Tijdschrift van het Willems-Fonds. Jaargang 1
(1896)– [tijdschrift] Tijdschrift van het Willems-Fonds– Gedeeltelijk auteursrechtelijk beschermd
[pagina 289]
| |
Grondbeginselen der biologie.
| |
[pagina 290]
| |
komsten op dit gebied voor planten en dieren volkomen dezelfde zijn.
Laat ons nu eenen blik werpen in het leven dier koloniën. Wij zullen ons natuurlijk moeten beperken en slechtshet zoo uitgestrekt veld der levenverschijnsels even aanraken. Wilden wij inderdaad al de vraagstukken behandelen die er rechtstreeks of onrechtstreeks toe behooren, wij zouden het ons gestelde plan te buiten gaan. Eerst zullen wij dat programma bij de dieren zeer snel onderzoeken en, van de bekomen uitslagen en gevolgde methode gebruik makende, het voor de planten nog in kortere woorden doen.
Het onderscheid dat wij wat de levensverrichtingen, aangaat, tusschen plantenrijk en dierenrijk maken, is heel en al kunstmatig: wij doen het gemakshalve. Dier- en plantenleven zijn beide onderworpen aan dezelfde natuur- en scheikundige wetten, en de twee rijken zijn niet zoo zeer gescheiden als men het bij een oppervlakkig onderzoek denken zou. De verschillen tusschen hoogere planten en dieren zijn in het oog springend, maar wanneer men de vergelijking tusschen trapsgewijs lagere wezens maakt, ziet men dat die verschillen verdwijnen en de gelijkenissen toenemen. Tusschen de eenvoudigste planten en dieren (ééncellige) houden alle verschillen op: deze vormen als het ware de verbinding van de twee uit elkander wijkende hoofdtakken der levende natuur. Volgens het transformismus zouden beide van éénen stamvorm | |
[pagina 291]
| |
afkomstig zijn, waarvan het uitgangspunt is de primitieve stof: het protoplasma.
Tot voor betrekkelijk korten tijd onderscheidde men in de levende wezens drie soorten van verschijnselsGa naar voetnoot(1). a) Materiëele verschijnsels aan levende en niet levende natuur gemeen: zooals daar zijn de verschijnsels door licht, warmte, zwaartekracht, enz., teweeggebracht. b) Materiëele verschijnsels aan de levende wezens alleen eigen: b.v. de spijsvertering, de ademhaling, de lichaamswarmte, enz... c) Psychologische verschijnsels. De hedendaagsche physiologische school sluit zich bij deze rangschikking niet aan en brengt de tweede soort van verschijnsels onder de eerste rubriek. Sedert Priestley en Lavoisier bewezen hebben dat de ademhaling slechts een scheikundig verschijnsel is, heeft men vrij veel wegs afgelegd in die richting: de spijsvertering heeft men, dank zij geniale opzoekingsmethoden, in de verschillende deelen der spijshuis kunnen volgen of in vitro (d.w.z. in glazen en andere toestellen) herhalen; de bloedsomloop bij menschen en dieren is bevonden geworden slechts eene toepassing der wetten van de hydrauliek te zijn, enz..., enz... Wat de derde soort van levensverschijnsels aangaat, daarover zal hier niet worden uitgeweid, want op dat gebied heeft de proefondervindelijke methode nog te weinig vruchten afgeworpen. | |
[pagina 292]
| |
In het tweede hoofdstuk is er gewezen geworden op een aantal verschijnsels waarvan de vereeniging het leven uitmaakt: wij hebben ze in gedachte bij de Amaeba kunnen volgen en de voorwaarden waarin zij gebeuren herkennen. Ook de hooger ontwikkelde dieren bezitten die zelfde levensverschijnsels die wij in hunnen gang hier eens van naderbij zullen onderzoeken.
