Module: Fijn stof - H 5. CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie.

Transcriptie

1 Module: Fijn stof - H 5 Auteur VO-content Laatst gewijzigd Licentie Webadres 29 April 2016 CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie Dit lesmateriaal is gemaakt met Wikiwijsleermiddelenplein. Wikiwijsleermiddelenplein is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, vergelijkt, maakt en deelt. Stel zo voor iedere onderwijssituatie de optimale leermiddelenmix samen.

2 Inhoudsopgave Intro Lucht is van levensbelang Vooraf Eindproduct-Beoordeling Doelen-Concepten Kennisbank Werkwijze Verwerking Stap1 Stap2 Stap3 Stap4 Stap5 Toetsen Fijn stof Antwoorden Verwerking Over dit lesmateriaal Pagina 1 Module: Fijn stof - H 5

3 Intro Lucht is van levensbelang Lucht is van levensbelang Schone lucht bevat weinig stoffen die het ademhalingsstelsel aantasten of ons ziek maken. Ons lichaam heeft een aantal manieren tot zijn beschikking om stoffen uit de lucht te filteren, maar dan moet het stof in de lucht niet te fijn zijn. In deze module gaat het over de vraag wat fijn stof is, de gevaren van fijn stof en de manier waarop het ons lichaam binnen kan komen. Bekijk de volgende twee filmpjes: Pagina 2 Module: Fijn stof - H 5

4 Vooraf Eindproduct-Beoordeling Eindproduct Je gaat in overleg met je docent, voor elkaar, een informatieve les over de gevaren van fijn stof organiseren. Om aan te geven wat in je leefomgeving wordt gedaan om de problemen met fijn stof te verkleinen nodig je ook mensen uit vanuit de gemeente en de plaatselijke politiek. Vraag een plaatselijke arts of mensen van de longstichting om vanuit medisch perspectief informatie te geven Verdeel de taken over de leerlingen. Beoordeling In overleg met docent. Doelen-Concepten Leerdoelen Je kunt: twee verschillende omschrijvingen geven van het begrip ademhaling de onderdelen van de luchtwegen in een afbeelding benoemen en hun functies uitleggen Pagina 3 Module: Fijn stof - H 5

5 de verschillen tussen borst- en buikademhaling omschrijven uitleggen waardoor de longinhoud kan veranderen in een afbeelding de verschillende longinhouden aangeven uitleggen wat onder fijn-stof wordt verstaan Deelconcepten Longen, luchtpijp, bronchiën, longblaasjes, gaswisseling, ventilatiebeweging, longcapaciteit, vitale capaciteit, dode ruimte, diffusie, CO 2 - en O 2 - concentratie, inwendig en uitwendig milieu, regelkring. Kennisbank In de module wordt gebruik gemaakt van de volgende onderdelen uit de Kennisbank. KB: Gaswisseling KB:?De weg van lucht KB:?Regeling van de ventilatie KB:?Transport van gassen Werkwijze De module 'Fijn stof' 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 'Fijn stof'. Werkvorm Je kunt de opdrachten in deze module individueel doorlopen. Tijdens practica (stap 2 en 3) werk je in tweetallen. In de stappen 1, 4 en 5 ga je ook met de gehele klas aan de slag. Benodigdheden Ispex fijnstof adapter op smartphone luchtpijp en varkenssnuit uit de dierenwinkel microscopisch preparaat van luchtpijp en long spare-ribs spirometer Tijd Voor deze module heb je ongeveer 8 slu nodig. Pagina 4 Module: Fijn stof - H 5

6 Verwerking Stap1 Fijn stof Het belang van schone lucht is voor iedereen duidelijk. Meten van de hoeveelheid stof in de lucht is een andere zaak. Tegenwoordig kun je zelfs met je smartphone meedoen aan onderzoek naar fijn stof. Opdracht 1 Bekijk de video: Leg met eigen woorden uit op welke manier de onderzoekers de hoeveelheid fijn stof in de atmosfeer gaan meten. Opdracht 2 Maak een opzet voor een onderzoek om als klas mee te doen aan het meten van fijn stof in de schoolomgeving. Voer het onderzoek uit. Verzamel alle gegevens en probeer de waarnemingen in een schoolkrant of plaatselijke krant/nieuws (online) te plaatsen. Opdracht 3 Fijn stof is een begrip dat op veel manieren kan worden uitgelegd. Lees de informatie over fijn stof in Wikipedia of de informatie van Milieuloket. Geef antwoord op de volgende vragen: Wat wordt verstaan onder fijn stof? Wat zijn de bronnen van fijn stof? Hoe komt het fijn stof in de lucht? Wat zijn de gezondheidsrisico s? Hoe meet je de concentratie fijn stof in de lucht? Vergelijk je antwoorden met die van een klasgenoot. Opdracht 4 Hoe is het gesteld met fijn stof in jouw woonplaats en het gebied eromheen? Je vindt hier meer informatie Pagina 5 Module: Fijn stof - H 5

