De huid + oefenvragen thema gaswisseling en uitscheiding

• newEditor
• Biologie
• Voortgezet speciaal onderwijs
• Leerroute 5

Gaswisseling

Havo 5 - Thema 12

Doelen van deze les

• Je kan de bouw van de verschillende onderdelen van de longen koppelen aan de functie van de verschillende onderdelen en de longen als geheel.

• Daarbij kan je uitleggen hoe de bouw van de longen een optimale gaswisseling bevordert.

Bs. 1 Ademhalingsstelsel van de mens

Ademhaling

voorhoofdsholte

neusschelpen/slijmvlies

wiggebeenholte

huig

keelholte

slokdarm

luchtpijp

Voordelen neusademhaling

• De lucht wordt:

• -Vochtig gemaakt

• -Warm gemaakt

• -Gezuiverd van stof en ziekteverwekkers

• -Het wordt ‘gekeurd’ door het reukzintuig

In neus- en keelholte bevinden zich ook de AMANDELEN, deze zijn betrokken bij de afweer tegen ziekteverwekkers. Ze kunnen gaan ontsteken en opzwellen en zo voor problemen zorgen.

Huig

Ontstoken amandel

Tong

Huig  zorgt ervoor dat er geen eten de neus in gaat

Strottenklepje  zorgt dat er geen eten de luchtpijp in gaat

Luchtpijp met kraakbeenringen

Bronchiën met kraakbeenringen

Bronchiolen

De wanden van de fijne bronchiolen bevatten geen kraakbeen meer maar wel spierweefsel. Deze spiertjes worden aangestuurd door het autonome zenuwstelsel (zie Binas).

De binnenwand is bekleed met slijmvlies en trilhaarepitheel.

Aansturing spieren bronchiolen

• Welk deel van het autonome zenuwstelsel zorgt voor het ontspannen van de spiertjes in de bronchiolen?

Probeer te beredeneren wat hiervan de functie is.

Op het slijmvlies ligt TRILHAAREPITHEEL, hiermee wordt slijm, met daarin gevangen stof en ziekteverwekkers, naar de keelholte getransporteerd om door te slikken

Alle delen (behalve de longblaasjes) van het ademhalingsstelsel bevatten slijmvlies met trilhaarepitheel, zodat de longblaasjes vrij blijven van slijm, stof en ziekteverwekkers.

Slijmvliezen met trilhaarepitheel

Iedere bronchiole eindigt in een longblaasje. Deze hebben een wand van 1 cellaag dik en worden omgeven door een haarvaten-netwerk. Dit zijn de plaatsen waar door diffusie zuurstof wordt opgenomen en koolstofdioxide afgegeven.

Diffusie wordt veroorzaakt door het verschil in O2-spanning (PO2) tussen de ingeademde lucht, en de O2-spanning in het bloed.

CO2 wisselt volgens hetzelfde principe.

Transport van O2 en CO2

Iedere rode bloedcel bevat 4 heemgroepen, elk met een ijzer-atoom en het eiwit globine.

Iedere cel kan 4 O2-moleculen vervoeren gebonden aan de heem-groepen:

Hb + O2 <- -> HbO2

Bloed verzadigd met O2 is helderrood van kleur

Omdat in de longen de O2 steeds de rbc’s in verdwijnt, blijft het verschil in O2-spanning tussen het bloed en de ingeademde lucht bestaan  diffusie blijft doorgaan
zuurstof opname in de longblaasjes

In weefsels is de O2-spanning juist laag omdat de cellen het gebruikt hebben  diffusie van O2 het bloed uit het weefsel in
effect van zuurstofspanning

Uittreden van vocht in de longblaasjes

Bij een gezond persoon treedt er minimaal water uit in de longblaasjes. Dat komt door:

• Een relatief lage bloeddruk ten opzichte van andere haarvaten netten, waardoor er een balans is tussen de bloeddruk en colloïd-osmotische druk.

• Dit evenwicht voorkomt dat er een overmatige hoeveelheid vocht uit de longhaarvaten lekt, behalve de kleine hoeveelheid die nodig is voor de uitwisseling van gassen en voedingsstoffen. 

• Het kleine beetje overtollig vocht wordt opgevangen door het lymfestelsel en via de lymfevaten teruggevoerd naar de bloedbaan.

Longoedeem

Oorzaken zoals:

• Een verhoogde bloeddruk in de haarvaten, door bijvoorbeeld een stolsel.

• Of juiste een vertraagde doorstroom van bloed, doordat het hart minder goed werkt.