Ademhaling. - Alle levende wezens ademen en bij alle bestaat deze levensverrichting in het opnemen van zuurstof en het verdrijven van koolzuur (CO2). Pasteur nam vroeger het bestaan van anaerobiën aan; als zulkdanige beschouwde hij de gist- en de ontbindingsfermenten, die, in schijn ten minste, in middens leven, waar men de aanwezigheid van vrije zuurstof als onmogelijk beschouwde. Maar sedert de groote Fransche geleerde deze zienswijze heeft ruchtbaar gemaakt, is men er in geslaagd aan te toonen dat die gezegde lagere wezens in bepaald zuurstofvrije middens niet leven kunnen en dat dus moet besloten worden dat zij in hunne gewone levensvoorwaarden de zuurstof vinden kunnen. De ademing doet zich op de omgeving op eene zeer duidelijke manier gevoelen: zij vermindert er de gehalte aan zuurstof en vermeedert die aan koolzuur. Het verschijnsel der ademhaling bij mensch en dier is dubbel: men onderscheidt de uitwendige en de inwendige. Bij den mensch is het ademhalingsstelsel samengesteld uit eene luchtpijp en twee longen. Deze kan men beschouwen als bestaande uit een groot aantal altijd vernauwende vertakkingen der luchtpijp (zie fig. 45), waarvan de laatste met het bloote oog onzicht- | |
[pagina 293]
| |
baar zijn en op een gezwollen blaasje eindigen. Dat deze laatste uiterst talrijk moeten zijn, wordt hierdoor bewezen dat men hare gezamenlijke oppervlakte berekend heeft op nagenoeg 200 m2. Fig. 45. - Vertakkingen der Luchtpijp.
Fig. 46. - Haarvaten rondom de longblaasjes.
Het bloed dat naar de longen ter zuivering wordt gevoerd, stroomt in een stelsel van dunne haarvaatjes (±0mm008 doorsnede) die netvormig rondom de longblaasjes liggen gespannen (fig. 46) | |
[pagina 294]
| |
en er de drie vierden, d.w.z. ± 150 m2 van bedekken. De longblaasjes staan door de vertakkingen der luchtpijp met de omgevende lucht, langs neus en mond, in gemeenschap en zijn dienvolgens met lucht opgevuld. Het bloed bevindt zich over die luchtblaasjes met eene 0mm008 dikke laag op 150 m2 verspreid: bloed en lucht zijn op die manier over eene verbazend groote uitgestrektheid door twee uiterst dunne vliezen (longblazenen haarvatenwand) gescheiden en men begrijpt dat tusschen hunne gassen eene verwisseling bestaat naar de wetten der diffusieleer, d.w.z. dat er tusschen de twee middens (bloed en lucht) door het dubbele vlies heen een physisch verschijnsel plaats grijpt, waaruit volgt dat de spanning der gassen (zuurstof en koolzuur) in die twee middens gelijk wordt: zuurstof dringt dus van de longblaasjes in het bloed, terwijl dit laatste een gedeelte van zijn koolzuur verliest. De lucht der longblaasjes wordt onverpoosd veranderd, daar de longen zich achtereenvolgens inkrimpen en uitzetten; ook het bloed, dank zij de samentrekkingen van het hart (middelpunt van het bloedvatenstelsel) wordt onverpoosd in de haarvaten der longen hernieuwd, zoodanig dat de twee middens gedurig van samenstelling veranderen en de stofwisseling (diffusie) ononderbroken voortgaat. Tot hiertoe bespreken wij de uitwendige ademhaling die tot gevolg heeft dat koolzuur uit het lichaam treedt langs het ademhalingstelsel, terwijl zuurstof door het bloed wordt opgenomen en met dezes haemoglobine eene onstandvastige verbinding aangaat (oxyhaemoglobine). Naar de diepten der weefsels wordt nu de zuurstof door het bloed gevoerd en daar zal eene tweede diffusie plaats grijpen: inwendige ademhaling. | |
[pagina 295]
| |
