Oefentoets Biologie: Ademhaling | VWO 5/VWO 6 | variant 6

Ademregeling.
Zie figuur B 185 van de bijlage.

In een onderzoek werd bij een proefpersoon de hoeveelheid ververste longlucht bepaald bij een variërende pCO₂ van de lucht in de longen.
Het onderzoek wordt uitgevoerd op zeeniveau en daarna herhaald op 5800 m hoogte. De resultaten zijn in het diagram weergegeven.

Wordt bij een lagere pO₂ de gevoeligheid van het ademcentrum voor CO₂ groter of kleiner?
Is bij een lagere pO₂ de invloed van de pCO₂ op de hoeveelheid ververste longlucht groter of kleiner?

afbeelding

Ademfrequentie.
Zie figuur B 174 van de bijlage.

Van een klein zoogdier werd de ademhalingsfrequentie bepaald bij verschillende omgevingstemperaturen. De resultaten staan weergegeven in het diagram.

Welk voordeel heeft het dier van de toename van de ademhalingsfrequentie als de omgevingstemperatuur boven de 35°C stijgt?

Je adem inhouden.

Iemand haalt tien keer extra diep adem. Hierna probeert hij zo lang mogelijk zijn adem in te houden. Het aantal seconden dat hij zijn adem in kan houden, vergelijkt hij met het aantal seconden dat hij zijn adem in kan houden nadat hij maar één keer diep heeft ingeademd.

Zal hij zijn adem na tien keer diep ademhalen langer of korter kunnen inhouden?
Wat is hiervan de oorzaak?

afbeelding

Ademregeling.

Een onderzoeker wil nagaan of de ademdrang beïnvloed wordt door veranderingen in het bloed van de hoeveelheid O₂ , of CO₂ of van beide.

Welke proefneming kan hij daartoe het beste uitvoeren?

1/3 Gassen in water.

De hoeveelheden gas die in water oplossen zijn onder meer afhankelijk van de temperatuur van het water en van de hoeveelheid opgeloste stoffen in water.

Maak met behulp van de BINAS-tabel een tabel waarin de oplosbaarheid van O₂ en CO₂ in normaal water (zie tabel uit BINAS) en de oplosbaarheid van O₂ in zeewater in ml/l water (zie tabellen) worden weergegeven tegen de temperatuur (traject T = 0°C tot T = 30°C).

(N.B. 1 L O₂ = 9/200 mol; getallen afronden op hele ml )

2/3 Gassen in water.
Zie figuur A 404 van de bijlage.

Teken nu de grafiek waarin het verband tussen de oplosbaarheid van O₂ en CO₂ in normaal water en de oplosbaarheid van O₂ in zeewater wordt afgezet tegen de temperatuur van het water. Gebruik hetzelfde traject als bij de vorige vraag.

3/3 Gassen in water.

Welke vis, een zeevis of een zoetwatervis zal de beste O₂ -omstandigheden hebben volgens jouw grafiek bij T = 15°C? Leg je antwoord uit.

1/2 Longvissen.
Zie figuur B 1472 van de bijlage.

Bij longvissen vindt gaswisseling plaats in de kieuwen en in de long. De verhouding kieuwoppervlak : lichaamsvolume is bij longvissen kleiner dan bij andere vissen. De afbeelding geeft schematisch het bloedvatenstelsel van een longvis weer. Twee plaatsen zijn aangegeven met P en Q.

Is de pCO₂ in het bloed op plaats P lager dan, gelijk aan of hoger dan die op plaats Q?

2/2 Longvissen.
Zie figuur B 1470 van de bijlage.

In de afbeelding geeft diagram 1 weer welk deel van de totale hoeveelheid uitgescheiden CO₂ door de kieuwen (K) en welk deel door de longen (L) het lichaam van een longvis verlaat. Diagram 2 geeft weer welk deel van de totale hoeveelheid O₂ door de kieuwen (K) en welk deel door de longen (L) wordt opgenomen. Over de gaswisseling bij een longvis worden twee beweringen gedaan:

1. door het kieuwepitheel diffundeert per tijdseenheid per cm² minder O₂ dan CO₂ ;
2. binding van O₂ aan hemoglobine verloopt in de kieuwen sneller dan in de longen.

Welke van deze beweringen kan of welke kunnen juist zijn op grond van bovenstaande gegevens?

