Module: Onder gedoken - v456. CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie.

Transcriptie

1 Auteur VO-content Laatst gewijzigd 21 July 2016 Licentie CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie Webadres Dit lesmateriaal is gemaakt met Wikiwijs Maken van Kennisnet. Wikiwijs Maken is een onderdeel van Wikiwijsleermiddelenplein, hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, vergelijkt, maakt en deelt.

2 Inhoudsopgave Onder gedoken Intro Vooraf Eindproduct-Beoordeling Doelen-Concepten Kennisbank Werkwijze Verwerking Stap1 Stap2 Stap3 Stap4 Stap5 Antwoorden Verwerking Over dit lesmateriaal Pagina 1

3 Onder gedoken Intro De eerste negen maanden van je leven heb je zonder problemen onderwater geleefd. Als je nu een tijdje onder water wilt gaan dan heeft dat zijn beperkingen. Wie kan het langste zijn adem inhouden? Wat zorgt ervoor dat je weer gaat inademen? Kijk naar het filmpje Wereldrecord adem inhouden: Ademen lijkt gemakkelijk te gaan totdat je merkt dat je ademhaling door ziekte of andere oorzaken wordt bemoeilijkt. In deze module bestudeer je de regeling van de ademhaling en naar aandoeningen en omstandigheden die het ademen belemmeren. Pagina 2

4 Vooraf Eindproduct-Beoordeling Eindproduct - beoordeling Stel je voor dat je als (sport)arts of onderzoeker bezig bent met het verblijf van de mens onder water. Je gaat op zoek naar de fysiologische gevaren van het bezig zijn onder water. Je bereidt, samen met een paar medeleerlingen, een gesprek voor tussen een meester (in een bepaald vakgebied) en een paar leerlingen die het antwoord zoeken op een vraag die met het verblijven onder water te maken heeft. Doelen-Concepten Leerdoelen Aan het eind van deze module Kun je: uitleggen hoe de opname, transport en afgifte van CO2 en O2 plaatsvinden en wat de rol van hemoglobine en myoglobine daarbij is. uitleggen op welke manier het Bohr-effect de zuurstofbinding van hemoglobine beïnvloedt. de begrippen diffusie en membraantransport toepassen op de gaswisseling. uitleggen op welke manier de ademhaling wordt geregeld. Pagina 3

5 uitleggen wat de verschijnselen van COPD zijn. omschrijven welke symptomen horen bij een aantal longaandoeningen zoals astma, longembolie, pleuritis, longontsteking, hyperventilatie en taaislijmziekte. uitleggen wat de gevaren voor de gezondheid van roken zijn. uitleggen welke invloeden leven onder water op de ademhaling heeft. Deelconcepten Bohr-effect, bufferende stoffen, HCO3-, chemische samenstelling, O2-concentratie, CO2concentratie, buffers van hemoglobine en HCO3-. Kennisbank KB: Regeling van de ventilatie KB:?Transport van gassen Werkwijze De module 'Onder gedoken' bestaat uit een groot aantal opdrachten. Op bijgaand werkplan kun je invullen welke opdrachten je gedaan hebt. Zo houd je goed overzicht. Download hier het Werkplan 'Onder gedoken'. Werkvorm Individueel, in duo s of groepjes Houd de vorderingen van de module bij op je werkplan. Tijd Voor deze module heb je ongeveer 8 uur nodig. Pagina 4

6 Verwerking Stap1 Adem inhouden Bekijk het filmpje: De Amerikaanse magiër David Blaine heeft in de Oprah Winfrey Show het onmogelijke voor elkaar gekregen. Blaine hield gedurende 17 minuten en 4 seconden zijn adem in om daarna weer gewoon verder te ademen. Opdracht 1 Onderzoek Hoe lang kun je je adem inhouden? Van welke factoren is dat afhankelijk? Ontwerp een proefopzet om te onderzoeken van welke factoren de lengte (in seconden) van het inhouden van je adem afhankelijk is. Verdeel de onderzoeksvragen over de klas. Doe je onderzoek altijd met iemand in de buurt Houd je adem zolang mogelijk in en gebruik geen hulpmiddelen! Deel je resultaten met je klasgenoten. Trek conclusies uit de resultaten. Pagina 5

