Categorie: Biologie

Het stressmechanisme is fundamenteel en dus onmisbaar om te overleven. Overleven is de ultieme functie van gedrag. Het stressmechanisme is een vorm van verdediging, net als ons afweerstelsel. Wij associëren stress meestal alleen met negatieve gevoelens en (emotionele) druk die we ervaren, maar in feite worden we continue geprikkeld door stressoren, zowel mentale, emotionele als fysieke prikkels. Ons gedrag is een reactie op die stressoren. De mate waarin we bestand zijn tegen deze prikkels en de mate waarin we ons kunnen aanpassen, is voor iedereen verschillend en bepaald onze stressbestendigheid.

In het model van Selye, het General Adaption Syndrome, worden drie fasen onderscheiden: alarm, adaptatie en uitputting (zie de figuur hiernaast).

In de natuur is goed te zien dat verschillende dieren op verschillende manieren reageren op stress in de alarmfase. Sommige vluchten weg, dat is hun natuurlijke gedrag. Andere diersoorten bevechten hun stressor en er zijn er ook die zich ‘doodstil’ houden. Zij verstarren. Menselijke reacties in de alarmfase op een stressor zijn identiek: het is Vechten, Vluchten of Verstarren (in het Engels: Fight, Flight, Freeze).

Kijk eens hoe je leerlingen reageren als je een mondelinge beurt uit gaat delen: een deel schrikt, een deel gaat ervoor en een heel aantal zorgt niet op te vallen J.

In de alarmfase worden lichaam en geest in opperste staat van paraatheid gebracht. Adrenaline giert door je aderen. Adrenaline is een hormoon dat in de bijnieren wordt gemaakt en zorgt voor een verhoogde hartslag en bloeddruk. De bloedtoevoer naar de hersenen en naar de spieren neemt toe, ten koste van de toevoer naar de spijsverteringsorganen. Die heb je toch even niet nodig. Wat wel nodig is, is veel energie.

Daarom is er nog een tweede (langzame) stressreactie in het lichaam, namelijk de afgifte van het hormoon cortisol, eveneens door de bijnieren. Dit hormoon is bedoeld om de heftige werking van adrenaline af te remmen. Als het adrenalinesysteem de kans zou krijgen zijn gang te gaan, zou het lichaam binnen de kortste keren alle (energie)reserves consumeren en het lichaam letterlijk kunnen bezwijken. Door de aanwezigheid van cortisol in het lichaam worden eiwitten in de spieren afgebroken, waardoor energie beschikbaar komt. In een stress-situatie produceren we tot wel 10x de normale hoeveelheid cortisol. Cortisol beperkt ook het aantal witte bloedcellen, die onderdeel zijn van ons afweersysteem. Vandaar dat we als we langdurig gestresst zijn, eerder een griepje hebben.

In de alarmfase worden de hersengedeelten voor de cognitieve functies uitgeschakeld. Even tot 10 tellen is er niet bij…we reageren op acute stress. Houdt de stress-situatie echter aan, dan spreken we van chronische stress en doen we er goed aan om ons met de situatie te verzoenen. We passen ons aan (fase 2, adaptatie). Dat aanpassen is een leerproces en daarover gaat de volgende aflevering. In de figuur is dat weergegeven door de lijn te laten stijgen boven het beginniveau uit.

Lukt het niet om je aan te passen, dan volgt fase 3: de uitputting. Letterlijk, zowel lichamelijk als mentaal, een burnout is het resultaat en in de sport wordt dit overtraining genoemd. Het schadelijke van chronische stress is dat het energievretende adrenalinesysteem door een permanent verhoogd cortisolniveau, chronisch wordt afgeremd. Vergelijk het met een auto die rijdt met de handrem aangetrokken. Een permanent verhoogd cortisolgehalte geeft schade in de hersenen, met name dat deel dat betrokken is bij emoties. Dit gedeelte is gevoelig voor cortisol én regelt het dat er niet te veel of te weinig cortisol aangemaakt wordt. Dit feedbackmechanisme raakt ongevoelig als er contant hoge concentratie cortisol in het lichaam zijn en de productie van cortisol wordt niet verminderd. Aangetoond is dat de betrokken hersendelen ook in omvang afnemen.

Er zijn inmiddels aanwijzingen dat oorzaken van ziekten, zoals het chronisch vermoeidheid syndroom, fybromyalgie en Posttraumatische stress syndroom (PTSS), te maken hebben met dit verstoorde regelmechanisme.

Waarom onthouden we vervelende gebeurtenissen beter dan de feestelijke? In een stresssituatie is het vechten of vluchten en je doet er daarom goed aan om zo’n situatie te onthouden. Datzelfde gedeelte van onze hersenen dat betrokken is bij emoties, speelt een rol bij het geheugen en het algemeen, maar specifiek voor stresssituaties.

Een van de doelstellingen van gedragsbiologie is het begrijpen van menselijk gedrag. Begrijpen van stressmechanisme betekent begrijpen van je eigen gedrag en bewustwording kan leiden tot gedragsverandering. Begrijpen van gedrag brengt ook leiden tot begrip voor elkaar.