In de weefsels is de spanning der zuurstof geringer dan in het bloed dat in de longen gezuiverd is geworden en nu naar de organen is gevoerd en er in haarvaten stroomt; daarom treedt zuurstof over uit het bloed in de weefsels, terwijl koolzuur om de zelfde reden in het bloed zijgt. De oxy-haemoglobine wordt ontbonden en de zuurstof wordt voor doorzijging vrij. Hier gebeurt dus het omgekeerde van hetgene wij bij de uitwendige ademhaling hebben zien plaats grijpen. Op die manier wordt de zuurstof in de nabijheid van al de cellen gevoerd; daar bevinden zich brandbare zelfstandigheden (zie verder hare afkomst) en met haar gaat de zuurstof eene verbinding aan; dit is eene ware verbranding dus: de ademende wezens zijn echt brandbare lichamen, riep Lavoisier in 1777 uit, en dat is ook waar. Door verscheidene physiologen zijn talrijke proefnemingen dienaangaande op de weefsels gedaan geworden en hunne uitslagen staven het hier gezegde volkomen en eensluidend. Het is voornamelijk in de werkende organen dat die verbranding het hevigst geschiedt: het bloed dat uit oene zich krachtig samentrekkende spier treedt, is zwart [heeft zeer veel van zijne vrije zuurstof verloren) terwijl het er nog levendig rood (slagaderlijk bloed) uitziet in het geval eener rustende spier. Rustende organen worden dus in veel mindere mate gevoed en kunnen dientengevolge na langdurige werkeloosheid aan omvang verliezen en gedeeltelijk verkrimpen. Een gedeelte der door de weefsels opgenomen zuurstof gaat niet onmiddellijk eene verbinding aan, maar kan als eene reservestof door de cellen worden bewaard. De verbranding heeft tot eerste gevolg de voort- | |
[pagina 296]
| |
brenging van warmte, de lichaamswarmte (chaleur animale) die wij gemakkelijk op ons zelven kunnen waarnemenGa naar voetnoot(1); het bloed dat onverpoosd door geheel het lichaam stroomt, kan vergeleken worden met een heetwaterstelsel dat in een gebouw de warmte overal rondleidt. Op dezelfde manier als in een machine door de verbranding warmte ontstaat die vervormd kan worden tot beweging, b.v. aan wielen, riemen, enz., overgezet, wordt in het dierlijk lichaam warmte voortgebracht die overgaat in levenskrachten, welke zich op allerhande manieren openbaren: in haar vindt de spiercel de kracht om zich samen te trekken en de bewegingen der trilcellen, die een gedeelte van ons ademhalingsstelsel bekleeden en de onreinheden uit de luchtpijp en hare takken verwijderen, zijn eenvoudig krachtvormen der lichaamswarmte. Het hart, dat evenals alle andere organen uit cellen bestaat, trekt zich onverspoosd samen en stuwt zoodoende ieder maal eene zekere hoeveelheid bloed in het vatenstelsel. Men kan zijn dagelijksch werk berekenen op ± 86 duizend kilogrammeter, d.w.z. dat het in staat zijn zou, moest zijn arbeid van een dag kunnen geconcentreerd worden, om 86,000 kilogrammen eenen meter hoog op te heffen: ook die werkzaamheid is eene openbaring van levenskrachten. | |
[pagina 297]
| |
Spijsvertering. Door de verbranding die in de cellen geschiedt ontstaat voor deze eene soort van verzwakking: de voorraad brandbare stoffen is immers uifgeput en er is een herstellingswerk noodzakelijk; hiermede zijn bloed en lymphe gelast, die het herstellingsmateriaal gaan trekken uit de spijsbuis. Alles te zamen beschouwd, bestaat het spijsverteringsstelsel uit eene buis met verwijdingen (de maag b.v.) en daarin uitmondende organen, klieren genoemd. Deze laatste zijn hoofdzakelijk bestemd tot het voorbereiden van zekere zelfstandigheden uit de stoffen haar door het bloed aangevoerd: daarmede zijn hare epitheliale cellen gelast, die dus in hooge mate de eigenschap bezitten om af te scheiden en misschien meer dan andere den naam van kleine