7 Stap2 De weg naar binnen Om in leven te blijven is aanvoer van zuurstof en afvoer van koolstofdioxide nodig. De zuurstof halen we uit de ingeademde lucht, de koolstofdioxide ademen we uit. De lucht buiten het lichaam bevat echter meer stoffen. In de vorige stap heb je al geleerd dat niet al die stoffen goed zijn voor ons functioneren. De bouw van het ademhalingsstelsel is erop gericht om zoveel mogelijk alleen de niet-gevaarlijke stoffen ons lichaam te laten binnendringen. Opdracht 1 Ademhalingsstelsel KB: De weg van lucht Welke functies horen bij welke onderdelen van het ademhalingsstelsel? Beantwoord de volgende vier vragen: a. Neem het schema over en zet de juiste functie bij het orgaan/weefsel. Orgaan/weefsel Slijmvlies in neus en luchtpijp Neusharen Trilhaarslijmvlies in luchtpijp Reukslijmvlies in de neus Functie b. Welke van de genoemde organen of weefsels hebben een rol bij de bescherming tegen het binnenkomen van fijn stof? c. Welke rol hebben ogen bij het keuren van de lucht die je gaat inademen? d. Welke rol hebben een deel van de hersenen bij het keuren van de lucht die je gaat inademen? Opdracht 2 Verbindingen De luchtpijp vormt de verbinding tussen de neusholte en de longen. In de dierenwinkel kun je onderdelen van het ademhalingsstelsel van dieren kopen. Die onderdelen worden als speelgoed of voedsel gebruikt voor huisdieren. Maak een tekening van: luchtpijp varkensneus Benoem de getekende onderdelen. Laat de tekeningen controleren door de docent. Pagina 6 Module: Fijn stof - H 5

8 Opdracht 3 Luchtpijp De luchtpijp is omgeven door onvolledig gesloten kraakbeenringen. Beantwoord de volgende vragen: a. Aan welk onderdeel van een huishoudelijk apparaat doet de bouw van de luchtpijp je denken? b. Welke functie hebben de kraakbeenringen in de luchtpijp? c. Waarom zijn de kraakbeenringen niet rondom gesloten? Opdracht 4 Dwarsdoorsnede Bestudeer een microscopische dwarsdoorsnede van de luchtpijp. Let vooral op de bouw en ligging van het slijmvlies Maak een tekening van het preparaat onder de microscoop en geef namen aan de getekende onderdelen. Opdracht 5 Zuurstof en koolstofdioxide Om voldoende zuurstof en koolstofdioxide uit te wisselen tussen buitenlucht en longen is een groot oppervlak nodig. Leg uit hoe door de bouw van de longen het oppervlak wordt vergroot. Stap3 Inademen en uitademen Om voldoende lucht in en uit je longen te krijgen is een ventilatiebeweging nodig. Door het vergroten en verkleinen van het volume van je longen gaat lucht je longen in of uit. Je concentreren op je ademhaling kan een goede manier zijn om tot rust te komen. Veel meditatietechnieken en yoga maken daar gebruik van. Opdracht 1 In- en uitademen KB: Inademen en uitademen Welke spieren zorgen voor inademen en welke voor uitademen? Neem de tabel over en vul de juiste antwoorden in. Spieren Buitenste tussenrib spieren Binnenste tussenrib spieren Middenrif spieren Spieren van nek naar sleutelbeenderen Buikspieren Inademen/uitademen Pagina 7 Module: Fijn stof - H 5

