HH Werkcolleges
Werkcollege 1 Thermoregulatie
Opdracht 1 Thermoneutrale zone
a. Hoe staan de omgevingstemperatuur, lichaamstemperatuur en metabole snelheid met
elkaar in verband? Wanneer spreek je van homeothermie en thermoneutrale zone?
Homeothermie is dat de omgevingstemperatuur dusdanig is dat de lichaamstemperatuur
met metabole activiteit gelijk kan blijven. Thermoneutrale zone is de temperatuur waarbij de
lichaamstemperatuur gelijk blijft zonder metabole activiteit aanpassing.
b. Welke thermoregulatiemechanismen kunnen actief zijn bij een dier in rust bij
omgevingstemperaturen:
1) lager dan de Lower Critical Temperature (< LCT)
Shivering en non-shivering thermogenese, dus spiertrillingen, verhoogd metabolisme,
vasoconstrictie, etc.
2) tussen de Lower en Upper Critical Temperature (LCT - UCT)
Pilomotorie, vasoconstrictie en vasodilatatie.
3) boven de Upper Critical Temperature (> UCT)
Zweten, hijgen, vasodilatatie en als dit niet kan gedragsaanpassingen.
c. Door welke factoren
verschilt bij jonge
dieren de breedte
van de
homeothermie zone
met die van
volwassen dieren?
Er is een andere
oppervlakte:inhoud
verhouding.
d. De thermoregulatie
ligt niet zozeer vast
als dat deze
afhankelijk is van de
fysieke staat van
een dier. Hoe zal bij
onderstaande dieren de LCT en UCT zijn verplaatst, ten opzichte van een gezond volwassen
dier van die soort? Leg uit.
- Een hond met obesitas: LCT laag, doordat de hond zijn warmte beter kan vasthouden. De
UCT is lager, doordat de hond warmte niet zo goed kwijt kan door het onderhuidse vet. Er is
dus een verschuiving naar links van de homeothermie zone.
- Een kat met linker hartfalen: LCT is normaal, dit komt doordat deze meer wordt gemeten in
de kern, je hart kan dit nog redelijk goed rondpompen. UCT is lager, doordat het bloed
minder goed rondgepompt kan worden naar de extremiteiten, kan er zo minder warmte
verloren worden. Er is dus verkleining van de range van de homeothermie zone.
- Een paard met hypothyreoïdie: LCT verhoogd, want hij kan minder goed aan minder
metabolisme doen door minder TSH hormoon. De UCT is hoger, doordat het zelf minder
warmte produceert, dus het kan hogere temperatuur tolereren, doordat het dier daardoor
kan opwarmen. De hele curve van homeothermie verschuift naar rechts.
, - Een neonataal lammetje: LCT is hoger, want jonge dieren zijn gevoeliger voor kou door
mindere inhoud:oppervlakte verhouding en ze hebben minder isolatie materiaal. De
oppervlakte is dus groter dan de inhoud, er is dus veel verlies van warmte. De UCT is
normaal, want ze hebben weinig inhoud, dus hebben ze relatief gezien weinig water,
waardoor ze minder warmte kunnen opslaan en niet kunnen afvoeren. Maar ze hebben wel
een groot oppervlak, dus dit heft elkaar een beetje op. Er is een verkleining van de range.
- Een hoogproductieve melkkoe: LCT is lager want er is heel veel metabolisme, dus hij
produceert veel warmte. De UCT is lager, want hij produceert veel warmte en kan dit slecht
kwijt. Dus er is een verschuiving naar links van de homeothermie zone.
Opdracht 2 – Warmteoverdracht
Bekijk ter inleiding op deze opdracht de video die op Blackboard geplaatst is over pinguïns.
a. Verklaar het gedrag van de pinguïns uit de video aan de hand van de verschillende manieren
van warmteoverdracht.
Ze zorgen dat ze het effectieve oppervlak zo klein mogelijk is, via conductie zorgen ze voor
overdracht van de warmte.
Op heel warme zomerdagen kan het voorkomen dat je bij schapen hetzelfde gedrag waarneemt, dat
ze in een groep dicht tegen elkaar gaan staan.
b. Hoe kun je dit gedrag van de schapen verklaren aan de hand van verschillende manieren van
warmteoverdracht.
De schapen zorgen voor verkleind oppervlak, waardoor ze minder straling opvangen van de
zon. De isolatie van de wol werkt ook tegen warmte, het zorgt dat de schaap moeilijker
warmte opnemen van de zon. Je hebt wel minder convectie (luchtstroom). Stroming zorgt
enkel voor verkoeling als het ook werkelijk kouder is dan jouw eigen temperatuur.
c. Zou je adviseren om de schapen direct te scheren, als er voor de volgende dagen extreem
warme temperaturen (35-40°C) worden voorspeld? Waarom wel of niet?
Nee, want je behoudt dan de isolatie, doordat de temperatuur dan hoger is dan de schaap
zelf. Daarbij kun je verbranding krijgen als je de schapen scheert. Schapen zweten op plekken
waar normaal geen wol zit.
Opdracht 3 – Ectothermie
Ectotherme dieren zijn afhankelijk van hun omgeving voor lichaamswarmte.
a. Wat is een voordeel en een nadeel van ectothermie?
Voordeel is dat ze niet zoveel energie kwijt zijn met het warmhouden van zichzelf, dus laag
metabolisme. Een nadeel is dat de dieren in een koude omgeving niet veel kunnen, doordat
ze niet warm worden.
b. Teken in de figuur van opdracht 1 hoe de lijnen in de grafiek lopen die passen bij een
poikilotherm ectotherm dier. Groene lijn.