7 Opdracht 2 Begrippen oefenen Lees het onderdeel in de Kennisbank. KB: Transport van gassen a. Maak een aantal kleine kaartjes (of post-its) met de volgende begrippen: CO2, ademhaling, diffusie, O2, bloedplasma, gaswisseling, rode bloedcellen, weefsel en celmembraan. b. Leg de kaartjes in een volgorde die overeenkomt met wat er in je lichaam gebeurt bij ademhaling en gaswisseling. c. Gebruik eventueel pijlen om een bepaald transport aan te geven. d. Vergelijk je antwoord met dat van een klasgenoot. Pas het zo nodig aan. Opdracht 3 Transport van zuurstof Bestudeer de Kennisbank tot aan koolzuuranhydrase. KB: Transport van zuurstof en koolstofdioxide Bekijk de bronnen en beantwoord de volgende vragen: Pagina 6

8 a. b. c. d. e. Hoe groot is de po2 van bloed dat de longen verlaat? Hoe groot is dan het verzadigingspercentage met zuurstof van het bloed? Hoe groot is de po2 van het bloed dat de weefsels in rust verlaat? Hoeveel zuurstof heeft het bloed dan per 100ml afgestaan aan de cellen in de weefsels? Als je zware arbeid verricht dan daalt de po2 van het bloed dat de weefsels verlaat naar 2.6 kpa. Hoeveel zuurstof heeft 100cc bloed dan afgegeven aan de weefsels? f. De verzadiging van bloed met zuurstof per volume-eenheid is afhankelijk van meerdere factoren. Gebruik tabel 83D in je BINAS. Van welke factoren is de verzadiging van bloed met zuurstof afhankelijk? Overleg met een klasgenoot de antwoorden op de vragen en bespreek de antwoorden met je docent. g. Waardoor is de verzadigingscurve van hemoglobine met zuurstof niet lineair? h. Welk voordeel heeft dit? i. Omdat cellen meer koolstofdioxide produceren naarmate ze meer verbranden (en jij dus meer arbeid verricht) is de invloed van de stijging van de pco2 op de verzadiging van hemoglobine met zuurstof biologisch interessant. Stel dat de pco2 invloed heeft op de zuurstofverzadiging van bloed. Welk effect zou dan biologisch nuttig kunnen zijn? j. De chemicus Niels Bohr heeft het effect van de hoeveelheid koolstofdioxide in het bloedplasma op de verzadiging met zuurstof onderzocht. Kijk nogmaals naar de afbeeldingen of kijk in Binas. Leg met eigen woorden uit wat het Bohreffect inhoudt. Opdracht 4 Transport van zuurstof Hemoglobine is niet het enige eiwit dat in een lichaam zuurstof kan transporteren. Wanneer het zuurstof uit het bloed naar de spieren gaat dan wordt het daar gebonden aan myoglobine. Dat eiwit zorgt ervoor dat de zuurstof uiteindelijk bij de mitochondriën komt. Hemoglobine in de rode bloedcellen zal ook zuurstof afstaan aan het foetaal hemoglobine in een menselijke foetus. Bekijk de grafiek en leg uit welke van de drie lijnen hoort bij elk van de genoemde zuurstof transporterende eiwitten. Vergelijk je antwoord met dat van een klasgenoot. Hoe wordt de verschillende affiniteit voor zuurstof van het foetaal hemoglobine en het myoglobine verklaart? Gebruik eventueel wikipedia. Opdracht 5 Transport van koolstofdioxide Gebruik bij het beantwoorden van deze vragen Binas 83E CO2 opname uit weefsel. Bestudeer in de Kennisbank. KB: Koolzuuranhydrase KB:?De ph van het bloed a. Op welke drie manieren wordt koolstofdioxide door het bloed getransporteerd? b. Op welke manier kan de CO2 vanuit de weefsel cellen in het bloedplasma komen? Pagina 7