laboratoria verdienen. De voortbrengsels der spijsverteeringsklieren van den mensch heeten: speeksel (salive), maagsap (sue gastrique), alvleeschsap (sue pancrèatique), gal (bile) en darmsap (sue intestinal). Onder de spijzen die genut worden zijn de eene rechtstreeks in water oplosbaar, zooals zout en andere minerale zouten, suiker, enz., andere zijn reeds in opgelosten toestand bij hun gebruik, onze dranken, b.v. De niet oplosbare stoffen kunnen onderscheiden worden in eiwitstoffen, zetmeelstoffen en vettenGa naar voetnoot(1). De twee eerste ondergaan, van wege | |
[pagina 298]
| |
de spijsverteringsvochten eene inwerking en omzetting die ze volkomen oplosbaar maken. In de spijshuis gebeurt dus een dubbel verschijnsel, het eene physisch (oplossing), het ander scheikundig (omzetting). De vetten worden eigenlijk noch opgelost, noch omgezet, maar slechts tot oneindig kleine bolletjes verdeeld (emulsie). In dien toestand (opgelost of verdeeld) zijgen de spijzen door den darmwand in het bloed: 1º) de eene rechtstreeks in het bloed; 2º) de andere eerst in de lymphe (chijl), later in het bloed. Daar is nu het herstellingsmateriaal voor de door vroeger gebeurde verbranding verzwakte cellen: het wordt haar aangevoerd door het bloed en zij nemen het in zich zelve op; dit laatste verschijnsel draagt den naam van assimilatie, terwijl de hooger beschreven verbranding desassimilatie heet. Door die opname van de voortbrengsels der spijsvertering wordt de spankracht in de cellen opgestapeld en door de verbranding zal deze in warmte, d.w.z. in eene bron van levenskrachten worden veranderd. Wij hebben honger, wanneer de verliezen door de desassimilatie veroorzaakt niet bij tijds hersteld worden door assimilatie. Ofschoon wij den honger door een bijzonder gevoel in den buik gewaar worden, is hij toe te schrijven aan eene algemeene verarming van het organisme.
Benevens de desassimilatie zijn ook nog andere oorzaken van verlies voor de cellen; inderdaad eenige van haar kunnen mechanisch vernietigd worden door de | |
[pagina 299]
| |
levensverrichtingen, zij kunnen sleet ondergaan, enz. enz..; de aangebrachte voortbrengsels der spijsvertering zijn voor de weefsels eene bron van aangroei die de celvermenigvuldiging toelaat. Zekere organen, de klieren namelijk, brengen zelfstandigheden voort: dit zagen wij hierboven voor de spijsverteringsklieren; hare cellen putten uit het voorbijstroomend bloed de daartoe noodige bestanddeelen (doorzijging) en bewerken ze in haar binnenste. Wij hebben hier dus te doen even als in de long en in de spijshuis met een dubbel verschijnsel: een physisch en een scheikundig.
Hetzelfde is waar voor de klieren van het uitscheidingsstelsel: de nieren en de zweetklieren. Deze organen trekken uit het bloed eene zekere hoeveelheid sleetvoorbrengsels (op dezelfde manier als andere er ander materiaal uit opnemen) en verwijderen dezelve uit he.t lichaam: hoofdzakelijk putten zij water, maar terzelfder tijd zekere zouten die aan pis en zweet hunne kenmerkende kleur en eigenschappen geven. In deze lichaamsdeelen gebeurt nog eens een dubbel verschijnsel: doorzijging en scheikundige bewerking. Eene vrij aanzienlijke hoeveelheid water verlaat het lichaam langs de longenGa naar voetnoot(1): het verlies aan water langs dezen weg mag voor een volwassen mensch op ± ½ liter daags berekend worden, Ook koolzuur dient onder de sleet voortbrengsels te worden gerangschikt; het vindt zijnen uitweg hoofdzakelijk langs de longen | |
[pagina 300]
| |
die dus mede onder de uitscheidingsorganen mogen gerekend worden.
