfactor voor kerntemperatuur in warmte t.o.v. de huid: 80 – 20
o De weegfactor voor kerntemperatuur in koude t.o.v. de huid: 60 – 40
Warmtebalans in rust en bij inspanning:
- Rust:
o Evenwicht tussen warmteproductie en warmte afgifte
o Dieet geïnduceerde thermogenesis: meer warmte door verteren eten
- Inspanning:
o Warmteproductie is groter dan warmteverlies
o Kerntemperatuur stijgt
o Prestatie verslechterd
Manier van warmteverlies:
- Droog warmteverlies > Nat warmteverlies bij 15 graden
- Nat warmteverlies > Droog warmteverlies bij 35 graden, dus
alle koeling komt van verdampen van zweet.
Warmtebalans berekenen via rekenmodel:
- Proefpersoon verlies aan 150 W door arbeid.
- O2 opname is 1.6 L/minuut M van 544 W
- Dus warmteproductie is 544 – 150 = 394 W
- Nat warmteverlies: 90 gram verloren, dus 100 W aan nat warmte verloren
- Droog warmteverlies: omgevingstemperatuur en huidtemperatuur, straling 50 W, convectie 50 W, dus
in totaal 124 W
- Hoe groter de windsnelheid, hoe groter het droge warmteverlies
- Opslag: kern- en huidtemperatuur
, Berekening zonder Excel:
- Klim van 1500 m
- Energie: m * g * h = (82 + 14) * 10 * 1.5 = 1440 kJ
- Tijd: 2 uur 7200 S
- Power: 200 W (E[J]/t[s])
- Efficiency: 20%, 20% in fiets (200 W) en 80% aan warmte verloren 800 W aan warmte verliezen
- Dus 2 uur lang 800 W verliezen aan warmte
- 35 graden omgeving enkel door zweet verkoelen. 800 W, 1 L in 1 uur ongeveer 650 W. Is
*2.
Beinvloedingen van warmtebalans:
- Klimaat
o Hoge temperatuur
o Vochtigheid hoog is vaak hogere lichaamstemperatuur
o Weind meer koeling
o Zonnestralen meer warmteopname
- Kleding
o Isolatie zorgt voor vertraging van warmte afgifte
o Waterdampdoorlaatbaarheid
- Metabolisme
o Hoeveel warmte produceert een persoon
- Individuele factoren:
o Lichaamsgewicht
o Lichaamsbouw
o Mate van training en acclamatie
Sterfte is afhankelijk van temperatuur. Vooral bij kou is er een hoog sterftecijfer, voornamelijk bij ouderen. Dit
komt door:
- Minder en later zweten
- Capillaire doorbloeding neemt af door onder andere minder capillairen
- Minder fit
- Vatbaarder voor ziektes
- Ook een gedragscomponent speelt hier een rol bij
Opvallend is dat sterfte door koude ontstaat door infectieziekten, waardoor de sterfte later plaatsvindt. Bij
hitte is de sterfte direct te zien.
YOUTUBE KENNISCLIP: DAVID JULIUS
HOE PEPERS EN PEPERMUNT SENSORISCHE RECEPTOREN EN PIJN IDENTIFICEREN.
Pijn: sensatie komt door nociceptoren.
- Pepers: delen ervan leidt tot pijn. Bindt het samen met een bepaalde receptor, hoe zit dat eruit en wat
is de functie?
o TRPV1 is het gen.
o Waar reageert het nog meer op? Warmte
o TRPV1 reageert vanaf 43 graden en kan zo warmte detecteren vanaf die graden.
- Mints:
o Is er een receptor en reageert het op koud en lijkt het op TRVP1?
o TRPM8 is het gen.
o Drempel is 26 graden.
Dus zo meten we temperatuur.
Als ze TRPM8 missen:
DEEL 2
HOORCOLLEGE 1: WARMTEBALANS
Mensen bevinden zich maximaal in 57.8 graden en minimaal in -89.8 graden.
Gedrag is de beste manier voor de mens als warmteregulatie.
Hoe nemen we temperatuur weer?
- Centrum hersenen: hypothalamus
- Via temperatuursensoren met vrije zenuwuiteinde; hoogste
concentratie temperatuursensoren in de huid en in kern.
o Koude pijn: onder 8 graden vuren
TRPV 8 (ook voor mentol)
o Hitte pijn: vanaf 45 graden vuren
TRVP1 (ook voor peper)
Poikothermia (exotherm): koudbloedig en afhankelijk van externe temperatuur bronnen.
Homeothermia (endotherm): warmbloedig, temperatuur komt van binnenuit.
Reactie op hitte en koude:
- Warmte:
o Bloedvatverwijding vasodilatatie; via sympathisch zenuwstelsel beta 2 receptors
o Zweet verdampen per 1 L zweet 650 W aan koeling, maximaal 3.7 L/uur. Alleen als zweet
verdampt, want druppelen is verlies van vocht en geen verkoeling.
o Goede acclamatie
- Koude:
o Bloedvatvernauwing vasoconstricutie, via sympathisch zenuwstelsel alfa 2 receptoren
o Thermogenese 300/400 W aan warmte
o Slechte acclamatie
Mensen zijn tropische dieren, we zijn afkomstig uit Afrika. We hebben met de kou leren omgaan door kleding
of het voorkomen van kou. Neandertalers kunnen beter omgaan met koude vanwege meer haar. Dit erfelijk
materiaal is overgegeven, waardoor Nederlanders beter kunnen omgaan met kou dan mensen uit Afrika.
