Ranga Yogeshwar
ALLEDAAGSE VRAGEN
Waarom worden je vingers rimpelig als je lang in bad ligt? ‘Papa, er zitten allemaal golfjes op mijn vingers, is dat een ziekte?’ vroeg mijn dochter een keer bezorgd nadat ze een bad had genomen. ‘Gaat dat weer weg?’ Natuurlijk gaat dat weer weg, zul je met een glimlach zeggen. Maar heb je er wel eens over nagedacht waarom dat rimpelen zich alleen op je handen en voeten voordoet, en bijvoorbeeld niet op je buik? Waarin zit ’m het verschil? Onze huid is een volmaakte verpakking die zich voortdurend vernieuwt. Ongeveer om de 27 dagen wordt ons uiterlijk ‘vervangen’. De buitenste laag van ons lichaam, de zogeheten opperhuid, is een soort schild. Aan de buitenkant bevinden zich meerdere lagen afgestorven cellen die verhoornd zijn en aan elkaar vastplakken, een effectieve bescherming tegen mechanische en chemische prikkels. Aan de onderkant groeien voortdurend nieuwe cellen aan. De opperhuid is normaal gesproken slechts 0,1 millimeter dik, maar op lichaamsdelen die veel belast worden, zoals handen en voeten, is hij tot wel vijf millimeter dik en heet hij hoornhuid. In vergelijking met de andere huidcellen hebben de hoorncellen een hogere concentratie zout, en dit zout is doorslaggevend voor het rimpelen van de huid. Het trekt water de hoornlaag in, waardoor de afzonderlijke cellen opzwellen. De cellen hebben meer plaats nodig en er ontstaan golfjes op de huid. Omdat handen en voeten meer hoornhuid hebben, worden vooral die rimpelig. Bovendien vormen bij de overige huiddelen talgklieren, die bij handen en voeten ontbreken, een vethoudende beschermlaag. Pas als we langere tijd in het water hebben gelegen, wordt deze beschermende mantel van vet poreus en kan het water erin doordringen.
1
23
De oorzaak van het rimpelen van de huid is dus het concentratieverschil tussen het zoutarme leidingwater en de zouthoudende, maar waterarme hoorncellen. Men noemt het in evenwicht brengen van deze concentratie ook wel osmose. (Dit verschijnsel kom je ook tegen in hoofdstuk 82, Waarom zijn suiker en zout goede conserveringsmiddelen?) Je kunt een eenvoudige test doen: neem twee schalen en vul de ene schaal met gewoon leidingwater en de andere met zout water. Houd je handen nu een minuut of twintig in het water. Het zoutarme leidingwater dringt in de hoorncellen door en doet ze opzwellen, waardoor de hand rimpelig wordt. In het zoute water daarentegen zijn de concentraties in evenwicht. Hier vindt dus geen osmose plaats, en de huid blijft glad. Als je in zout zeewater baadt, is het rimpeleffect dus kleiner dankzij het gelijke zoutgehalte. Je kunt urenlang in het zoute water van de Dode Zee liggen zonder dat je huid gaat rimpelen. Als je uit bad bent gekomen, begint de hoornhuid weer droog te worden, het water loopt weg, de huid krimpt en de rimpels verdwijnen weer. Deze verklaring heeft mijn dochter gerustgesteld. Nadat ze weer een keer gebadderd had, vroeg mijn vrouw zich echter wel af wat het zoutvaatje in de badkamer deed.