9 Opdracht 2 Spare-ribs Bekijk een stukje spare-ribs. Voel waar de ribben zitten. Maak een tekening van de richting van de spieren tussen de ribben. Opdracht 3 Ademhalen Ook als je op je kop hangt, blijf je ademhalen. Vooral de uitademing gaat dan zwaarder. Leg dit uit. Stap4 Longcapaciteit De ventilatiebeweging van je borstkas en middenrif verzorgen de ademhaling. Zoals je nu zit te lezen zal er maar een klein deel van wat je maximaal kunt in en uitademen worden gebruikt. Opdracht 1 Longcapaciteit Lees: KB: Longcapaciteit In tweetallen. Maak een lijstje met begrippen uit de KB die jullie belangrijk vinden. Verdeel de begrippen onder elkaar. Maak in je eentje voor de begrippen een zin waar dat begrip inpast. Geef elkaar de zinnen en vul de begrippen in. Controleer elkaars antwoorden. Opdracht 2 Hoeveelheid lucht Om de hoeveelheid lucht te meten die per ademhaling naar binnen en buiten gaat kun je een spirometer gebruiken. Noteer als klas een aantal variabelen die de grote van de vitale capaciteit zouden kunnen beïnvloeden. Denk daarbij aan sekseverschil, verschil lichaamsgrootte en/of sportiviteit. Stel de (eenduidige) onderzoeksvragen op. Verdeel de onderzoeksvragen over groepjes. Ontwerp per groep een onderzoek om antwoord te geven op de onderzoeksvragen. formuleer een hypothese voer het onderzoek uit trek conclusies Pagina 8 Module: Fijn stof - H 5

10 Deel de conclusies met de rest van de klas. Opdracht 3 Zuurstof KB: Regeling van de ventilatie KB: Van longblaasje naar bloed De hoeveelheid gassen (zuurstof en koolstofdioxide) die naar en van de cellen wordt getransporteerd moet via diffusie door celmembranen. Beantwoord de volgende vier vragen: a. Stel je een zuurstof molecuul voor dat vanuit de lucht naar een cel in je teen moet. Noteer via welke cellen(celmembranen) het zuurstof in de teen zal komen. Gebruik je BINASboek voor extra informatie. b. De hoeveelheid gassen die per tijdseenheid door een (cel)membraan kan diffunderen is ook afhankelijk van het membraanoppervlak. Als cellen groter worden hebben ze meer membraanoppervlak, dat is gunstig voor de diffusie. We maken een modelvoorstelling: Zet de juiste getallen en eenheden op de juiste plaats. Ribbe van een kubus Oppervlak Inhoud 1 cm 10 cm Oppervlak per cm 3 c. Welke conclusie over het verband tussen celinhoud en celgrootte kun je trekken? d. Op welke manieren zorgt een organisme voor een zo groot mogelijke gasuitwisseling via de celmembranen? Stap5 Afronding Je gaat beginnen aan de afronding. Je hebt in deze module kennis opgedaan over de ademhaling en de gevaren van fijn stof voor de ademhaling. In overleg met je docent ga je, met en voor elkaar, een les verzorgen over de gevaren van fijn stof in jullie leefomgeving. Maak eerst een overzicht van de onderwerpen waar je informatie wilt geven. Zoek per groep naar deskundigen waar je informatie van kunt krijgen en bevraag die. Overleg of je ook deskundigen van buiten (artsen, mensen van de longstichting, plaatselijke politici) Pagina 9 Module: Fijn stof - H 5

11 kunt vragen om jullie in de les informatie te geven. Maak in overleg met je docent een plan voor de les en verzorg die met elkaar. Je zult merken dat je de informatie ook voor de volgende module kunt gebruiken. Pagina 10 Module: Fijn stof - H 5

12 Toetsen Fijn stof Toetsen De opdracht sluit je af met het maken van twee toetsen. De toetsen bestaan uit gesloten en open vragen. De gesloten vragen worden nagekeken door de computer. De open vragen moet je zelf scoren. Als je alle vragen beantwoord hebt, zie je je score. Je krijgt van de vragen die je fout hebt, het goede antwoord te zien. Klik op knoppen om de toetsen te starten. Ademhaling kn.nu/75d1a 1 Ademhaling is noodzakelijk om oxidatie van organische stoffen in cellen mogelijk te maken. Dankzij de oxidatie van glucose kunnen de levensprocessen plaats vinden. Om welk product of producten van de oxidatie gaat het hier? Kruis één of meer antwoorden aan: a. Energie b. Koolstofdioxide c. Water d. Zuurstof 2 Bij zoogdieren komt ingeademde lucht niet verder dan de longblaasjes. Insecten hebben een tracheeënstelsel waardoor de lucht tot vlakbij de inwendige weefsels wordt getransporteerd. Pagina 11 Module: Fijn stof - H 5

