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?
- De lichaamstemperatuur van een dier wordt zoveel mogelijk constant gehouden als we
spreken over zoogdieren. Echter wanneer de omgevingstemperatuur heel hoog of heel
laag is, kan het zijn dat er onderkoeling of oververhitting optreedt. Bij een hogere
lichaamstemperatuur is de metabole snelheid ook verhoogd.
- Thermoneutrale zone = omgevingstemperaturen waar het dier zijn lichaamstemperatuur
constant kan houden, door pilomotoriek, vasoconstrictie en vasodilatatie in de huid.
- Homeothermie = temperaturen waarbij het dier zijn lichaamstemperatuur niet meer
constant kan houden, maar er nog geen sprake is van hypo- of hyperthermie.
b. Welke thermoregulatiemechanismen kunnen actief zijn bij een dier in rust bij
omgevingstemperaturen:
1) lager dan de Lower Critical Temperature (< LCT)
Pilomotoriek, verbranding bruin vetweefsel, verhoogd metabolisme, spiercelrillingen
2) tussen de Lower en Upper Critical Temperature (LCT - UCT)
De huid, viscera en CZS
3) boven de Upper Critical Temperature (> UCT)
Zweten, vasodilatatie bloedvaten in de huid en panten.
c. Door welke factoren verschilt bij jonge dieren de breedte van de homeothermiezone met die
van volwassen dieren?
- Bij jonge dieren is de thermoneutrale zone groter. De oorzaak hiervan is dat jonge dieren
meer bruin vet (BAT) bevatten, waardoor warmte vrijkomt en de dieren het minder snel
koud hebben.
, 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 – (door extra vetlaag ook langer warm), UCT- (snel te warm, extra vet = extra
isolatielaag). Hele grafiek schuift naar links.
Een kat met linker hartfalen
Hart kan minder hard pompen; meer energie nodig om lichaam warm te houden.
Minder circulatie. Vasoconstrictie om warmte vast te houden.
- LCT blijft gelijk. LCT+
- UCT: slechter bloed naar huid, kan moeilijker warmte kwijt. UCT schuift een
stuk naar links, dus omlaag. UCT-, bij een lage omgevingstemperatuur krijgt
de kat het al warm omdat de doorbloeding minder goed werkt.
Een paard met hypothyreoïdie
Te weinig schildklierhormoon. Metabolisme gaat langzamer, verlaagd metabolisme.
- LCT -: sneller koud
- UCT: naar rechts, +. Omdat hij snel koud is kan hij juist hogere temperaturen
beter weerstaan.
Een neonataal lammetje
Kan zichzelf minder goed warmhouden, meer afhankelijk van
omgevingstemperatuur. Hypothalamus moet nog goed geregeld worden.
- LCT: naar rechts, +
- UCT: naar rechts, +
Een hoogproductieve melkkoe
Actief metabolisme, hoger metabolisme. Zijn warmer. Kunnen in lagere
temperaturen beter functioneren, LCT lager dan normaal: minder snel koud. Hele
grafiek schuift naar links.
- LCT –
- UCT- : je hebt het sneller warm omdat je van jezelf al warm bent.
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.
- Door dicht tegen elkaar aan te staan blijven de pinguïns beter warm. Betere conductie
van warmte.
- Veren opzetten: er zit lucht tussen de veren. Lage thermische geleidbaarheid, goede
isolator.
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.
- Verkleining oppervlak: schapen in het midden: alleen de zon bovenop de rug. Minder
warmteverlies door verkleining oppervlak.
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, de schapen hebben dan een grote kans om hun huid te verbranden. Beter in het
voorjaar. Heel heet in de zomer: al meer vacht gegroeid. Dus minder schadelijk
, - Isolatielaag: beschermt tegen zon/hitte.
Opdracht 3 – Ectothermie
Ectotherme dieren zijn afhankelijk van hun omgeving voor lichaamswarmte.
a. Wat is een voordeel en een nadeel van ectothermie?
- Voordeel: je kan bij vrijwel alle temperaturen overleven zonder dat er negatieve
gevolgen zijn
- Nadeel: heel inactief als het bijvoorbeeld erg koud is.
b. Teken in de figuur van opdracht 1 hoe de lijnen in de grafiek lopen die passen bij een
poikilotherm ectotherm dier.
- Poikilotherm ectotherm = dier met een variabele lichaamstemperatuur, fluctueert met
de omgevingstemperatuur. Thermoregulatie d.mv. externe warmtebronnen
De grafiek zal dus lineair lopen. Bij hogere omgevingstemperatuur een hogere
lichaamstemperatuur, en bij een lagere omgevingstemperatuur een lagere
lichaamstemperatuur.
Zie de rode gestippelde lijn in de figuur.
c. Op welke manieren kan een ectotherm dier zijn lichaamstemperatuur regelen?
- Zich opwarmen aan een bijvoorbeeld een warme tegel, dus door convectie.
- Opwarmen d.m.v. de zon, dus door straling.
- In de harde wind gaan zitten om af te koelen.
d. Welke gevolgen heeft dit voor de huisvesting (waar moet een terrarium voor een reptiel aan
voldoen)?
- De temperatuur maakt niet veel uit. Niet te koud anders is het dier niet actief en slaapt
het vooral.
e. Kan een reptiel koorts krijgen?
- Nee. Aangezien ze zich aanpassen aan de omgevingstemperatuur, is de
inwendige temperatuur geen maat voor koorts.
Opdracht 4 – Oververhitting hond
Bekijk ter inleiding op deze opdracht de video ‘oververhitting hond’ op Blackboard.
Zoek eventueel zelf meer achtergrondinformatie via Internet op. Let op welke bronnen je kiest!
a. Wanneer de omgevingstemperatuur stijgt tot boven de lichaamstemperatuur, op welke
manieren kan een dier dan warmte verliezen?
Evaporatie/verdamping = door hijgen en panten. In het geval van de hond alleen
panten, een hond kan niet zweten.
Conductie/geleiding = door op een koud oppervlak te liggen.