Wat zijn bloedgroepen? De diversiteit van de natuur is overweldigend. Geen enkel organisme is hetzelfde. Ieder van ons is uniek, heeft verschillende handen, een karakteristieke neus en een bijzondere kleur ogen, en ook bloed is bij iedereen anders. Hoewel onze rode bloedlichaampjes qua basisstructuur identiek zijn, zijn er van mens tot mens toch aanzienlijke verschillen te vinden: aan de oppervlakte van de bloedlichaampjes bevindt zich
2
24
een grote verscheidenheid aan koolhydraat- en eiwitstructuren. De combinatie ervan maakt het verschil. Bloedgroepen zijn een voorbeeld van hoe de natuur voor diversiteit zorgt door elementaire bouwstenen op eenvoudige wijze te combineren. In versimpelde vorm kun je je de molecuulstructuren voorstellen als ronde, driehoekige en rechthoekige kenmerken. Vind je aan de oppervlakte ‘ronde moleculen’, dan heet de groep A; zijn er ‘driehoekige’, dan wordt de bloedgroep B genoemd; als beide varianten aanwezig zijn, ontstaat de combinatie AB. Soms duikt nog een extra combinatiemogelijkheid op, de resusfactor. Is de resusfactor aanwezig, dan spreekt men van resuspositief, is hij niet aanwezig, dan spreekt men van resusnegatief. Als jouw bloed alle drie de bestanddelen heeft, behoor je dus tot de bloedgroep AB resuspositief, oftewel AB+. Als geen van de kenmerken aanwezig is, dan ben je A noch B, maar 0 (nul), en ook de resusfactor is dan negatief, dus 0–. Natuurlijk zijn nog veel meer combinaties mogelijk: 0+, A–, A+, B–, B+ en AB. Uit slechts drie basiskenmerken kunnen dus in totaal acht verschillende bloedgroepen gevormd worden. 0–
A– A
AB B
AB+
25
A+ Rh
0+
Dit is belangrijk als je donorbloed krijgt, want je lichaam is kieskeurig en accepteert alleen wat het kent, het vreemde wordt afgestoten. Als je bijvoorbeeld bloedgroep A+ hebt, dan kun je donorbloed A– toegediend krijgen, want je lichaam kent A; hoewel de resusfactor niet aanwezig is, wordt het bloed niet als vreemd beschouwd. Omgekeerd echter zou het toedienen van A+ bij iemand met A– niet werken, omdat de resusfactor voor A– onbekend is en wordt afgewezen. Tevens is het gebruiken van bloedgroep A bij iemand met B of omgekeerd niet mogelijk, omdat dan sprake is van verschillende molecuulcombinaties, en zodoende wordt een transfusie gevaarlijk. Bloed accepteert dus alleen wat het kent. Het is dan ook logisch dat 0– het ideale donorbloed is, want dat is zo goed als ‘neutraal’. Mensen met 0– zijn zogeheten ‘universele donoren’. Dat is makkelijk voor anderen, maar universele donoren zelf kunnen slechts één enkele bloedgroep toegediend krijgen, namelijk 0–. Als je daarentegen AB+ hebt, heb je geluk, want dan bevat je bloed alle drie de bestanddelen: je kunt elke bloedgroep toegediend krijgen, maar je zult niet heel vaak gevraagd worden als donor, omdat je alleen aan AB+ kunt doneren.2
26
donor 0-
A–
A+
B–
B+ AB– AB+
AB-
✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
AB+
✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
00+ A-
ontvanger
0+
A+ BB+
De frequentie van bloedgroepen verschilt ook per regio: in Europa bijvoorbeeld komt bloedgroep A het meest voor, in Peru daarentegen hebben de meeste mensen bloedgroep 0–. Deze verschillen zijn in de loop van de evolutie uitgekristalliseerd. Zo kunnen bloedgroepen ons zelfs een beeld van de volksverhuizingen uit het verleden geven!
Worden bij volle maan meer kinderen geboren?
3
Mijn vrouw had het voor me verzwegen, maar mijn dochtertje kan geen geheimpjes bewaren: ‘We zijn op de kermis bij een heks geweest…’ Bij volle maan had die bij mijn dochter een stuk rauw vlees op een wrat gelegd. ‘De wrat is weg!’ Op zulke momenten krijg ik altijd een ongemakkelijk gevoel, want eerlijk gezegd geloof ik niet in die hocus pocus! Het verdwijnen van een wrat kan vele redenen hebben, en
27
daarom is het moeilijk de precieze oorzaak te vinden. Het is ongelofelijk hoeveel macht de maan wordt toegeschreven: bij volle maan, zo wordt bijvoorbeeld gezegd, zouden geesten heel actief zijn; appels die bij volle maan geoogst worden, schijnen beter te smaken, en bij volle maan zouden meer kinderen geboren worden. Wat geesten, appels en wratten betreft, in zoiets geloof je of geloof je niet, maar de geboortefrequentie kan gewoon onderzocht worden: hierin is een taak voor de wetenschap weggelegd! Samen met vroedvrouwen en artsen heb ik in de kraamkliniek van ons ziekenhuis een kalender opgehangen. Steeds wanneer er een kind geboren werd, werd er een plakkertje op de kalender aangebracht. Blauwe plakkertjes stonden voor jongens, rode plakkertjes voor meisjes. Na een jaar was het tijd om de balans op te maken: als de maan daadwerkelijk invloed had, dan zou je dat moeten kunnen zien aan een bijzondere opeenhoping van de plakkertjes. De dagen waarop het volle maan was waren op de kalender apart aangeduid. Het werd de vroedvrouwen, de artsen en ook mij bij het natellen al heel snel duidelijk dat er bij de dagen waarop het volle maan was geen opvallende patronen te zien waren. Er waren niet meer kinderen dan anders geboren, en ook was er geen sprake van dat er in die nachten meer jongens of meer meisjes ter wereld waren gekomen. Ik ben overigens niet de enige die dit fenomeen onderzocht heeft: wereldwijd zijn er meer dan honderd onderzoeken naar het verschijnsel gedaan! Onderzoekers van de universiteit Wenen hebben bijvoorbeeld in een grote studie alle tussen 1970 en 1999 in Oostenrijk geregistreerde geboorten geanalyseerd. Ze hebben 371 maancycli onderzocht. En ook hun conclusie liet niets aan duidelijkheid te wensen over: er zijn geen aanwijzingen dat er een verband bestaat tussen de maanfasen en de geboortefrequentie.
