Oefentoets Biologie: Ademhaling - Algemeen | VWO 5/VWO 6

2/5 Ademhaling bij de mens.
Zie figuur A 450 van de bijlage.

Bij ademhaling in rust komen de ademhalingsbewegingen vrijwel geheel tot stand door de werking van de inademingsspieren. Als deze spieren zich samentrekken vindt inademing plaats, als ze zich ontspannen wordt het longvolume kleiner.

Bereken met bovenstaande gegevens hoeveel lucht de longen bevatten als alle ademhalingsspieren ontspannen zijn.

3/5 Ademhaling bij de mens.
Zie figuur B 2411 van de bijlage.

In de afbeelding is de verhouding van de volumina uit de tabel hierboven (longvolumes enz) in een schema weergegeven. Er is niet aangegeven welk van de vakken 1 t/m 6 welk volume of welke capaciteit voorstelt.

Vul hieronder een van de volgende afkortingen IRV, ERV, TLC, VC, IC en FRC uit de tabel voor volumina en capaciteiten in.

vak longvolumes/capaciteit
(afkorting)
1 [invulveld]
2 [invulveld]
3 [invulveld]
4 [invulveld]
5 [invulveld]
6 [invulveld]

4/5 Ademhaling bij de mens.

Het deel van de luchtwegen waar nauwelijks gaswisseling plaatsvindt, heet de dode ruimte.
Het volume van de dode ruimte kan als volgt worden onderzocht:

1. een proefpersoon ademt eerst normale buitenlucht in en uit;
2. vervolgens ademt hij één maal zuivere zuurstof in;
3. daarna ademt hij uit, waarbij de stikstofconcentratie van de uitgeademde lucht wordt gemeten.

Zie figuur B 2413 van de bijlage.

De resultaten van een dergelijk experiment zijn weergegeven in het diagram van de afbeelding. Aan het einde van de meting van de dode ruimte bevindt zich in de lucht in de longblaasjes 60% stikstof.
Op grond van deze resultaten kan men een uitspraak doen over het volume van de dode ruimte.

Hoe groot is het volume van de dode ruimte bij deze proefpersoon?

5/5 Ademhaling bij de mens.
Zie figuur B 2414 van de bijlage.

Een andere proefpersoon verricht gedurende een bepaalde tijd een steeds zwaarder wordende inspanning.
Tijdens de inspanning gaat de proefpersoon per minuut steeds meer lucht in- en uitademen: zijn ademminuutvolume (= aantal liters in- en uitgeademde lucht per minuut) neemt toe. De pO₂ en de pCO₂ van aderlijk en van slagaderlijk bloed van de grote bloedsomloop worden gedurende het experiment gemeten. De resultaten van deze metingen zijn weergegeven in de afbeelding.
Over de veranderingen bij toenemende inspanning vanaf tijdstip P worden de volgende beweringen gedaan:

I. bij toenemende inspanning neemt de pCO₂ in de longblaasjes af,
II. bij toenemende inspanning neemt de productie van melkzuur toe.

Welke van deze beweringen is of welke zijn juist?

2/4 Duiken zonder hulpmiddelen.

Leg uit waardoor een duiker na hyperventilatie langer de adem inhoudt dan normaal.

3/4 Duiken zonder hulpmiddelen.
Zie figuur A 896 van de bijlage.

In de afbeelding is een model weergegeven van de wijze waarop het verlengde merg door middel van zenuwcellen verbonden is met tussenribspieren en middenrifspieren.

Een duiker wil onder water zo lang mogelijk inademing voorkómen.

Door welk van de in de afbeelding genummerde neuronen wordt voor het bewust voorkómen van de inademing (na uitademing) een inhiberende neurotransmitter afgegeven? neuron [invulveld]

4/4 Duiken zonder hulpmiddelen.

Om langer en dieper onder water te kunnen blijven, wordt de mogelijkheid van een snorkel met een extra lange adembuis overwogen. Door verlenging van de adembuis van een snorkel wordt echter de diffusiesnelheid ongunstig beïnvloed, zodat er onvoldoende zuurstof in het bloed wordt opgenomen.
De diffusiesnelheid V (hoeveelheid per tijdseenheid) is volgens de wet van Fick afhankelijk van de volgende factoren:

afbeelding

Daarbij is D de diffusiecoëfficiënt, F het diffusie-oppervlak, p₁ -p₂ het verschil in partiële gasdruk en d de diffusie-afstand

Door welke van deze factoren wordt bij gebruik van een snorkel met extra lange adembuis de diffusiesnelheid verminderd?

2/2 Machinale kunstmatige beademing.

Leg uit welk type beademing het meest de natuurlijke ademhaling benadert.

Ademhalingsspieren.

Bij de mens spelen bij de ademhaling de volgende spieren een rol:

- spieren tussen de ribben,
- spieren van het middenrif
- spieren van de buikwand.

Welke van deze spieren trekt zich samen bij een zeer krachtige uitademing?

Spieren bij de ademhaling.

Bij de ademhaling van de mens is een aantal spiergroepen betrokken zoals de spieren van de buikwand, middenrifspieren en twee groepen tussenribspieren.

Trekken bij zo diep mogelijke uitademing één of meer van de genoemde spiergroepen zich samen en zo ja, welke?

Inademing.

Bij de mens spelen bij de ademhaling de volgende spieren een rol:

- spieren tussen de ribben,
- spieren van het middenrif,
- spieren van de buikwand.

Welke van deze spieren trekt zich samen bij een zeer krachtige inademing?

Zwemmen.
Zie figuur B 1599 van de bijlage.

Het ATP-verbruik door bepaalde ademhalingsspieren van een man wordt vergeleken in twee situaties. In situatie 1 zwemt hij rustig gedurende tien minuten met een snorkel en in situatie 2 zwemt hij met dezelfde snelheid gedurende tien minuten zonder snorkel (zie de afbeelding).
In situatie 1 verbruiken bepaalde ademhalingsspieren meer ATP per minuut dan in situatie 2. In beide situaties wordt het ademminuutvolume van de zwemmer bepaald. Het ademminuutvolume is de hoeveelheid lucht die per minuut wordt in- of uitgeademd. Bovendien wordt in beide situaties de kracht bepaald die deze spieren leveren voor het in- en uitademen.

Hoe verschillen in situatie 1 het ademminuutvolume en de genoemde kracht die deze spieren leveren, van die in situatie 2?

Zuurstof en energie.

Hieronder staat een tabel met de O₂ -opname en het energieverbruik bij verschillende menselijke activiteiten.

afbeelding

Welk van de volgende activiteiten vraagt de grootste hoeveelheid energie?

Een model van de ademhaling.
Zie figuur B 4816 van de bijlage.

Dieuwertje maakt het hiernaast afgebeelde model van de ademhaling.
Tekening I geeft de rustsituatie weer; tekening II geeft weer wat er gebeurt als Dieuwertje lucht in de buis blaast.

Wat is de juiste bewering over dit model?

Ademhaling.

Bij veel zoogdieren gaat de in- en de uitgeademde lucht in de neus door nauwe ruimten. Over de mogelijke veranderingen die daardoor in die lucht plaatsvinden en de gevolgen die er zijn voor het zoogdier, worden vier beweringen gedaan.

Welke bewering is of welke beweringen zijn juist?