Tusschen die werkzaamheden der verschillende organen, spijsvertering, ademhaling en uitscheiding is een samenhang die door het omloopstelsel geregeld wordt. Het voedsel wordt door de spijshuis opgelost, door het bloed (lymphe of chijl) opgenomen en naar de weefsels van alle de organen gevoerd; het bloed neemt ook op zijnen doortocht door de longen een voorraad zuurstof die mede naar de weefsels wordt gevoerd. Zoo ontvangen al de weefsels van het lichaam hun aandeel zuurstof en voortbrengsels der spijsverteering: deze gaan daar eene verbinding aan (verbranding) waardoor warmte wordt voortgebracht (omzetting van spankracht in levenskracht). Uit de weefsels neemt het bloed in ruiling van zuurstof en voedsel, koolzuur en sleetvoorbrengsels mede en gaat dezelve voeren naar de uitscheidingsorganen: de longen, de zweetklieren en de nieren. De verdeeling van den arbeid is dus in het lichaam op eene bewondenswaardige manier ingericht en het bloed is de echte middelaar die den samenhang der werkzaamheden daarstelt.
Doch opdat al de werkzaamheden in het lichaam regelmatig geschieden zouden, is een toezicht noodzakelijk: het wordt uitgeoefend door het zenuwstelsel. Dit bestaat uit zenuwcellen wier vereeniging de zenuwmiddens (hersenen, ruggemerg, enz...) uitmaakt, en die naar alle lichaamsdeelen verlengsels uitzenden, de zenuwen. Zoo is het dat de zwervende zenuw de adem- | |
[pagina 301]
| |
haling en de werkzaamheid van het spijsverteringstelsel in eene zekere mate beheerscht: wordt zij verwond, of doorgesneden, of op eene andere manier gehinderd, dan gebeuren in de bedoelde levensverrichtingen stoornissen of zij kunnen zelfs volkomen ophouden. Het blozen b.v. is eene plaatselijke wijziging in den bloedstroom die bij eene plotselinge ontroering, aangenaam of smartelijk, gebeurt. Het is toe te schrijven aan een plotseling sterkeren toevoer van het roode, heete bloed op eene bepaalde plaats, de wangen b.v. omdat de kleine slagaderen zich eensklaps uitzetten, want de gewone matige samentrekking harer spiervezels werd voor een oogenblik afgebroken door den toestand van ontspanning. Door de ontroering heeft het zenuwstelsel eenen schok ondergaan en de zenuwen die zich in de bloedvaten begeven en er de matige samentrekking der spiercellen regelen, zijn in haar toezicht gestoord geworden. In geval van hevigen schrik kan eene sterkere samentrekking der spieren van de kleine slagaders gebeuren daardoor dat de zenuwen, hevig geprikkeld, dien prikkel op de spieren overzetten; het gevolg daarvan is dat de ruimte der slagaderen nog kleiner wordt en dat de toevoer van bloed vermindert: van daar het ‘bleek en koud worden’Ga naar voetnoot(1). Zoohaast het toezicht van het zenuwstelsel gestoord wordt of ophoudt, verdwijnt de regelmatige samenhang der levensverrichtingen De zenuwen zooals reeds gezegd is, zijn verlengsels van cellen; het zijn dus deze laatste die het toezicht over de werkzaamheden der organen uitoefenen en | |
[pagina 302]
| |
terecht verklaart Leo Fredericq dat zij in den bewonderenswaardigen Staat die het lichaam is, de verstandelijke aristocratie uitmaken, evenals in de maatschappij eene keur van burgers aan de natie haar karakter van collectieve individualiteit geeft.
