Een watercouveuse voor premature baby's: hoe moeilijk kan het zijn?
1 / 25
Lesduur is: 45 minIntroductie
Veel te vroeg geboren baby's hebben in een couveuse wel overlevingskansen, maar vaak levenslang last van longproblemen. Door de zwangerschap kunstmatig, onder water, voort te zetten worden die longproblemen voorkomen. Een nieuwe vinden, de AquaWomb, maakt dit mogelijk. Hoe werkt dit? En welke ethische aspecten hangen hiermee samen?
Instructies
Voorkennis van leerlingen
Deze les bouwt voort op de (onderbouw-)kennis over zwangerschap en placenta en bouw en functie van de longen. Er zit echter voldoende herhaling in de les om deze kennis weer op te halen.
Voorbereiding van de docent
- Neem de les inclusief de notities een keer door.
- De les is door de vele video's aan de lange kant. Maak een keuze uit de video's of kies ervoor om de opdracht als huiswerk op te geven en de laatste video de volgende les te laten zien. Die laatste video van 13 minuten is voor leerlingen aan de lange kant, maar laat wel alle aspecten van de AquaWomb zien.
Leerdoelen/vaardigheden
- De leerling heeft kennisgemaakt met de werking van een watercouveuse.
- De leerling weet waarom zo’n innovatie nodig is voor te vroeg geboren baby’s.
- De leerling kan de basisfuncties van de (water-)couveuse benoemen zoals het belang van temperatuur, bescherming en nabootsing van de baarmoeder.
- De leerling heeft de kennis van de werking van de placenta flink opgefrist.
- Daarnaast heeft de leerling kennisgemaakt met een toepassing van biologische, technische en ontwerpkennis.
Aansluiting curriculum
Deze les sluit aan bij biologie bij het onderwerp voortplanting (met name de werking van de placenta) en bij gaswisseling (werking longen) en is waarschijnlijk in klas 4 het meest op z'n plaats, maar kan ook in latere leerjaren gebruikt worden. Omdat leerlingen uitgedaagd worden om zelf na te denken over een ontwerp, is de les ook breder dan alleen voor biologie inzetbaar.
Feedback
De makers van deze les willen graag weten wat je van de les vond. Ga daarvoor naar de (korte) vragenlijst. Heel veel dank!
Werkbladen
Onderdelen in deze les
Slide 1 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 2 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 3 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 4 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 5 - Tekstslide
Toelichting
De afbeelding laat zien dat zo'n watercouveuse een ingewikkelde zaak is; dat wisten ze toen ook al. Het gaat er bij deze afbeelding niet om dat leerlingen precies begrijpen hoe het apparaat in elkaar zit, meer om het idee wat er allemaal nodig is om een premature baby in leven te houden.
Eventueel vertellen: Premature baby's worden opgevangen in couveuses, tot ze zelfstandig alle lichaamsfuncties kunnen vervullen.
Helaas hebben hun longen dan al veel schade opgelopen. Die zijn met 24 weken namelijk nog lang niet volgroeid.
Vraag
Emanuel Greenberg kreeg patent voor zijn ontwerp (vorige dia). Schat eens wanneer dat (ongeveer) was.
A
100 jaar geleden
B
70 jaar geleden
C
30 jaar geleden
D
7 jaar geleden
Slide 6 - Quizvraag
Emanuel Greenberg diende zijn ontwerp in 1954 in en ontving in dat jaar het patent over zijn ontwerp. Al eerder, in 1923, had John Haldane het idee van een kunstmatige baarmoeder geformuleerd.
Slide 7 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Vraag
Denk in tweetallen na over de volgende vraag:
Aan welke eisen moet de 'kunstbaarmoeder' voldoen om een premature baby nog 3 maanden te kunnen 'huisvesten'?
Wees zo compleet mogelijk.
Slide 8 - Open vraag
Mogelijke antwoorden:
- zuurstoftoevoer en CO2-afvoer
- toevoer van voedingsstoffen
- afvoer van afvalstoffen
- 'vruchtwater' moet steeds gezuiverd worden
- constant houden van temperatuur op 37 graden
- bestand zijn tegen schokken (of schoppen)
- moet kunnen meegroeien met de baby of groot genoeg zijn
- moet weerstand geven zodat baby spieren en botten kan belasten
- vrij van ziektes/infecties
- contact met moeder/ouders via geluid of iets anders
- alle waardes moeten continu gemonitord worden
- bij de 'geboorte' (via keizersnee) mag de baby niet in contact komen met de buitenlucht (dus een watersluis nodig)
Slide 9 - Video
Toelichting
Deze video laat o.a. zien hoe een te vroeg geboren baby via een soort 'sluis' van baarmoeder naar kunstbaarmoeder kan gaan (om te voorkomen dat het gaat ademen). Daarnaast toont het de ontwikkeling van 'kunstbaby's' door industrieel ontwerpers, waarmee alle processen zo natuurlijk mogelijk nagebootst kunnen worden.