1/3 Longemfyseem.
Zie figuur B 1207 van de bijlage.

Longemfyseem is bij ouderen een van de belangrijkste oorzaken van kortademigheid en gebrek aan uithoudingsvermogen.
Het ontstaan van longemfyseem is een complex proces. Inmiddels is wel duidelijk dat de meeste vormen van emfyseem veroorzaakt worden door de langdurige inwerking van chemische en/of fysische factoren op het longweefsel, bijvoorbeeld jarenlang veelvuldig roken. Eén van de gevolgen is afbraak van de tussenwanden van de longblaasjes waardoor de fijnmazige structuur verandert en er grotere luchtkamers ontstaan. De elasticiteit van het longweefsel neemt af en er kunnen ook blokkades in de kleinste bronchiolen ontstaan.
In de afbeelding zijn longtrechtertjes van een gezonde long (tekening 1) en van een long van een emfyseempatiënt (tekening 2) schematisch weergegeven.
Het ontstaan van de grotere luchtkamers bij longemfyseem heeft invloed op de gaswisseling in het longweefsel.

Is de gaswisseling in de situatie van een luchtkamer groter of kleiner dan de gaswisseling in de gezonde longblaasjes waaruit deze luchtkamer is ontstaan?
- Waardoor wordt dat verschil in gaswisseling veroorzaakt?

afbeelding

2/3 Longemfyseem.
Zie figuur B 3942 van de bijlage.

De veranderingen bij longemfyseem hebben niet alleen gevolgen voor de ventilatie en de gaswisseling. Doordat het aantal longblaasjes drastisch afneemt, verdwijnen ook longhaarvaatjes en zijn er dus ook gevolgen voor de perfusie (bloeddoorstroming) van de longen.
Bij longemfyseem verandert daardoor de verhouding tussen ventilatie (Va) en perfusie (Q). Hierbij is Va de alveolaire ventilatie in liter per minuut, en Q is de bloedstroom door de longen in liter per minuut. Bij een gezonde persoon zijn perfusie en ventilatie in evenwicht: zie tekening 1 in de afbeelding. In tekening 2 is schematisch een situatie weergegeven die bij longemfyseem kan voorkomen: er is een vernauwing van een deel van de bronchiolen. In tekening 3 is een daarvoor compenserend mechanisme weergegeven, dat optreedt bij longemfyseem.

Wordt de ratio Va/Q bij longemfyseem (zie tekening 2) groter of kleiner dan normaal (tekening 1), of blijft de ratio Va/Q ongeveer gelijk?

3/3 Longemfyseem.
Zie figuur B 3942 van de bijlage.

In tekening 3 is een daarvoor compenserend mechanisme weergegeven, dat optreedt bij longemfyseem.

Leg uit hoe het compenserend mechanisme (tekening 3) negatieve gevolgen voor de gaswisseling van de situatie daarvóór (tekening 2) gedeeltelijk wegneemt.

De vrouw in de kooi.
Zie figuur B 4814 van de bijlage.

In het boek "De vrouw in de kooi" van de Deense schrijver Jussi Adler-Olsen wordt een politica, Merete Lynggaard, jarenlang opgesloten in een kooi waar de druk elk jaar verder wordt opgevoerd, volgens onderstaand schema:

6/7/2002: 2 atmosfeer
6/7/2003: 3 atmosfeer
6/7/2004: 4 atmosfeer
6/7/2005: 5 atmosfeer
6/7/2006: 6 atmosfeer

Lars Erik Jensen, de man die haar heeft opgesloten, is van plan op 15/7/2007 de druk ineens terug te brengen naar 1 atmosfeer.

Beschrijf twee verschijnselen die er dan in het lichaam van Merete gaan plaatsvinden.

Uitademing.

Bij het begin van de uitademing neemt

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?

1/2 Snorkelen.

Peter is een verwoed snorkelaar. Met zijn snorkel en duikbril kan hij enorm genieten van wat zich onder water afspeelt. Een vriend van Peter vraagt zich af of door het ademen via de snorkel de lucht die je inademt, minder wordt gezuiverd.

Leg uit of dit wel of niet zo is.

2/2 Snorkelen.

Door het ademen via een snorkel heeft de longlucht direct na inademing een lagere O₂ -concentratie dan bij ademhaling zonder snorkel.

Leg uit waardoor de O₂ -concentratie in de longlucht door het gebruik van de snorkel lager is.