28
Wetenschappelijk gezien is er dus maar één antwoord mogelijk: bij volle maan worden níét meer kinderen geboren. Toch blijft bijgeloof bestaan. Het is absurd hoeveel er in onze zogenaamd verlichte maatschappij in glazen bollen wordt gekeken. Ondanks de verworvenheden van de techniek vertrouwen veel mensen nog steeds op de kracht van magische kristallen, vragen aan een kaartlegger hoe hun toekomst eruitziet of laten zich behandelen door een wonderdokter. Als een verschijnsel of een ziekte door vele factoren beïnvloed kan worden, is het niet eenvoudig de exacte oorzaak ervan vast te stellen. En juist dan gaat de hocus pocus zich ermee bemoeien. Als het na een bezoek aan het kruidenvrouwtje beter met je gaat, bewijst dat nog lang niet dat ze daadwerkelijk genezende krachten bezit. En toch leggen we onbewust graag verbanden tussen dingen, ook als die absoluut niets met elkaar te maken hebben. Als iets resultaat oplevert, geloven we er meteen in. ‘Zie je wel, het helpt toch…!’ Helaas is ook zelden een tegenbewijs te vinden, want door de veelvoud van factoren die invloed kunnen hebben, is het niet mogelijk het effect van ‘toverij’ goed te controleren. Het voorbeeld van de geboorten bij volle maan is een welkome uitzondering: dat is makkelijk te verifiëren. En wat blijkt dus: er is geen verband! De wrat van mijn dochter mag dan verdwenen zijn dankzij een heks, één ding weet ik heel zeker: mijn dochter is niet bij volle maan geboren!
Waarom zie je onder water onscherp? Je hebt het in bad of in het zwembad vast wel eens gemerkt: als je je hoofd onder water houdt en je ogen opent, zie je alles onscherp. Hoe komt dat? Ons oog is een soort lenzenstelsel dat zich optimaal aan-
4
29
past aan de lucht. Lichtstralen worden bij de overgang van de lucht naar het oog ‘gebroken’, en de afbeelding van de werkelijkheid komt dan precies op ons netvlies terecht: we zien scherp. Maar als het oog omgeven is door water, verandert de lichtbreking. Dat kan met een loep eenvoudig gedemonstreerd worden: In lucht vergroot de loep de letters, maar als ik hem onder water houd, verdwijnt het vergrotingseffect. Doorslaggevend voor de lichtbreking is namelijk altijd de overgang tussen twee media. Bij de loep is dat de overgang van lucht naar glas. Dan vergroot de loep de letters, maar bij de overgang van water naar glas niet. Bij onze ogen gebeurt iets soortgelijks: bij een normale overgang van lucht naar (gebogen) hoornvlies worden de lichtstralen op een correcte manier gebroken: we zien scherp. Onder water daarentegen ervaren de lichtstralen de overgang van water naar hoornvlies. Maar omdat het optische verschil tussen water en hoornvlies heel klein is, is de lichtbreking veel zwakker. Gevolg: de scherpe afbeelding van de werkelijkheid wordt nu niet meer op het netvlies geprojecteerd, maar komt eráchter terecht: onder water zijn we daarom verziend en zien onscherp. Toch is er een manier om ook onder water scherp te kunnen zien, met een duikbril. Dan zit er geen water maar lucht voor onze ogen en is de lichtbreking weer normaal. Vissen zien onder water scherp, en dat doen ze zonder duikbril. Hun hoornvlies is namelijk niet, zoals bij ons, sterk gebogen, maar vlakker. De lichtbreking, cruciaal om te kunnen zien, vindt in vissenogen plaats door middel van een bolvormige lens. Onze ogen zijn optimaal aangepast aan onze leefruimte:
30
een mens is onder water verziend, terwijl een vis op het droge behoorlijk bijziend is!
Zijn muskieten dol op zweetvoeten?