Slide 10 - Tekstslide
Toelichting
Deze video biedt veel info over de werking van de placenta, maar kan overgeslagen worden als e.e.a. behandeld is in eerdere lessen.
Speel de video af via YouTube en zet eventueel Engelse ondertiteling aan.
Slide 11 - Tekstslide
Toelichting
Als het vinkje 'toon bij leerling' aan staat, kunnen leerlingen op hun eigen scherm de hotspots aanklikken. Het is de bedoeling dat ze zoveel mogelijk lezen in drie minuten. Daarna volgen enkele kennisvragen hierover.
Vraag
Welke voedingsstoffen gaan gemakkelijk van het bloed van de moeder naar het bloed van de foetus?
A
water, glucose, aminozuren, vitaminen
B
eiwitten en vetten
C
ijzer, calcium, zuurstof, koolstofdioxide
D
zuurstof
Slide 12 - Quizvraag
Antwoord A is juist: water, glucose, aminozuren (bouwstenen van eiwitten) en vitaminen gaan makkelijk via de placenta van moeder naar kind.
Eiwitten en vetten zijn te groot (B onjuist), koolstofdioxide gaat van kind naar moeder (C onjuist, bovendien erg onvolledig). Zuurstof diffundeert inderdaad van moeder naar kind, maar afgezien van de vraag of je zuurstof een voedingsstof kunt noemen, is ook dit antwoord verre van volledig (D onjuist).
Vraag
Welke hormonen worden door de placenta geproduceerd om de zwangerschap te ondersteunen?
A
Testosteron , insuline en progesteron
B
oestrogeen, progesteron, placentaal lactogeen en groeihormoon
C
cortisol en schildklierhormoon
D
oxytocine, prolactine en placentaal lactogeen
Slide 13 - Quizvraag
Antwoord B: Zo helpt progesteron uit de placenta het baarmoederslijmvlies dikker en groter te maken en stimuleert het de klieren in dat slijmvlies om voedingsstoffen te produceren die door het embryo in de vroege stadia van de zwangerschap worden gebruikt. Placentaal lactogeen en groeihormoon werken voornamelijk in op het lichaam van de moeder en stimuleren het om steeds meer voedingsstoffen beschikbaar te stellen voor de groeiende foetus
Vraag
Wat is de functie van de door de placenta geproduceerde neurotransmitters?
A
Ze vervullen een rol bij de regulatie van de zwangerschap
B
Ze stimuleren de vorming van de placenta
C
Ze zorgen voor de ontwikkeling van de foetale hersenen
D
De placenta produceert helemaal geen neurotransmitters!
Slide 14 - Quizvraag
Antwoord C is juist.
Vraag
Welk orgaan of welke organen zijn bij een foetus (ongeboren baby) verantwoordelijk voor de zuurstofvoorziening?
A
de longen
B
de longen en de placenta
C
het hart en de placenta
D
de placenta
Slide 15 - Quizvraag
In de placenta vindt de diffusie van zuurstof van moeder naar kind plaats, dus antwoord D is juist. Zonder de hartslag van het kind vindt er echter geen transport van die zuurstof plaats, waarmee antwoord C ook goed is.
De longen van het kind functioneren nog niet voor de geboorte, waarmee antwoord A en B onjuist zijn.
Vraag
Hoe beschermt de placenta de foetus tegen infecties?
A
Door eigen witte bloedcellen te produceren
B
Door virussen tegen te houden via een dikke membraan
C
Door antistoffen van de moeder door te geven
D
Door het foetale immuunsysteem direct te activeren
Slide 16 - Quizvraag
Antwoord C: De foetus ontvangt van de moeder IgG-antistoffen, waardoor de foetus passief beschermd is tegen de meeste infectieziekten.
Slide 17 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 18 - Tekstslide
Deze opdracht kan ook heel goed als huiswerk opgegeven worden. De volgende les kan een aantal podcasts beluisterd worden en kan de les worden afgesloten met de video (volgende dia).
Als er minder tijd beschikbaar is, moet er een keuze gemaakt worden!
Slide 19 - Tekstslide
Deze video duurt 13 minuten. Alle aspecten waar bij het ontwikkelen van de AquaWomb aan gedacht is, komen aan bod. Hebben leerlingen hier ook allemaal aan gedacht (en mooie oplossingen bedacht)? Verschillende takken van wetenschap komen aan bod: de technische kant van het verhaal, maar ook het ontwerp (industrieel ontwerpen). Wetenschap is zelden een eilandje!
Slide 20 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 21 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 22 - Tekstslide
Link naar vragenlijst voor leerlingen:
ut.onl/leerling4tu
Slide 23 - Tekstslide
Link naar vragenlijst voor docenten:
ut.onl/docent4tu
Slide 24 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
Slide 25 - Tekstslide
Deze slide heeft geen instructies
