Oefentoets Biologie: Ademhaling | Gaswisseling | VWO 1/VWO 2

Schaatsen op grote hoogte.
Zie figuur A 488 van de bijlage.

In de figuur is weergegeven de relatie tussen enerzijds zuurstofopname en luchtdichtheid en anderzijds de
eventueel realiseerbare tijd op de 5000 m schaatsen op 4000 m hoogte.

Leg uit waarom de tijd van 6.05.00 min op grotere hoogten niet verbeterd kan worden.

Uitademlucht.

De door de mens uitgeademde lucht bevat onder andere zuurstof, stikstof en kooldioxide.

De juiste percentages van de uitgeademde gassen zijn gewoonlijk

afbeelding

Lucht.

Bij een onderzoek bepaalt men de samenstelling van de lucht die een proefpersoon in- en uitademt. Van de lucht die de proefpersoon inademt, is de volgende samenstelling gemeten:

79% stikstof,
21 % zuurstof,
0,04% koolstofdioxide.

Wat kan de samenstelling zijn van de lucht die de proefpersoon uitademt?

afbeelding

In- en uitademlucht.

Als men bij de mens de samenstelling van de in- en uitgeademde lucht met elkaar vergelijkt, blijkt onder andere dat de uitgeademde lucht bevat

afbeelding

In- en uitademlucht.

Hieronder volgen vier beweringen over de samenstelling van de in- en uitgeademde lucht bij de mens.

1. De ingeademde lucht bevat zuurstof;
2. De ingeademde lucht bevat koolstofdioxide;
3. De uitgeademde lucht bevat zuurstof;
4. De uitgeademde lucht bevat koolstofdioxide.

Welke van deze beweringen zijn juist?

Longblaasjes en bloed.
Zie figuur B 2489 van de bijlage.

De tekening stelt enkele longblaasjes met haarvaten van een zoogdier voor. De pijlen geven de richting van de bloedstroom weer.
Drie beweringen over het bloed bij plaats P en plaats Q zijn:

1. Bij P bevat het bloed meer zuurstof dan bij Q.
2. Bij P bevat het bloed minder zuurstof dan bij Q.
3. Bij P bevat het bloed minder koolstofdioxide dan bij Q.

Welke van deze beweringen is of welke zijn juist?

Zuurstof.

Over de zuurstofmoleculen die bij een mens bij een rustige inademing in de luchtwegen terechtkomen, worden vier uitspraken gedaan:

1. Alle ingeademde zuurstofmoleculen bereiken de longblaasjes, deels door diffusie, deels door stroming.
2. Alle ingeademde zuurstofmoleculen komen uiteindelijk in het bloed terecht.
3. Een gedeelte van de ingeademde zuurstofmoleculen verlaat het lichaam weer bij de eerstvolgende uitademing, zonder in de longblaasjes geweest te zijn.
4. Een gedeelte van de ingeademde zuurstofmoleculen komt in de cellen van de wand van de luchtwegen terecht, de rest komt via de longblaasjes in het bloed terecht.

Welke uitspraak is juist?

Gasspanningen.

Iemand houdt gedurende enige tijd de adem in.

Wat gebeurt er als gevolg hiervan met de zuurstof-, de koolstofdioxide- en de stikstofspanning van de lucht in de longblaasjes?

Gasspanningen.

Wanneer iemand in rust opzettelijk enige tijd snel en diep adem heeft gehaald, verdwijnt de normale ademprikkel en treedt een kortdurende ademstilstand op.

Wat gebeurt er met de zuurstof-, de koolstofdioxide- en de stikstofspanning in de lucht in de longblaasjes gedurende die ademstilstand?

Inademing.

Over de zuurstofmoleculen die bij een mens bij een rustige inademing in de luchtwegen terechtkomen, worden vier uitspraken gedaan:

1. Alle ingeademde zuurstofmoleculen bereiken de longblaasjes, deels vanzelf, deels door stroming.
2. Alle ingeademde zuurstofmoleculen komen uiteindelijk in het bloed terecht.
3. Een gedeelte van de ingeademde zuurstofmoleculen verlaat het lichaam weer bij de eerstvolgende uitademing, zonder in de longblaasjes geweest te zijn.
4. Een gedeelte van de ingeademde zuurstofmoleculen komt in de cellen van de wand van de luchtwegen terecht, de rest komt via de longblaasjes in het bloed terecht.

Welke uitspraak is juist?

Koolmonoxide.

Koolmonoxide vormt een hechtere binding met hemoglobine dan zuurstof.

Wanneer een persoon lucht met koolmonoxide inademt, zal de gaswisseling tussen bloed en weefselcellen

Longen en spieren.
Zie figuur B 958 van de bijlage.

De pijlen in de tekeningen geven de gaswisseling aan in een longblaasje en in een spiervezel.

Welke pijl bij het longblaasje geeft de richting aan waarin de meeste zuurstof verplaatst wordt en welke bij de spiervezel?

afbeelding

Een orgaan.
Zie figuur B 812 van de bijlage.

De tekening stelt schematisch een orgaan in het lichaam van de mens voor met een aanvoerend en een afvoerend bloedvat.

Welk orgaan is dat?

Meet je longen.
Zie figuur A 13 van de bijlage.

In de getekende proefopstelling bevindt zich aanvankelijk in de klok 6 liter water. Nadat een proefpersoon zo diep mogelijk heeft ingeademd en daarna via het slangetje zo diep mogelijk heeft uitgeademd, daalt de waterstand tot er nog 1 liter water in de klok aanwezig is.