9 c. Omschrijf de reacties met de CO2 die zich in de rode bloedcel afspelen. d. Wanneer het bloed in de longen is aangekomen wordt de CO2 afgegeven aan de longblaasjes. Welke invloed heeft de zuurstofopname van het hemoglobine hierop? Stap2 Wat maakt dat je gaat inademen? Gaswisseling is belangrijk voor de stofwisseling van je cellen. Zuurstof is nodig voor de verbranding van voedingstoffen en die verbranding levert de energie om te leven. Hoe meer je je inspant hoe meer zuurstof er nodig is. Tegelijkertijd maken je cellen ook meer koolstofdioxide. Opdracht 1 Ademhalingsfrequentie Beantwoord de volgende vraag. Welke van de twee gassen CO2 of O2, zal de ademhalingsfrequentie het meest beïnvloeden? Leg je antwoord zo goed mogelijk uit. Om na te gaan of je antwoord klopt kun je experimenten gaan doen. In dit geval kijk je naar de resultaten van een experiment. Opdracht 2 Wat regelt de ademhaling? De proefpersoon ademt in en uit via een mondstuk met slang in een afgesloten ruimte. De slang is verbonden met een cilinder die de ademhalingsbeweging volgt. Een pen op de cilinder tekent het op- en neergaan van de cilinder op een rol draaiend papier. Bekijk de opstelling. De natronkalk wordt in een vervolgexperiment gebruikt. Maak de oefening "Wat regelt de ademhaling?" onderaan deze pagina. Klopt de conclusie met je antwoord bij opdracht 1? Lees in de Kennisbank Regeling van de ventilatie. Pagina 8

10 KB: Regeling van de ventilatie Op welke manier zou je je antwoord van opdracht 2 kunnen aanvullen? Opdracht 3 Organisatieniveaus Als iemand gaat hardlopen moet het zuurstoftransport door zijn lichaam optimaal zijn. Gebruik de figuur om een overzicht te maken van alle factoren die het zuurstoftransport optimaliseren. Gebruik daarvoor de volgende zinsconstructie:. en daardoor. Bedenk zoveel mogelijk factoren, op de organisatieniveaus: molecuul, cel, weefsel, orgaan, en organenstelsel. Vergelijk je antwoorden met die van iemand uit de klas. Wat regelt de ademhaling? kn.nu/ts0kx 1 Tijdens de eerste proef probeert de proefpersoon zo lang mogelijk in en uit te ademen. Op de strook zie je het resultaat. Beschrijf het verloop van de grafiek zo goed mogelijk. Pagina 9

11 a. In de loop van de tijd wordt de ademhaling dieper en de frequentie groter. b. In de loop van de tijd wordt de ademhaling dieper en de frequentie lager. c. In de loop van de tijd wordt de ademhaling oppervlakkiger en de frequentie groter. d. In de loop van de tijd wordt de ademhaling oppervlakkiger en de frequentie lager. 2 Bij de volgende proef willen we kijken of het zuurstof tekort of een koolstofdioxide teveel de veranderingen veroorzaakt. Men doet een beetje natronkalk in de cilinder. Natronkalk bindt koolstofdioxide uit de lucht. Bekijk het resultaat van de proef. Vergelijk de beide grafieken met elkaar. Wat neem je waar? a. De ademhalingsdiepte neemt langzamer toe en de ademhalingsfrequentie ook. b. De ademhalingsdiepte neemt langzamer af en de ademhalingsfrequentie ook. c. De ademhalingsdiepte neemt langzamer toe en de ademhalingsfrequentie af. d. De ademhalingsdiepte neemt langzamer af en de ademhalingsfrequentie toe. 3 Welke gas regelt volgens dit experiment de diepte van de ademhaling en de ademfrequentie? a. koolstofdioxide b. zuurstof Stap3 Pagina 10