• Of in een infectie waardoor vochtophoping wordt veroorzaakt.

Gevolgen:

• Zuurstoftekort door een bemoeilijking van de gaswisseling.

Terugblik:
Factoren die bijdragen aan efficiëntie gaswisseling

• Bedenk zoveel mogelijk redenen waarom de gaswisseling van de mens zo efficiënt verloopt? (ik heb er zelf 6)

Welke factoren spelen mee bij een efficiënte gaswisseling?

• 1. Oppervlakte van longblaasjes is enorm

• 2. Oppervlakte van haarvaten is ook enorm

• 3. Lucht in longblaasjes wordt steeds ververst, dus pO2 blijft daar steeds hoger dan het bloed.

• 4. Er blijft steeds nieuw bloed door de haarvaten stromen, waardoor pCO2 in bloed steeds hoger blijft dan de pCO2 in de longen.

• 5. De wand van de longblaasjes is 1 cellaag dik

• 6. De wand van de haarvaatjes is ook maar 1 celllaag dik (waardoor de diffusie afstand minimaal is en gaswisseling dus heel snel kan plaatsvinden)

Bs. 2 Longventilatie

• Ademvolume: De hoeveelheid lucht die in rust wordt in en uit geademd. Dit is gemiddeld genomen 0,5 L.

• 150 ml lucht komt niet verder dan de luchtpijp, bronchiën en bronchiolen. Dit noemen we ‘de dode ruimte’, omdat hier geen gaswisseling plaatsvindt.

De zijwanden van de borstholte worden gevormd door de ribben, de BUITENSTE en de BINNENSTE TUSSENRIB-SPIEREN

Gemiddelde samenstelling van lucht in %

Opdrachten:

Als we de samenstelling van de lucht in de longblaasjes vergelijken met de samenstelling van de uitgeademde lucht zien we twee gassen die sterk in samenstelling van elkaar wisselen. Probeer beide verschillen te verklaren met behulp van de kennis die je hebt over de dode ruimte.

De borstholte

De onderzijde van de borstholte wordt gevormd door het MIDDENRIF.

De longen liggen in de borstholte en zijn omgeven door 2 vliezen:

• Het BORSTVLIES en het LONGVLIES

• Tussen de vliezen bevindt zich een laagje vloeistof

Onderdruk in de pleurale ruimte zorgt ervoor dat de longen na uitademing niet helemaal in elkaar zakken. De longen worden als het ware lichtjes tegen het borstvlies aangezogen.

Onderdruk pleurale ruimte

Wat als de onderdruk wegvalt?

In- en uitademing schematisch

Tussenribspieren

Rol buikspieren in diepere uitademing

Omdat longweefsel elastisch is, en verbonden met de borstkas en middenrif, beweegt het mee met bewegingen daarvan  hierdoor wordt lucht in de longen ververst = VENTILATIE

Ventilatiebewegingen

https://www.bioplek.org/animaties/longen/ademhalingsspieren.htm l

Wat wordt verstaan onder het restvolume?

VITALE CAPACITEIT

Als het volume van de longen groter wordt ontstaat er een onderdruk, waardoor lucht naar binnen wordt gezogen

Als het volume van de longen wordt verkleind, ontstaat er een overdruk en wordt lucht naar buiten geperst

Onbewuste regeling van de ademfrequentie

Chemoreceptoren in halsslagaders en aorta

Stijging pCO2

Ademcentrum in hersenstam

Ademhalingsspieren

Stijging ademfrequentie

Lage pO2

Gevoeliger voor pCO2

Bewuste regeling van de ademfrequentie

Je kunt je ademhaling ook bewust versnellen of vertragen, dit gebeurt dan vanuit de grote hersenen.

Sommige mensen hebben ook via sterke emoties invloed op de ademfrequentie  HYPERVENTILATIE is dan het gevolg.

Hierdoor daalt de hoeveelheid CO2 in het bloed teveel wat kan leiden tot bijv. benauwdheid, duizeligheid, waas voor ogen, flauwvallen.

Gezonde longen en luchtwegen

Oorzaken van minder goed functioneren:

• Ziekte bijv. astma

• Inademing van schadelijke stoffen bijv. asbest

• Bewuste inademing van schadelijke stoffen  roken

Rokerslongen vs. Gezonde longen

Probeer redenen te noemen waarom rokers over het algemeen een slechtere conditie hebben dan niet rokers.

Bs. 3 De lever

Terugblik

Spieren ademhaling

https://www.bioplek.org/animaties/longen/ademhalingsspieren.htm

Rokerslongen->

Constant inwendig milieu

Homeostase: belangrijke waarden in het intern milieu worden constant gehouden.