Met deze demonstratie wordt aangetoond dat bij de proefpersoon

Longvolume.
Zie figuur B 19 van de bijlage.

In het diagram is het longvolume van een persoon weergegeven gedurende een bepaalde tijd.

Zijn op tijdstip T de spieren van het middenrif samengetrokken?
Zijn op tijdstip T de tussenribspieren die de ribben omlaag bewegen samengetrokken?

Borstademhaling.
Zie figuur B 2490 van de bijlage.

De tekeningen stellen de borstkas van een mens voor na een diepe uitademing en na een diepe inademing.

Welke van de spieren, die een rol spelen bij de ademhaling, worden gewoonlijk samengetrokken bij de overgang van 1 naar 2?

De dode ademruimte.
Zie figuur B 132 van de bijlage.

De hoeveelheid lucht die een mens in rust per keer in- en uitademt, wordt het ademvolume in rust genoemd. Dit bedraagt ongeveer een halve liter. Het gedeelte van de luchtweg waarin geen uitwisseling van gassen tussen lucht en bloed kan plaatsvinden, wordt de dode ruimte genoemd. Deze bedraagt ongeveer 150 ml .

Zie figuur B 132 van de bijlage.

Iemand ligt vlak onder de oppervlakte van het water en ademt door een snorkel. Hij is verder in rust.
Zijn O₂ -verbruik is hetzelfde als boven water zonder snorkel, onder meer doordat het water warm is. Zijn ademvolume in rust is echter groter.

Wat is de verklaring voor dit grotere ademvolume in rust?

1/2 Gaswisseling.

Bij allerlei processen in organismen worden gassen verbruikt en komen gassen vrij. Het opnemen en afstaan van deze gassen wordt gaswisseling genoemd.
Wanneer men de inwendige bouw van de longen van de mens bekijkt, valt het op dat er vele in- en uitstulpingen en vertakkingen zijn.
Hierover worden drie uitspraken gedaan.

1. Zonder deze in- en uitstulpingen en vertakkingen zou de borstholte kleiner zijn.
2. Zonder deze in- en uitstulpingen en vertakkingen zou de longinhoud kleiner zijn.
3. Zonder deze in- en uitstulpingen en vertakkingen zou het longoppervlak kleiner zijn.

Welke uitspraak is juist?

2/2 Gaswisseling.

De luchtwegen van de mens bestaan onder andere uit bronchiën, longblaasjes en luchtpijp.

Waar in de luchtwegen vindt de uitwisseling van gassen tussen bloed en lucht plaats?

Ademhaling.

Evert haalt vijf keer adem per minuut; hij ververst hierbij een halve liter lucht in zijn longen.

Hoeveel zuurstof verbruikt hij dan per etmaal? Laat je berekening duidelijk zien en gebruik de tabel hieronder.
afbeelding

Longlucht.

In de tabel hieronder staan gegevens over de samenstelling van longlucht, bij inademing en bij uitademing.

afbeelding

De vraag is nu: welke samenstelling heeft de longlucht (gemiddeld) tijdens het verblijf in de longblaasjes? Bevat de lucht in de longblaasjes meer (+), minder (-) of evenveel (0) van het genoemde gas dan in de uitgeademde lucht zit?
Van zuurstof .
En van koolstofdioxide .

1/3 Gassen in de longblaasjes.

Wanneer iemand in rust opzettelijk enige tijd snel en diep heeft adem gehaald, verdwijnt de normale ademprikkel en treedt een kortdurende ademstilstand op.

Wat gebeurt er met de zuurstof-, de koolstofdioxide- en de stikstofspanning in de lucht in de longblaasjes gedurende die ademstilstand?
Bedenk dat de ons omringende lucht voor ongeveer 80% uit stikstof bestaat.
De zuurstofspanning neemt .

2/3 Gassen in de longblaasjes.

De koolstofdioxidespanning .

3/3 Gassen in de longblaasjes.

De stikstofspanning .

1/2 Ademhaling.
Zie figuur B 4824 van de bijlage.

Hiernaast staat een afbeelding dat een stukje van de longen voorstelt.

nr. 1 is een longblaasje;
nr. 2 is een bloedvat;
nr. 3 is een aftakking van de luchtpijp.
A, B en C zijn plaatsen in de bloedvaten.
X en Y zijn plaatsen in de bronchiën.

Waar is direct na inademing de concentratie CO₂ (koolstofdioxide = koolzuurgas) het laagst?
Dat is op plaats .

2/2 Ademhaling.
Zie figuur B 4824 van de bijlage.

Bekijk het plaatje nog een keer.

Waar is direct na inademing de concentratie O₂ (zuurstof) het laagst?
Dat is op plaats .

Lucht.

Vergelijk de samenstelling van uitgeademde lucht met die van ingeademde lucht.

Uitgeademde lucht bevat ten opzichte van ingeademde lucht stikstof, zuurstof, koolstofdioxide en waterdamp.

1/2 Ademhaling.

Jij haalt adem via je longen. De ingeademde lucht is anders van samenstelling dan de uitgeademde lucht. Het zuurstof- en kooldioxidegehalte wordt net buiten je mond gemeten.

Vergelijk dit met de samenstelling van de lucht in je longblaasjes (zie tabel hieronder).
afbeelding

P is 14,6%.

2/2 Ademhaling.

Bekijk de tabel nog een keer.
afbeelding

Q is 4,0%.

2/3 Snorkelen.

Bij het ademhalen via een snorkel heeft de longlucht direct na inademing een lagere zuurstofconcentratie dan bij ademhaling zonder snorkel.

Hoe kan een snorkelaar het beste deze verlaging van de zuurstofconcentratie tegengaan?