12 Je kunt geen lucht meer krijgen Ademhalen gaat niet altijd even makkelijk. Er zijn een aantal aandoeningen die invloed hebben op je ademhaling. Spanning, bijvoorbeeld vlak voor een examen, kan er voor zorgen dat je gaat hyperventileren. Opdracht 1 COPD en astma In tweetallen. Verdeel de filmpjes: a. Maak allebei een samenvatting van het filmpje op zo n manier dat degene die de video niet heeft gezien toch begrijpt wat COPD is. b. Maak samen een overzicht van de symptomen van COPD. c. Bij COPD gaat het om twee longaandoeningen. Welke? Noteer overeenkomsten en verschillen tussen beide ziektes. d. Zoek op wat de symptomen van Astma zijn. e. Waardoor wordt Astma tegenwoordig niet meer samen met longemfyseem en chronische bronchitis als CARA aangeduid? Vergelijk je antwoord met dat van een klasgenoot. Opdracht 2 Itis Een aantal ziektes aan de luchtwegen, zoals bronchitis en pleuritis, eindigen op itis. a. Zoek met behulp van internet uit waarop 'itis' betrekking heeft. b. Welke gedeeltes van de luchtwegen zijn in beide gevallen aangetast? Bekijk het filmpje over Pleuritus c. Verklaar het verschil in behandeling tussen de twee vormen van pleuritis. Pagina 11

13 Opdracht 3 Taaislijmziekte De meeste aandoeningen aan de luchtwegen zijn niet erfelijk. Taaislijmziekte is wel een erfelijke longziekte en komt bij 1 op de 4750 pasgeborenen in Nederland voor. Het defecte gen voor deze ziekte is recessief en 1 op de 32 mensen in ons land is drager. Lees eventueel de Kennisbank. KB: Kruisingen Lees de informatie op de website van NCFS a. b. c. d. e. Noteer in een paar regels de symptomen van taaislijmziekte. Taaislijmziekte heet ook wel CF. Wat betekent die afkorting? Hoe groot is de levensverwachting van iemand met de ziekte? Hoe groot is de kans op een kind met CF als de beide ouders drager zijn? Noteer de gevolgen van het hebben van CF op het dagelijks leven van een patiënt. Vergelijk je antwoord met dat van een klasgenoot. Stap4 Rook jij? Het lijkt misschien een open deur maar er wordt nog steeds gerookt, ook op het schoolplein. Kijk op de site: Hoe wordt verklaard dat het aantal rokers in 2012 toegenomen is ten opzichte van 2011? En waardoor is roken eigenlijk zo ongezond? Pagina 12