13 Welke stof die in zoogdierbloed voorkomt, hoeft dus niet aanwezig te zijn in het bloed van insecten? a. fibrinogeen b. hemoglobine c. trombokinase 3 Tijdens een ademhaling passeert de lucht verschillende onderdelen van het ademhalingsstelsel. Zet de nummers van deze onderdelen in de juiste volgorde, te beginnen met de neusholte, nummer 7. Doe dit als volgt: bronchiën 2. bronchiolen 3. huig 4. keelholte 5. longblaasje 6. luchtpijp 7. neusholte 8. strottenklepje Volgorde: 4 Bekijk de onderstaande afbeelding. Vul de namen van de organen in bij het bijbehorende nummer. Kies uit: longblaasje, bronchiën, keelholte, strottenklepje, long, luchtpijp, neusholte, en bronchiole. Pagina 12 Module: Fijn stof - H 5

14 Welk van de onderstaande begrippen past het beste bij de bewegingen van de borstkas om de longlucht te verversen? a. ademhaling b. gaswisseling c. membraantransport d. oxidatie e. ventilatie 6 Om de vitale longcapaciteit te gaan benutten moet een proefpersoon dieper inademen. Wat gebeurt er dan? Vink de juiste veranderingen aan: Pagina 13 Module: Fijn stof - H 5

15 a. Het middenrif ontspant b. Het middenrif trekt zich samen c. Het middenrif gaat omhoog d. Het middenrif gaat omlaag e. De buitenste tussenribspieren verkorten zich f. De borstkas komt naar voren g. De borstkas zakt omlaag 7 Iemand die lang onder water wil blijven, ademt voor zijn duik eerst een aantal keren heel diep in en uit. Daardoor kan hij zijn adem langer inhouden. Hoe wordt dit bereikt? a. De duiker verhoogt de ph van zijn bloed door veel zuurstof in te ademen. b. De duiker verhoogt de ph van zijn bloed door veel koolstofdioxide uit te ademen. c. De duiker verlaagt de ph van zijn bloed door veel zuurstof in te ademen. d. De duiker verlaagt de ph van zijn bloed door veel koolstofdioxide in te ademen. 8 De diffusie van zuurstof van de lucht in de longen naar hemoglobine in het bloed wordt door een aantal factoren versneld. Welke factoren zijn dat? Klik ze aan. a. groot concentratieverschil b. lage ademhalingsfrequentie c. kleine diffusie-afstand d. vocht tussen longvlies en borstvlies e. hoge temperatuur f. grote oppervlakte van longblaasjes g. lage koolstofdioxide-concentratie 9 Je ziet een schematische afbeelding van de regelcentra in de hersenstam. Stel dat in centrum 2 impulsen binnenkomen van een koolstofdioxidereceptor. Wat is dan het gevolg voor de ademhalingssnelheid? Pagina 14 Module: Fijn stof - H 5

16 a. De ademhalingssnelheid blijft gelijk. b. De ademhalingssnelheid neemt af. c. De ademhalingssnelheid neemt toe. 10 Vul de onderstaande tekst aan. Maak daarbij gebruik van woorden en begrippen uit het volgende rijtje. Kies uit: meer, minder, de luchtpijp, het bloed, het diffusieoppervlak, het concentratieverval, de lengte van de difussieweg, af en toe. (Let op: Je hoeft niet alle woorden en begrippen te gebruiken!) Roken kan onder andere ernstige schade toebrengen aan de longen. Er zet zich een laagje teer af op de longblaasjes. Op den duur kunnen de longblaasjes onherstelbaar beschadigd raken. Het gevolg van het teerlaagje is dat er zuurstof in komt. De opnamesnelheid van zuurstof verandert doordat een factor uit De Wet van Fick verandert, namelijk de lengte van de diffusieweg. De waarde van deze factor neemt toe. Het gevolg daarvan is dat de diffusiesnelheid van zuurstof afneemt. Als de longblaasjes verder beschadigd raken spreken we van longemfyseem. De factor uit de Wet van Fick die dan afneemt is: diffusieoppervlak. Transport kn.nu/pljrf Pagina 15 Module: Fijn stof - H 5