5
‘Tegen de avond, op het dringende moment van de overgang, verhief zich uit de strandmeren een orkaan van
vleesetende muggen, en een walm van menselijke stront, warm en treurig, woelde op de bodem van de ziel de zekerheid van de dood los.’ Gabriel García Márquez, Liefde in tijden van cholera
Ze kunnen een zachte zomeravond bederven. Al 170 miljoen jaar vallen ze hun slachtoffers lastig en brengen in tropische landen gevaarlijke ziekten over: muskieten. Strikt genomen steken alleen de wijfjes. Muskieten zijn namelijk vegetariërs en leven van nectar en vruchtensappen. Maar nadat ze door de mannetjes bevrucht zijn, hebben de wijfjes bepaalde eiwitstoffen nodig om hun eitjes te produceren, en die vinden ze in het bloed van hun slachtoffers. De bloedmaaltijd is bij deze insecten dus onontbeerlijk voor de voortplanting. Om aan het levensbelangrijke sap te komen, steekt de mug haar steeksnuit in onze huid. Die snuit is zo dun dat we er vaak nauwelijks iets van zouden merken, als de plek waar de muskiet gestoken heeft niet zou gaan jeuken. Want om te voorkomen dat het bloed stolt, spuit de mug bepaalde eiwitstoffen in de zuigplek, en deze stollingsremmende proteïnes zorgen vervolgens voor die sterke jeuk en kunnen zelfs allergieën veroorzaken. Al jaren onderzoeken wetenschappers hoe de zespotige beestjes hun slachtoffers uitzoeken. Lichaamswarmte speelt
31
een rol, en ook het uitgeademde kooldioxide schijnt ze aan te trekken, maar wat geuren betreft geven muskieten de voorkeur aan iets heel onverwachts: gedragen sokken! Het zweet van onze voeten bevat namelijk een cocktail aan substanties, waaronder bijvoorbeeld boterzuur. Wat wij mensen vinden stinken, is voor muskieten blijkbaar een aanlokkelijke geurstof! Ik heb de gelegenheid gehad het zelf te onderzoeken, op het Internationale Instituut voor Insectenonderzoek (icipe) in Kenia. In een speciale tent werden twee muggenvallen geplaatst: in de ene val legden we mijn gedragen sok, in de andere een pas gewassen, ongedragen sok. Tweehonderd muggen hadden vervolgens een nacht lang de keuze tussen de gedragen en de ongedragen sok. De volgende dag werd het resultaat bekeken: bij de schone sok waren slechts twee muggen in de val gelopen, bij de gedragen sok tachtig! Een duidelijk bewijs: gedragen sokken trekken muggen aan. De Keniaanse wetenschappers werken aan een nieuw soort muggenval en hopen daarmee de overdracht van de gevaarlijke ziekte malaria in te dammen. In landen als Kenia zouden op deze manier, zonder het gebruik van insecticide, vele mensenlevens gered kunnen worden. Misschien kunnen ook wij van die kennis profiteren. Zet de plaaggeesten op het verkeerde spoor: trek uw sokken uit en hang ze voor uw slaapkamerdeur. Wijfjesmuskieten zijn er dol op!
Hoe ontstaat spierpijn? Dan sport je of beweeg je eens een keer om iets aan je gezondheid te doen, en prompt word je gestraft, met spierpijn! Maar hoe ontstaat spierpijn eigenlijk? Jarenlang heeft men gedacht dat het verschijnsel te maken heeft met de
6
32
verzuring van de spieren: door bovenmatige inspanning zou een te grote hoeveelheid melkzuur in de spieren ontstaan, die niet snel verminderd kan worden en tot het bekende fenomeen leidt: spierpijn. Maar de laatste jaren heeft de wetenschap ons een heel andere verklaring gegeven. Spieren ontwikkelen hun kracht doordat ze zich samentrekken. Spierkracht is de optelsom van ontelbare microscopische contracties.
actine
myosine
De kleinste eenheden in een spier zijn de sarcomeren. Hieruit zijn de afzonderlijke spiervezels opgebouwd. De sarcomeren lijken op een tweedelig veersysteem: zogeheten myosinemoleculen zitten als weerhaakjes aan de actinevezels vast en trekken ze naar elkaar toe. Daardoor schuiven de myosine- en actineproteïnes als een soort telescoopantenne in elkaar. Elke afzonderlijke sarcomeer wordt daarbij nog geen duizendste millimeter korter. Deze verandering in lengte lijkt minimaal, maar als je de contracties van de vele duizenden sarcomeren waaruit elke spiervezel bestaat, bij elkaar optelt, loopt het aardig op. Alle contracties bij elkaar zorgen ervoor dat een spier zich samentrekt, en daardoor kunnen we onze benen bewegen of een gewicht optillen.
33