14 Opdracht 1 Rokerslongen Bekijk het filmpje over rokerslongen a. Vergelijk de longen van de roker en de niet roker Noteer overeenkomsten en verschillen b. Noteer wat je opvalt als je de twee harten met elkaar vergelijkt. Bedenk een verklaring voor de verschillen. Opdracht 2 Weet wat rookt! In veel anti rook campagnes staat de slogan: Weet wat je rookt. Maar weet je dat eigenlijk wel? Ga naar preventie.kwfkankerbestrijding.nl. Fabrikanten proberen sigaretten steeds lekkerder te maken. Lees het artikel over de mentholsigaret: a. Noem tenminste vijf additieven die in een sigaret kunnen zitten. b. Maak een beknopt overzicht van de gevaarlijke stoffen die in een sigaret kunnen zitten. Beperk je tot hoofdzaken (er zitten immers meer dan 4000 chemische stoffen in sigaretten rook). Vergelijk je antwoord met dat van een klasgenoot. Opdracht 3 Stoppen? Op allerlei manieren wordt duidelijk gemaakt dat roken erg onverstandig is. Zoek als het kan als het kan iemand die rookt (of als jezelf rookt iemand die niet rookt). Ga naar 10 redenen om te stoppen: a. b. c. d. Bekijk samen de beelden en luister aandachtig naar de (Engelse) songtekst. Noteer de nadelen van roken die getoond worden. Leg uit of jullie deze manier van anti-rook reclame overtuigend vinden. Noteer beide de gebruikte argumenten. Stap5 De afronding Het fysiologisch theater In de 16 en 17e eeuw vonden colleges voor studenten vaak plaats in een soort atrium. De studenten zaten in een cirkel op een verhoging (hoe hoger hoe meer studenten konden kijken) terwijl op het podium een lijk werd opengesneden of een patiënt werd behandeld. De leerlingen leerden van de meester. De klas wordt verdeeld in een aantal groepjes die ieder een stukje van een fysiologische les gaan verzorgen. Elk groepje bestaat uit één of twee vragenstellers (die proberen om de uitleg van de meesters kritisch te begrijpen) en een of twee meesters. De andere leerlingen luisteren en maken aantekeningen. Pagina 13

15 De volgende vragen worden door de groepjes behandeld. a. Waardoor kan het stikstofgas in de ademlucht voor b. c. d. e. f. problemen tijdens het duiken zorgen? Waardoor kun je niet door een hele lange snorkel ademen tijdens het duiken? Waardoor komt het dat een baby niet verdrinkt in vruchtwater? Op welke manier zorgt een ijzeren long ervoor dat de luchtverversing tot stand komt? Op welke manier kan een klaplong ontstaan en wat gebeurt er dan? Welke gevaren zitten er aan het hyperventileren vlak voordat je in het water duikt? Overleg met elkaar en je docent of de gegeven antwoorden correct zijn. Gebruik de volgende bronnen: nl.wikipedia.org Leerlingen voor leerlingen Pagina 14

16 Op de website vind je verschillende video's die door leerlingen voor leerlingen zijn gemaakt. Hieronder een video die goed past bij deze opdracht. Bekijk de video. Video: Gaswisseling Pagina 15

17 Antwoorden Verwerking Stap 2 Opdracht 3 Organisatieniveaus De buitenste tussenribspieren trekken samen en daardoor verdiept de uitademing. Stap 3 Opdracht 2 Itis a. De uitgang-itis- wijst op een ontsteking. b. Bij bronchitis is er een ontsteking van de bronchiën, bij pleuritis een ontsteking van de vliezen rond de longen (pleura). c. Bij een virale pleuritis is uitzieken de enige mogelijkheid. Een bacteriële pleuritis kan met antibiotica worden bestreden. Opdracht 3 Taaislijmziekte a. Een aantal slijmvliezen in het lichaam produceren een erg taai slijm. In de luchtwegen bemoeilijkt dat de gasuitwisseling en de afvoer van ingeademd stof en bacteriën. Het transport van stoffen van de alvleesklier naar de darmen verloopt slechter. b. Ongeveer 40 jaar. c. Wanneer beide ouders heterozygoot zijn is de kans 25% dat ze een kind met de aandoening krijgen. Pagina 16

18 Over dit lesmateriaal Colofon Auteur VO-content Laatst gewijzigd 21 July 2016 om 16:26 Licentie Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 3.0 Nederlands licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om: het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden. Meer informatie over de CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie Aanvullende informatie over dit lesmateriaal Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar: Leerniveau VWO 6; VWO 5; Leerinhoud en Biologie; Instandhouding; Stofwisseling van het organisme; Ademhaling bij doelen eukaryoten; Eindgebruiker leerling/student Moeilijkheidsgraad gemiddeld Studiebelasting Pagina 17 8 uur en 0 minuten