Werkcollege 1 Thermoregulatie
Opdracht 1 Thermoneutrale zone
a. Hoe staan de omgevingstemperatuur, lichaamstemperatuur en metabole snelheid met
elkaar in verband? Wanneer spreek je van homeothermie en thermoneutrale zone?
Homeothermie is dat de omgevingstemperatuur dusdanig is dat de lichaamstemperatuur
met metabole activiteit gelijk kan blijven. Thermoneutrale zone is de temperatuur waarbij de
lichaamstemperatuur gelijk blijft zonder metabole activiteit aanpassing.
b. Welke thermoregulatiemechanismen kunnen actief zijn bij een dier in rust bij
omgevingstemperaturen:
1) lager dan de Lower Critical Temperature (< LCT)
Shivering en non-shivering thermogenese, dus spiertrillingen, verhoogd metabolisme,
vasoconstrictie, etc.
2) tussen de Lower en Upper Critical Temperature (LCT - UCT)
Pilomotorie, vasoconstrictie en vasodilatatie.
3) boven de Upper Critical Temperature (> UCT)
Zweten, hijgen, vasodilatatie en als dit niet kan gedragsaanpassingen.
c. Door welke factoren
verschilt bij jonge
dieren de breedte
van de
homeothermie zone
met die van
volwassen dieren?
Er is een andere
oppervlakte:inhoud
verhouding.
d. De thermoregulatie
ligt niet zozeer vast
als dat deze
afhankelijk is van de
fysieke staat van
een dier. Hoe zal bij
onderstaande dieren de LCT en UCT zijn verplaatst, ten opzichte van een gezond volwassen
dier van die soort? Leg uit.
- Een hond met obesitas: LCT laag, doordat de hond zijn warmte beter kan vasthouden. De
UCT is lager, doordat de hond warmte niet zo goed kwijt kan door het onderhuidse vet. Er is
dus een verschuiving naar links van de homeothermie zone.
- Een kat met linker hartfalen: LCT is normaal, dit komt doordat deze meer wordt gemeten in
de kern, je hart kan dit nog redelijk goed rondpompen. UCT is lager, doordat het bloed
minder goed rondgepompt kan worden naar de extremiteiten, kan er zo minder warmte
verloren worden. Er is dus verkleining van de range van de homeothermie zone.
- Een paard met hypothyreoïdie: LCT verhoogd, want hij kan minder goed aan minder
metabolisme doen door minder TSH hormoon. De UCT is hoger, doordat het zelf minder
warmte produceert, dus het kan hogere temperatuur tolereren, doordat het dier daardoor
kan opwarmen. De hele curve van homeothermie verschuift naar rechts.
, - Een neonataal lammetje: LCT is hoger, want jonge dieren zijn gevoeliger voor kou door
mindere inhoud:oppervlakte verhouding en ze hebben minder isolatie materiaal. De
oppervlakte is dus groter dan de inhoud, er is dus veel verlies van warmte. De UCT is
normaal, want ze hebben weinig inhoud, dus hebben ze relatief gezien weinig water,
waardoor ze minder warmte kunnen opslaan en niet kunnen afvoeren. Maar ze hebben wel
een groot oppervlak, dus dit heft elkaar een beetje op. Er is een verkleining van de range.
- Een hoogproductieve melkkoe: LCT is lager want er is heel veel metabolisme, dus hij
produceert veel warmte. De UCT is lager, want hij produceert veel warmte en kan dit slecht
kwijt. Dus er is een verschuiving naar links van de homeothermie zone.
Opdracht 2 – Warmteoverdracht
Bekijk ter inleiding op deze opdracht de video die op Blackboard geplaatst is over pinguïns.
a. Verklaar het gedrag van de pinguïns uit de video aan de hand van de verschillende manieren
van warmteoverdracht.
Ze zorgen dat ze het effectieve oppervlak zo klein mogelijk is, via conductie zorgen ze voor
overdracht van de warmte.
Op heel warme zomerdagen kan het voorkomen dat je bij schapen hetzelfde gedrag waarneemt, dat
ze in een groep dicht tegen elkaar gaan staan.
b. Hoe kun je dit gedrag van de schapen verklaren aan de hand van verschillende manieren van
warmteoverdracht.
De schapen zorgen voor verkleind oppervlak, waardoor ze minder straling opvangen van de
zon. De isolatie van de wol werkt ook tegen warmte, het zorgt dat de schaap moeilijker
warmte opnemen van de zon. Je hebt wel minder convectie (luchtstroom). Stroming zorgt
enkel voor verkoeling als het ook werkelijk kouder is dan jouw eigen temperatuur.
c. Zou je adviseren om de schapen direct te scheren, als er voor de volgende dagen extreem
warme temperaturen (35-40°C) worden voorspeld? Waarom wel of niet?
Nee, want je behoudt dan de isolatie, doordat de temperatuur dan hoger is dan de schaap
zelf. Daarbij kun je verbranding krijgen als je de schapen scheert. Schapen zweten op plekken
waar normaal geen wol zit.
Opdracht 3 – Ectothermie
Ectotherme dieren zijn afhankelijk van hun omgeving voor lichaamswarmte.
a. Wat is een voordeel en een nadeel van ectothermie?
Voordeel is dat ze niet zoveel energie kwijt zijn met het warmhouden van zichzelf, dus laag
metabolisme. Een nadeel is dat de dieren in een koude omgeving niet veel kunnen, doordat
ze niet warm worden.
b. Teken in de figuur van opdracht 1 hoe de lijnen in de grafiek lopen die passen bij een
poikilotherm ectotherm dier. Groene lijn.