Hoe gaan we om met stressoren? Hoe gaan leerlingen om met alle prikkels die op hen afkomen? Waarom herinneren faalangstige leerlingen zich plotseling niets meer? Leerlingen met een stoornis, zoals AD(H)D, PDD-NOS of autisme (Asperger) kunnen zich onvoldoende adequaat aanpassen aanpassen aan alle prikkels die op hen afkomen. Daardoor loopt de druk (stress) soms zo hoog op dat een uitbarsting volgt. Als je als docent daar nog wat ‘boze prikkels’ overheen strooit, is het drama compleet. Wat is een goed pedagogisch klimaat in de klas? Dat is een mooie vraag om over na te denken!

Hoe kun je nu aanpassen? Dat leer je wel…

Volgende keer: leerprocessen

In een aantal artikelen wil ik wat vertellen over mijn didactisch onderzoek naar een effectieve onderwijsleerstrategie voor de gedragsbiologie in havo en vwo. Dat is een hele mond vol, maar het zou kort en krachtig weergegeven kunnen worden met bovenstaande titel. Dat gaat dus over mijn werk en mijn onderzoek. Gedragsbiologie gaat over stress en onze reactie daarop. Er is geen mens (en dier) zonder stress. Elke dag brengt ons nieuwe –onverwachte- dingen, waarop we reageren. Gedragsbiologie is dus relevant voor ons allemaal.
Om te leren, heb je stress nodig. Niet te veel natuurlijk, maar zonder stress gaat het niet. Leerprocessen zijn daarom onderdeel van de gedragsbiologie. Alle reden dus om wat meer te weten te komen over stress in de les.
In het voorjaar 2008 startte een tweetal biologiedocenten op het Jac P Thijsse college in Castricum met mijn lessenserie Gedragsbiologie. Dat leverde hen de nodige stress op, al zijn ze gewend om te experimenteren. (Deze docenten draaien mee in de Biologie-Ontwikkel-Scholen, waarin ze werken met het nieuwe concept examenprogramma volgens nieuwe didactische inzichten. De school heeft daarvoor ontheffing van het huidige examenprogramma gekregen van het ministerie van OCW.) Stress, omdat ze met nieuw, vreemd, materiaal gingen werken. Niet meer lesgeven over het gedrag van stekelbaarsjes, wat wij, biologen, dertig jaar gedaan hebben. Stress ook, omdat ze een onderzoeker in de klas kregen, die kritisch meekeek en ook nog eens alles op de video en audio vastlegde.
Vier weken stress voor de onderzoeker. Van tevoren realiseer je je dat niet zo, maar toen ik de eerste week  observeren in Castricum erop had zitten, was ik versleten. Je weet vast wel, zo’n gevoel dat je hebt als de vakantie net begonnen is. Van de eerste les hing veel af, want daarin moet de belangstelling van leerlingen voor het onderwerp gewekt worden. Dat had ik wel eerst in het klein uitgetest, maar dat is wel wat anders dan een hele klas. Toen dat leek te lukken (ik moet het natuurlijk nog bewijzen vanuit mijn data), sloeg de vermoeidheid wat toe en had ik een paar avonden echt nodig om bij te tanken. In mijn geval: mail wegwerken en kleine klusjes voor school, want die ‘stress’ gaat gewoon door. Maar werken aan mijn onderzoek was er even niet bij.

Maar ik zou het over de inhoud van de lessen hebben. De enige vraag die gedragsbiologen stellen, is: ‘waarom doet ie dat?’ Aan de hand van waarneembaar gedrag worden leerlingen bewust gemaakt van deze vraag. Deze vraag kunnen we vanuit een aantal gezichtspunten beantwoorden. Zo kun je vragen naar de oorzaak van gedrag, naar de functie van gedrag of naar de ontwikkeling van gedrag. Dit heb ik niet zelf verzonnen, maar Neerlands bekendste etholoog en Nobelprijswinnaar, Niko Tinbergen in 1963. Hij voorspelde daarnaast dat ethologie (zoals het bestuderen van gedrag in de biologie heette) en de psychologie in elkaar over zouden gaan in de gedragsbiologie; een proces wat zich inderdaad nu voltrekt en wat ook in mijn lessenserie verwerkt zit.
In de jaren dertig van de vorige eeuw was er nog een ander geleerde, dr. Hans Selye, aan wie we het General Adaptation Syndrome te danken hebben. Hij introduceerde het woord ‘stress’ en onderscheidde twee soorten: eustress en disstress, vrij vertaald in ‘uitdaging’ en ‘overbelasting’. In het dagelijks spraakgebruik heeft stress vooral de laatste betekenis gekregen. Het was zijn verdienste dat hij aantoonde, hoe overbelasting een fysiologisch (leer van de lichaamsprocessen) verdedigingsmechanisme in werking stelt, dat bedoeld is om het organisme in staat te stellen snel en efficiënt te reageren op een plotselinge bedreiging.
Dit mechanisme is echt heel fundamenteel en daarom heb ik het ook ingebouwd in mijn lessenserie. Stress in de les! In een volgende aflevering ga ik er verder op in.