Bij het zenuwstelsel behooren de zintuigen (organes des sens). Zij bestaan ten slotte hoofdzakelijk uit eene voorbeschikte plaats van het lichaam die met het ontvangen van bepaalde prikkelingen op gevoelszenuwen zijn gelast: deze komen hier vrij eindigen en ondergaan de prikkeling door de omgeving uitgeoefend. Het gevoel b.v. is over geheel de oppervlakte van het lichaam verspreid maar is nochtans het meest uitgesproken in de toppen der vingeren en op den top der tong: daar eindigen in de huid zenuwdraden die door aanraking der voorwerpen, eenen prikkel ondergaan en denzelven naar zenuwmiddens overbrengen: daardoor worden wij over den vorm, de hardheid, den warmtegraad, enz. dier voorwerpen ingelicht. Het oog dat een wonderbaar ingericht optisch toestel is, ontvangt de prikkelingen der lichtstralen op de gezichtszenuw die zijnen binnensten wand langs achter bekleedt (netvlies = rétine): zij worden naar de gezichtscellen, wier verlengsels die gezichtszenuw uitmaken, overgebracht en zoo worden vorm, kleur, afmetingen, enz... waargenomen. Eene zelfde verklaring zou gelden voor de gehoor-, de reuk- en de smaakorganen. Zenuwstelsel en zintuigen zijn dus ten slotte uit cellen en hare verlengsels (zenuwen) samengesteld en hare werkzaamheden worden uitsluitend door die cellen verricht. Evenals al de andere weefsels van het lichaam | |
[pagina 303]
| |
wordt het zenuwstelsel gevoed (assimilatie) en put uit dit voedsel dat in zijne cellen met de zuurstof zich verbindt (desassimilatie), de levende kracht die zich door zijne verrichtingen openbaart.
De zoo bewonderenswaardige verdeeling van den arbeid die wij in het lichaam van mensch en dier hebben aangetroffen, bestaat even goed bij de planten. Daar ook zijn spijsbewerking en ademhaling de bron van warmte die in bijzondere krachtvormen overgaat; de verliezen die de cellen der plantenweefsels ondergaan, worden door herstellingsmateriaal vergoed en de overtollige of nuttelooze zelfstandigheden uit het lichaam verwijderd (uitscheiding, verdamping, ademhaling enz...). Ook zijn al die levensverrichtingen eenvoudig toepassingen van schei- en natuurkundige wetten die men even goed in de dierenphysiologie ontmoet, en zijn enkel als de uitkomst van de werkzaamheid der cellen te beschouwen.
Het is dus terecht dat Virchow aan de cellen van plant en dier den naam van levenseenheden heeft gegeven: ieder van haar vervult een deel der levensverrichtingen, maar behoudt des niettemin eenen zekeren graad van onafhankelijkheid. Wanneer zij uit het lichaam worden weggenomen, kunnen zij soms nog gedurende eenen zekeren tijd voortleven, want zij bezitten een voorraad zuurstof en herstellingsmateriaal. Daarvan worden talrijke voorbeelden in de beide rijken aangetroffen. | |
[pagina 304]
| |
Lieberkühn heeft gedurende 80 dagen witte bloedcellen in leven behouden; lichaamsdeelen van een mensch kunnen bij ongeluk afgehouwen (neus, ooren) worden en, onmiddellijk teruggeplaatst, weer voortgroeien: dat is zeer dikwijls het geval geweest op slagvelden; bloed wordt in zekere gevallen van eenen persoon getrokken om in het vatenstelsel van een ander te worden gespoten; heelkundigen enten soms een stuk huid op eene plaats die er van berooid was, enz....: zoovele bewijzen dat de cellen die deze lichaamsdeelen samenstellen gedurende eenen zekeren tijd van het lichaam afgezonderd leven kunnen. Van entingen en stekken maken landbouwers en hoveniers gebruik; omgehakte, van wortels beroofde boomen, die geene voedingsstoffen meer opzuigen noch bewerken, kunnen somtijds nog langen tijd jonge takken en bladeren voortbrengen; zaden en sporen kunnen soms na jaren nog, mits gunstige voorwaarden, beginnen te kiemen. Hunne bestanddeelen, de cellen kunnen dus nog afgezonderd en voor zich zelve eenen zekeren tijd voort leven.
Wanneer de levensverrichtingen ophouden is het lichaam dood; dit is de algemeene dood van het lichaam: ademhaling, spijsbewerking, enz... houden op en hunne voortbrengsels worden naar de verschillende weefsels niet meer gevoerd daar de bloedsomloop niet meer geschiedt. Men kan nochtans niet zeggen dat deze cellen op dat oogenblik reeds dood zijn: zij bezitten immers een voorraad zuurstof en herstellingsmateriaal die gedurende eenen zekeren tijd nog haar leven onder- ... |
|