17 1 Een sportster gaat tijdens de training over van lichte op zwaardere inspanning. De po? van het bloed dat de longen verlaat is 15 kpa. De po? van het bloed dat de spieren verlaat is bij lichte inspanning 5,2 kpa.. De po? van het bloed dat de spieren verlaat is bij zwaardere inspanning 3,9 kpa. Bepaal met behulp van het diagram hoeveel extra zuurstof (per tijdseenheid) door het bloed aan de spierweefsels wordt afgegeven bij zwaardere inspanning. a. 8 ml 6 ml = 2 ml b. 15 ml 12 ml = 3 ml c. 20 ml -12 ml = 8 ml 2 Op plaatsen in het lichaam waar de koolstofdioxidespanning hoog is, zoals in de spieren, wordt zuurstof uit het bloed verdreven. Waarom is dit effect gunstig voor het organisme? a. Zo kan de zuurstof goed naar de longen worden vervoerd. b. Zo kan de bloeddruk op peil worden gehouden. c. Zo kan koolstofdioxide door de spieren worden verwerkt. d. Zo komt de zuurstof beschikbaar voor het spierweefsel. 3 Bekijk de figuur hieronder. In de longen gebeurt het omgekeerde van de weefsels. Pagina 16 Module: Fijn stof - H 5

18 Wat gebeurt er met de evenwichtsreacties in de longen: CO2 + H2O <=> H2O + H2CO3 <=> H+ + HCO3- a. Dit evenwicht verschuift naar links. b. Dit evenwicht verschuift naar rechts. c. De reactiesnelheid neemt af, het evenwicht verschuift niet. Pagina 17 Module: Fijn stof - H 5

19 Antwoorden Verwerking Stap 2 Opdracht 1 Ademhalingsstelsel a. Orgaan/weefsel Functie Slijmvlies in neus en luchtpijp Vochtig maken van de lucht Neusharen Trilhaarslijmvlies in luchtpijp Reukslijmvlies in de neus Tegenhouden stofdeeltjes Afvoer van stofdeeltjes Keuren van ingeademde lucht b. Neusharen en slijmvlies in de neus, trilhaarslijmvlies in de luchtpijp. c. Zien van gevaarlijke stoffen. d. Herkennen van gevaarlijke stoffen. Opdracht 3 Luchtpijp a. Stofzuigerslang. b. Er voor zorgen dat de luchtpijp flexibel blijft en niet dicht kan klappen. c. De slokdarm ligt tegen de luchtpijp aan en die moet soms een beetje kunnen uitpuilen als er grote voedselbrokken door de slokdarm moeten. Opdracht 5 Zuurstof en koolstofdioxide De luchtpijp vertakt zich in twee bronchiën. De vertakkingen van de bronchiën, de bronchiolen vertakken zich steeds meer en aan het uiteinde komen de longblaasjes. Zo wordt het oppervlak heel erg vergroot. Om de longblaasjes heen lopen de haarvaten met bloedcellen en bloed. Stap 3 Opdracht 1 In- en uitademen Spieren Buitenste tussenrib spieren Binnenste tussenrib spieren Middenrif spieren Inademen/uitademen Inademen Uitademen Inademen Spieren van nek naar sleutelbeenderen Inademen Buikspieren Uitademen Opdracht 3 Ademhalen Als je op de kop hangt helpt de zwaartekracht niet mee bij het uitademen, de binnenste tussenribspieren moeten meer werk doen. Stap 4 Opdracht 3 Zuurstof a. Het zuurstof molecuul gaat via de cellen in de wand van het longblaasje naar de cellen van het haarvat. In het haarvat kan het zuurstof via de membraan van de rode bloedcel aan hemoglobine gekoppeld worden. In de teen aangekomen gaat het zuurstof vanuit de bloedcel via de haarvatcellen naar de teencel. b. Oppervlak per cm Ribbe van een kubus Oppervlak Inhoud 3 1 cm 6 cm 2 1 cm 3 6 cm 3 Pagina 18 Module: Fijn stof - H 5

20 10 cm 600 cm cm 3 0,6 cm 2 c. Naar mate cellen groeien ( in volume toenemen) wordt hun celoppervlak relatief kleiner. Er is dus minder diffusie-oppervlak om meer volume van de nodige stoffen te voorzien. d. De hoeveelheid zuurstof in de lucht vergroten, de ventilatiebeweging verdiepen, het passeren van de cellen zo weinig mogelijk hinderen. Pagina 19 Module: Fijn stof - H 5

21 Over dit lesmateriaal Colofon Auteur VO-content Laatst gewijzigd 29 April 2016 om 15:11 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 HAVO 5; Leerinhoud en Ademhaling bij de mens; Biologie; Instandhouding; Stofwisseling van het doelen organisme; Eindgebruiker leerling/student Moeilijkheidsgraad gemiddeld Studiebelasting 8 uur en 0 minuten Pagina 20 Module: Fijn stof - H 5