Intern milieu: alle delen van het lichaam die cellen en weefselvloeistof bevatten.

Uitscheiden: stoffen van het intern naar het extern milieu brengen.

Uitscheiden -> dus niet hetzelfde als uitschij….. ;)

De lever

Anatomie lever

De lever heeft 3 bloedvaten:

• De poortader

• De leverslagader

• De leverader

• Daarnaast is de lever aangesloten op de galblaas en de galblaas op de twaalfvingerige darm.

Anatomie leverlobje

Gaat gal van of naar de lever?

Gaat bloed in de leverslagader van of naar de lever?

Gaat bloed in de poortader van of naar de lever?

Gaat bloed in de leverader van of naar de lever?

Functies van de lever

• Noem er zoveel mogelijk

Functies van de lever op een rij:

• 1. Omzetten van aminozuren

• 2. Het afbreken van aminozuren (ureum als restproduct)

• 3. Opslag van glycogeen (en het omzetten van glycogeen naar glucose)

• 4. Productie van gal

• 5. Rode bloedcellen afbreken (met bilirubine als restproduct)

• 6. Afvalstoffen omzetten naar niet-schadelijke producten

• 7. Vorming en omzetting van vetten

Bloedsuiker constant houden

Bs. 4 urinewegstelsel

Nefron (niereenheid)

Het nefron

ADH feedback systeem

Belangrijke begrippen werking nieren

• Ultrafiltratie: door de hoge druk in het begin van de haarvaten in de Glomerulus wordt water met opgeloste stoffen het kapsel van Bowman in geperst. Bij dit proces ontstaat de voorurine.

• Terugresorptie: In de lis van Henle wordt door passief en actief transport water en andere stoffen terug opgenomen in het bloed. Passief transport wordt gefaciliteerd door een verschil in osmotische waarde tussen de weefsels van het niermerg en de voorurine.

• ADH: zorgt voor extra terugresorptie van water in de verzamelbuisjes wanneer de osmotische waarde van het bloed hoog is.

Bs. 5 de huid

Wanneer iemand derdegraads verbrand is zitten de brandwonden tot onder de lederhuid.

Opdracht: Bedenk welke problemen ontstaan in het lichaam wanneer deze huidlagen niet meer intact zijn.

oPDRACHT

• Noem zoveel mogelijk functies van de huid

Functies van de huid:

• Vormt een barrière met de buitenwereld

• Bescherming tegen uitdroging

• Bescherming tegen UV-straling (hoe?)

• Bescherming tegen beschadiging

• Warmteregulatie (op welke twee manieren?)

• Aanmaak van vitamine D (onder invloed van?)

• Waarnemen met behulp van zintuigcellen (welke typen ken je?)

• Energieopslag (in de vorm van?)

Temperatuurregulatie

Vragen

Vragen

Vragen

Vragen

Vragen

1. Een glucosemolecuul bevindt zich in een nierslagader van een mens. Er wordt een aantal veronderstellingen gedaan over de weg die dit molecuul van daar af kan volgen:
   
   1) nierslagader - haarvat - nierader
   2) nierslagader - haarvat - nierkapsel - nierkanaaltje - cel van nierkanaaltje - weefselvloeistof - haarvat - nierader
   3) nierslagader - haarvat - weefselvloeistof - haarvat - nierader
   
   Welke veronderstelling(gen) kan of kunnen juist zijn?

   1.   alleen 1

   2.   alleen 2

   3.   alleen 2 en 3

   4.   zowel 1, 2 en 3

vRAGEN

1. Het antidiuretisch hormoon (ADH) bevordert de resorptie van water in de nieren. Indien er meer ADH hormoon aanwezig is dan normaal, dan zal er

   1.   meer voorurine en meer urine dan normaal gevormd worden

   2.   evenveel voorurine en meer urine dan normaal gevormd worden

   3.   evenveel voorurine en minder urine dan normaal gevormd worden

   4.   minder voorurine en minder urine dan normaal gevormd worden

vRAGEN

]Welk proces in de nieren zorgt voor het verschil in glucoseconcentratie tussen voorurine en urine?

1.   diffusie

   1.   osmose

   2.   actief transport

vRAGEN

In de afbeelding staat een niereenheid. Op welke van de plaatsen 1, 2, 3 en 4 is de concentratie ureum in de vloeistof die zich daar bevindt, het grootst?

1.   op plaats 1

   1.   op plaats 2

   2.   op plaats 3

   3.   op plaats 4