Eskimo’s hebben een minder oppervlak t.o.v. inhoud (zijn kleiner) dan mensen die in warme gebieden leven,
zodat er minder warmte verloren gaat.
Hoogst mogelijke lichaamstemperatuur: 43 graden, daarna denaturatie
Laagste mogelijke lichaamstemperatuur: 29 graden, daarna stop het hart 13 graden kan iemand nog weer
‘tot leven komen’.
Wanneer er 100 W aan warmte (bij inspanning soms zelfs 1000/2000 W) wordt gemaakt, moet dit ook weer
worden afgegeven. Dit kan bij warmte bijvoorbeeld via zweet verdamping. Er moet altijd een zogenaamde
warmtebalans zijn.
De warmtebalans (37 graden rust, 40 graden inspanning):
,(Metabolisme – Arbeid) +- Droog warmteverlies – Nat warmteverlies =
Opslag
(M – W) +- R +- C – E = S
- Droog warmteverlies: straling van warmte (vasodilatatie),
stroming (moleculen langs huid) en geleiding (vaste stof op vaste
stof)
- Nat warmteverlies: zweet verdamping
Wanneer iemand warmer is dan warmtebalans: hyperthermie, wanneer
iemand kouder is dan warmtebalans: hypothermie.
Meten aan warmtebalans:
- Droog warmteverlies is het verschil tussen huid temperatuur en
omgevingstemperatuur.
- Nat warmteverlies: zweet wegen voor en na inspanning
- Opslag: kerntemperatuur en huidtemperatuur
o De weegfactor voor kerntemperatuur in warmte t.o.v. de huid: 80 – 20
o De weegfactor voor kerntemperatuur in koude t.o.v. de huid: 60 – 40
Warmtebalans in rust en bij inspanning:
- Rust:
o Evenwicht tussen warmteproductie en warmte afgifte
o Dieet geïnduceerde thermogenesis: meer warmte door verteren eten
- Inspanning:
o Warmteproductie is groter dan warmteverlies
o Kerntemperatuur stijgt
o Prestatie verslechterd
Manier van warmteverlies:
- Droog warmteverlies > Nat warmteverlies bij 15 graden
- Nat warmteverlies > Droog warmteverlies bij 35 graden, dus
alle koeling komt van verdampen van zweet.
Warmtebalans berekenen via rekenmodel:
- Proefpersoon verlies aan 150 W door arbeid.
- O2 opname is 1.6 L/minuut M van 544 W
- Dus warmteproductie is 544 – 150 = 394 W
- Nat warmteverlies: 90 gram verloren, dus 100 W aan nat warmte verloren
- Droog warmteverlies: omgevingstemperatuur en huidtemperatuur, straling 50 W, convectie 50 W, dus
in totaal 124 W
- Hoe groter de windsnelheid, hoe groter het droge warmteverlies
- Opslag: kern- en huidtemperatuur
, Berekening zonder Excel:
- Klim van 1500 m
- Energie: m * g * h = (82 + 14) * 10 * 1.5 = 1440 kJ
- Tijd: 2 uur 7200 S
- Power: 200 W (E[J]/t[s])
- Efficiency: 20%, 20% in fiets (200 W) en 80% aan warmte verloren 800 W aan warmte verliezen
- Dus 2 uur lang 800 W verliezen aan warmte
- 35 graden omgeving enkel door zweet verkoelen. 800 W, 1 L in 1 uur ongeveer 650 W. Is
*2.
Beinvloedingen van warmtebalans:
- Klimaat
o Hoge temperatuur
o Vochtigheid hoog is vaak hogere lichaamstemperatuur
o Weind meer koeling
o Zonnestralen meer warmteopname
- Kleding
o Isolatie zorgt voor vertraging van warmte afgifte
o Waterdampdoorlaatbaarheid
- Metabolisme
o Hoeveel warmte produceert een persoon
- Individuele factoren:
o Lichaamsgewicht
o Lichaamsbouw
o Mate van training en acclamatie
Sterfte is afhankelijk van temperatuur. Vooral bij kou is er een hoog sterftecijfer, voornamelijk bij ouderen. Dit
komt door:
- Minder en later zweten
- Capillaire doorbloeding neemt af door onder andere minder capillairen
- Minder fit
- Vatbaarder voor ziektes
- Ook een gedragscomponent speelt hier een rol bij
Opvallend is dat sterfte door koude ontstaat door infectieziekten, waardoor de sterfte later plaatsvindt. Bij
hitte is de sterfte direct te zien.
YOUTUBE KENNISCLIP: DAVID JULIUS
HOE PEPERS EN PEPERMUNT SENSORISCHE RECEPTOREN EN PIJN IDENTIFICEREN.
Pijn: sensatie komt door nociceptoren.
- Pepers: delen ervan leidt tot pijn. Bindt het samen met een bepaalde receptor, hoe zit dat eruit en wat
is de functie?
o TRPV1 is het gen.
o Waar reageert het nog meer op? Warmte
o TRPV1 reageert vanaf 43 graden en kan zo warmte detecteren vanaf die graden.
- Mints:
o Is er een receptor en reageert het op koud en lijkt het op TRVP1?
o TRPM8 is het gen.
o Drempel is 26 graden.
Dus zo meten we temperatuur.
Als ze TRPM8 missen:
