[home][inhoud][inhoud bovenbouw][inhoud practicum][links]  


©scholte/marree2000 (herzien in 2010)

Stofwisseling van de mens

Gaswisseling, bloed en bloedsomloop

Probleemkaarten

Tweede fase

Inhoud

  1. Bloedstolling en temperatuur
  2. Hartslagfrequentie en hartminuutvolume
  3. Bloeddruk
  4. De invloed van inspanning op de bloeddruk
  5. Elektrocardiogram
  6. Longinhoud bepalen
  7. Invloed van de temperatuur op de hartslag van een ongewerveld dier
  8. Invloed van CO2 en O2 op de hartslag van een ongewerveld dier
  9. Ademhaling van vissen
  10. CO2 en ademhaling vis
  11. Zuurstofgebruik van een insect
  12. Bepaling van het conditiegetal
  13. Zuurstof verbruik-koolstofdioxide productie
  14. Longventilatie en inspanning
  15. Osmotische waarde bloed
  16. Bufferende werking bloedplasma
  17. Bloedcellen

Elders op bioplek

Aanwijzingen onderzoek
Techniekkaart 9.4: Aanwijzingen experimenteel onderzoek
Techniekkaart 9.10: Werkplan
Techniekkaart 9.11: Formuleren van hypothese

bioplek

Gaswisseling, bloed en bloedsomloop

1. Bloedstolling en temperatuur

streep groen

probleem

Wat is de invloed van de temperatuur op de bloedstolling?

Het stollingsproces is een chemisch proces en lijkt dus niet op het stollen van vet of het ontstaan van ijs. Er zijn tientallen stoffen bij betrokken, waarvan veel als enzym werken. Het proces wordt in gang gezet door trombokinase. Deze stof komt vrij als er cellen beschadigd zijn. Bloedplaatjes bevatten veel trombokinase. Uiteindelijk wordt uit fibrinogeen fibrine gevormd, dit is het hoofdbestanddeel van het korstje dat op een wond ontstaat.

Zie ook: Bloedstolling

Voor dit experiment maak je gebruik van runderbloed dat (tijdelijk) onstolbaar is gemaakt door de Ca2+- ionen te binden. Om het weer te laten stollen, moeten druppels CaCl2 toegevoegd worden

Techniek 6.7: Bloedstolling

Experimenteel onderzoek doen; techniekkaart 9.4
Maken van een hypothese: techniekkaart 9.11

Werkplan: techniekkaart 9.10

bioplek

Gaswisseling, bloed en bloedsomloop

2. Hartslagfrequentie en hartminuutvolume

streep groen

Welk verband bestaat er tussen de mate van inspanning en de hartslagfrequentie en wat is ongeveer de hartcapaciteit onder die verschillende omstandigheden?

De hartfrequentie is het aantal hartslagen per minuut. Net als de ademfrequentie staat de hartslagfrequentie onder invloed van de hoeveelheid CO2 (en dus de pH) van het bloed. De hoeveelheid bloed die door één kamer per hartslag in de slagader gepompt wordt, is het slagvolume van het hart. In rust wordt per slag ongeveer 70 ml bloed verplaatst. Bij inspanning kan dit oplopen tot 120 ml.

De hartcapaciteit wordt uitgedrukt in het hartminuutvolume (HMV), dat is de hoeveelheid bloed die per kamer per minuut in de slagader gepompt wordt. HMV = fH x Vs ( fH = hartfrequentie, Vs = slagvolume)

Door training kun je het slagvolume vergroten, waardoor de hartslagfrequentie minder stijgt bij inspanning dan wanneer je ongetraind bent.

Zie ook: werking hart

Techniek 6.5: Hartslag meten

Experimenteel onderzoek doen; techniekkaart 9.4
Maken van een hypothese: techniekkaart 9.11

Werkplan: techniekkaart 9.10

 bioplek

Gaswisseling, bloed en bloedsomloop

3. Bloeddruk

streep groen

Gesloten opdracht (geen hypothese).

Hoe wordt de bloeddruk gemeten?

De bloeddruk is de druk die in de bloedvaten heerst. Het is de druk die het bloed uitoefent op de wand van de bloedvaten. Als een bloedgolf door een slagader gaat, rekt het bloedvat op (dat is de bovendruk). De bovendruk ontstaat als de kamers samentrekken.

Achter de bloedgolf keert de wand weer terug in de rustpositie (dat is de onderdruk). De onderdruk is dus de druk die altijd minimaal aanwezig is in de bloedvaten.

De druk van het bloed op de wanden van de bloedvaten is niet overal gelijk. De druk in de slagaders is een stuk hoger dan die in de aders.

Zie ook: bloeddruk

Opdrachten

  • Bepaal met de handmatige bloeddrukmeter je bloeddruk.
  • Leg uit wat er in de slagader gebeurt op het moment dat het kloppen te horen is en waardoor als de onderdruk bereikt is, er niets meer te horen is.
  • Leg de begrippen systole en diastole uit
  • Beredeneer wat het verschil in druk tussen de longslagader en de aorta zal zijn.

Techniek 6.3: Bloeddrukmeting

bioplek

Gaswisseling, bloed en bloedsomloop

4. De invloed van inspanning op de bloeddruk

streep groen

Wat is de invloed van inspanning op de bloeddruk?

Doe eerst opdracht 3

Zorg voor een goed meetbare inspanning. Bijvoorbeeld 10 kniebuigingen met de billen op de hielen in 20 seconden.

Zie ook: hartwerking

Techniek 6.3: Bloeddrukmeting

Experimenteel onderzoek doen; techniekkaart 9.4
Maken van een hypothese: techniekkaart 9.11

Werkplan: techniekkaart 9.10

bioplek

Gaswisseling, bloed en bloedsomloop

5. Elektrocardiogram

streep groen

Gesloten opdracht (geen hypothese).
Maken en interpreteren van een ECG (Elektrocardiogram)

Rondom het hart bevindt zich zenuwweefsel dat signalen geeft voor het samentrekken van het hart. De prikkels die zich door de hartspier verspreiden, veroorzaken kleine elektrische stroompjes.
De elektrische stroompjes die zich door de hartspier verspreiden zijn eenvoudig te meten.
Dit gebeurt door een aantal elektroden op de huid te plakken. De elektrodes worden aangesloten op een versterker en een monitor. Op de monitor wordt de elektrische hartactiviteit zichtbaar gemaakt in een diagram. Dit diagram wordt het elektrocardiogram (ECG) genoemd.
Raadpleeg voor verdere uitleg van het ECG een Medische Encyclopedie.
Zie ook: werking hart

Opdrachten

  • Beschrijf de vorm van het ECG-patroon van één hartslag (hoeveel pieken zijn er):                    
    • welke vorm hebben de pieken , welke piek is het hoogst?
  • Bepaal de plaats van de P-, QRS- en T-piek in het gemeten cardiogram.
    • Waarvan is de P-piek en waarvan de QRS-piek het gevolg?
  • Bepaal de duur van PR (samentrekken van de boezems), RT (samentrekken van de kamers) en TP (de hartpauze) in je eigen ECG.
    • Wat is de duur van één hartslag?
  • Bepaal aan de hand van het ECG de hartslagfrequentie (in slagen per minuut).
  • Beschrijf de bloedstroom door het hart gedurende de hartcyclus en geef aan wat de stand van de hartkleppen en de slagaderkleppen op de verschillende momenten is.
  • Bij zware inspanning kan de hartslagfrequentie tot over de 200 slagen per minuut stijgen.
    Zal een stijging van de hartslagfrequentie ook gevolgen hebben
    voor de duur van het P-R interval? Ja of nee? Leg je antwoord uit.
  • Leg het begrip hartminuutvolume uit.             

Techniek 6.4: ECG

 

bioplek

Gaswisseling, bloed en bloedsomloop

6. Longinhoud bepalen

streep groen

Gesloten opdracht (geen hypothese).

Bepaling frequentie ademhaling, ademminuutvolume en verschillende longvolumes.

Het normale ademvolume is de hoeveelheid lucht die bij rustige ademhaling ververst wordt.
De ademfrequentie is het aantal ademhalingen (inademing+ uitademing) per minuut.
Het ademminuutvolume is de hoeveelheid lucht die in één minuut ververst wordt.
De maximale hoeveelheid lucht die je kunt vervangen heet de vitale capaciteit.
Zelfs na de diepste uitademing blijft nog lucht achter in de longen (ongeveer 1,5 liter ), het restvolume.
De hoeveelheid lucht die je maximaal in één seconde kunt uitblazen is een goede maat voor de conditie van je longen. Het moet ongeveer 2/3 van de vitale capaciteit zijn.

Opdrachten

  • Bepaal ademteugvolume (VT) en ademfrequentie bij een gewone ademhaling.
    Bereken het ademminuutvolume bij een gewone ademhaling
  • Bepaal:
    • inademingsrestvolume (inspiratoir restvolume VIR)
    • inademingcapaciteit (VIC)
    • uitademingsrestvolume (expiratoir reservevolume VUR)
  • Bepaal je vitale capaciteit(VVC)
    • de 1 secondecapaciteit (uitademing)
    • de peakflow
  • Bereken je totale longcapaciteit (VTC)

Zie ook: gaswisseling mens

 

Techniek 6.6: Longinhoud bepalen
Techniek 10.7: Handleiding spirometer

bioplek

Gaswisseling, bloed en bloedsomloop

7. Invloed van de temperatuur op de hartslag van een ongewerveld dier

streep groen

Wat is de invloed van de temperatuur op de hartslag van een poelslak?

Voor dit onderzoek kun een poelslak met een doorzichtige schelp gebruiken.
Eventueel kunnen jonge slakjes die nog in het ei zitten gebruikt worden.

Techniek 6.10: Hartslag poelslak

Experimenteel onderzoek doen; techniekkaart 9.4
Maken van een hypothese: techniekkaart 9.11

Werkplan: techniekkaart 9.10

bioplek

Gaswisseling, bloed en bloedsomloop

8. Invloed van CO2 en O2 op de hartslag van een ongewerveld dier

streep groen

Hoeveel CO2 en O2 bevat ingeademde en uitgeademde lucht?
Wat is de invloed van inspanning op het CO2 en O2gehalte in uitgeademde lucht?

CO2 kan worden gemeten door de lucht in aanraking te brengen met KOH. Deze stof absorbeert CO2. O2 kan gemeten worden door de lucht in aanraking te brengen met pyrogallol. Deze stof bindt O2

Techniek 6.9: CO2 en O2 van de lucht meten

Experimenteel onderzoek doen; techniekkaart 9.4
Maken van een hypothese: techniekkaart 9.11

Werkplan: techniekkaart 9.10

bioplek

Gaswisseling, bloed en bloedsomloop

9. Ademhaling van vissen

streep groen

Wat is de invloed van de temperatuur op de adembewegingen van een (goud)vis?

Vissen nemen met kieuwen zuurstof uit water op. Het water wordt via de mond langs de kieuwen en via de kieuwdeksels weer naar buiten geperst.
Betrek bij het maken van een hypothese het gegeven dat een vis een dier is met een wisselende lichaamstemperatuur.Zie ook: gewervelde dieren

Techniek 6.11

Experimenteel onderzoek doen; techniekkaart 9.4
Maken van een hypothese: techniekkaart 9.11

Werkplan: techniekkaart 9.10

bioplek

Gaswisseling, bloed en bloedsomloop

10. CO2 en ademhaling vis

streep groen

Wat is de invloed van de hoeveelheid CO2 op de ademhaling van een goudvis?

Vissen nemen met kieuwen zuurstof uit water op. Het water wordt via de mond langs de kieuwen en via de kieuwdeksels weer naar buiten geperst.
Water met hoge concentratie CO2 kan verkregen worden door het toevoegen van Spa (de concentratie staat op de fles)

.Zie ook: gewervelde dieren vanaf blz. 7

Experimenteel onderzoek doen; techniekkaart 9.4
Maken van een hypothese: techniekkaart 9.11

Werkplan: techniekkaart 9.10

bioplek

Gaswisseling, bloed en bloedsomloop

11. Zuurstofgebruik van een insect

streep groen

Wat is de invloed van de temperatuur op het zuurstof gebruik van een insect?
(of een ander klein ongewerveld dier)

Ga er bij het maken van een hypothese vanuit dat ongewervelde dieren een wisselende lichaamstemperatuur hebben.

Zie ook: insecten blz.10

Techniek 6.1: Meten van de gaswisseling methode 1
Techniek 6.2: Meten van de gaswisseling methode 2

Experimenteel onderzoek doen; techniekkaart 9.4
Maken van een hypothese: techniekkaart 9.11

Werkplan: techniekkaart 9.10

bioplek

Gaswisseling, bloed en bloedsomloop

12. Bepaling van het conditiegetal

streep groen

Gesloten opdracht (geen hypothese).

Wat is het conditiegetal van een proefpersoon?

Er zijn veel methoden om de conditie van iemand in een getal uit te drukken. Het conditiegetal is de hoeveelheid zuurstof in milliliters die per kilo lichaamsgewicht gedurende een minuut wordt opgenomen.
Een methode om het conditiegetal te bepalen is de steptest.Van deze opdracht kan een experiment gemaakt worden door bijvoorbeeld de invloed van training op het conditiegetal te bepalen. Bijvoorbeeld door een (groot) aantal getrainde en ongetrainde personen te vergelijken, of door 1 proefpersoon voor en na een trainingsperiode te meten.

Techniek 6.12: Steptest

Experimenteel onderzoek doen; techniekkaart 9.4
Maken van een hypothese: techniekkaart 9.11

Werkplan: techniekkaart 9.10

bioplek

Gaswisseling, bloed en bloedsomloop

13. Zuurstof verbruik-koolstofdioxide productie

streep groen

Wat is de verhouding tussen de CO2 productie en de zuurstofopname door kiemende zaden (bijvoorbeeld erwten)?

De verhouding tussen CO2 afgifte en zuurstof opname = de RQ (ademhalingscoëfficiënt).
De RQ = 1 als suiker volledig aëroob verbrand wordt.
De RQ = > 1 als er geheel of gedeeltelijk anaërobe celademhaling plaatsvindt
Verbranding van organische stoffen met veel H-atomen (bijv. vetten) levert een RQ op < 1

Techniek 6.1: Meten van de gaswisseling methode 1
Techniek 6.2: Meten van de gaswisseling methode 2

Experimenteel onderzoek doen; techniekkaart 9.4
Maken van een hypothese: techniekkaart 9.11

Werkplan: techniekkaart 9.10

bioplek

Gaswisseling, bloed en bloedsomloop

14. Longventilatie en inspanning

streep groen

Wat is de invloed van inspanning op de tijd dat iemand zijn adem kan inhouden?

Ga bij het maken van een hypothese na hoe de ademfrequentie bij een mens geregeld wordt.
Zorg voor een goed meetbare inspanning. Bijvoorbeeld 10 kniebuigingen met de billen op de hielen in 20 seconden.

Zie ook: gaswisseling mens

 

Experimenteel onderzoek doen; techniekkaart 9.4
Maken van een hypothese: techniekkaart 9.11

Werkplan: techniekkaart 9.10

bioplek

Gaswisseling, bloed en bloedsomloop

15. Osmotische waarde bloed

streep groen

Wat gebeurt er met rode bloedlichaampjes als ze in oplossingen worden gelegd met een hogere en een lagere osmotische waarde dan de celinhoud?

Houd er bij het maken van een hypothese rekening mee dat dierlijke cellen geen celwand hebben.
Probeer eerst in de litteratuur de osmotische waarde van het bloedplasma te vinden.
Gebruik voor dit experiment een reeks oplossingen van keukenzout in water.
Deze proef kan m.b.v. een microscoop gedaan worden waarmee het uiterlijk van de cellen bestudeerd kan worden.
Ook kan gebruik gemaakt worden van gecentrifugeerd bloed. Door het centrifugeren worden de rode bloedcellen van het plasma gescheiden (zie techniek 6.13). De dikte van de laag bloedcellen na het centrifugeren is een maat voor de afmetingen van de rode bloedlichaampjes. Als de celmembranen kapot gaan, dan kleurt het plasma rood.

Techniek 11.4: meten onder de microscoop

Experimenteel onderzoek doen; techniekkaart 9.4
Maken van een hypothese: techniekkaart 9.11

Werkplan: techniekkaart 9.10

bioplek

Gaswisseling, bloed en bloedsomloop

16. Bufferende werking bloedplasma

streep groen

Wat is de invloed van het toevoegen van zuren en basen op de pH van het bloedplasma?

Allerlei stoffen (bijvoorbeeld koolstofdioxide)die via het bloed vervoerd worden beïnvloeden de pH.
Omdat enzymen en andere eiwitten in het bloed erg gevoelig zijn voor pH veranderingen moet de pH zo constant mogelijk blijven.
Een buffer is een oplossing van een 2 stoffen er samen voor zorgen dat de H+ ionenconcentratie constant blijft ondanks het toevoegen van een zuur of een base.
Vergelijk de invloed van basen en zuren op de pH bloedplasma (centrifugeren) met de invloed van dezelfde toevoegingen op de pH van H20.

Techniek 6.8: Bloedplasma
Techniek 12.4: Buffers

Experimenteel onderzoek doen; techniekkaart 9.4
Maken van een hypothese: techniekkaart 9.11

Werkplan: techniekkaart 9.10

bioplek

Gaswisseling, bloed en bloedsomloop

17. Bloedcellen

streep groen

Gesloten opdracht (geen hypothese).

Welke cellen komen voor in het bloed? Hoe zien die cellen er uit? Wat zijn de taken van die cellen.

Zie: Bloed samenstelling

Opdrachten

  • Maak een tekening van een rode bloedcel
  • Maak tekeningen van ten minste twee typen witte bloedcellen.
  • Ga na welke functies de verschillende bloedcellen hebben.
  • Bespreek de functie van hemoglobine.



bioplek

[home][inhoud][inhoud bovenbouw][inhoud practicum][links]