← Back to CoursesStemExpert
StemExpert
Fundamental · Werkboek · 29. Het lichaam als systeem
StemExpert · Brecht Corbeel · schoolium.me
StemExpert
F29. Het lichaam als systeem — werkboek
FFundamental · deel F7 · Leven en systemen

Werkboek · hoofdstuk 29Het lichaam als systeem

Hoe longen, hart en bloed je in leven houden, en wat een bewoner van het station nodig heeft

Je oefent eerst de weg van de lucht, het hart en de bloedvaten, en het rekenen met kJ en de pols. Daarna meet je je eigen hartslag en ademhaling, reken je voedingsetiketten na en volg je een bloedcel door het lichaam. In de uitdagingen stel je het levensondersteuningsplan voor één bewoner op (opdracht 29.13, voor je Habitat-portfolio) en analyseer je metingen van een slaapkamer en een koortsaanval.

6× oefenen6× toepassen4× uitdagen± 296 min0/16 gedaan
BLeven en systemenOOnderzoeken en metenEEnergie
Twee vingers op de pols en een klok met secondewijzer: meer heb je niet nodig om je hart te meten.
Twee vingers op de pols en een klok met secondewijzer: meer heb je niet nodig om je hart te meten.
Hoe lees je een opdracht?
Drie tredenOefenen Toepassen Uitdagen

Elk hoofdstuk bouwt op: eerst oefenen (één stap, direct toepassen), dan toepassen (meerdere stappen, in een context), dan uitdagen (transfer, open problemen, andere leerlijnen erbij).

De StemExpert-schaal5

Eén moeilijkheidsschaal van 1 tot 9 over de drie niveaus heen: Fundamental loopt van 1 tot 4, Intermediate van 3 tot 7, Expert van 6 tot 9. Zo zie je dat de uitdaging van het ene niveau de oefening van het volgende is.

Oefenen

Oefenen

één stap, direct toepassen
29.1

De weg van de lucht

Oefenen1Begrijpen8 min
Zet de delen van de luchtwegen in de volgorde waarin de lucht ze passeert: bronchiolen, luchtpijp, neusholte, longblaasjes, bronchiën, keelholte.
  1. a
    Volgorde: → → → → →
  2. b
    Waar gaat de zuurstof het bloed in?
  3. c
    Welke spier zorgt vooral voor het inademen, en wat doet ze?
29.2

Ingeademde en uitgeademde lucht

Oefenen2Rekenen10 min
Gebruik de tabel met de samenstelling van de lucht uit het handboek.
  1. a
    Hoeveel liter zuurstof zit er in 1 L ingeademde lucht, en hoeveel in 1 L uitgeademde lucht?
  2. b
    Hoeveel keer meer koolstofdioxide zit er in uitgeademde lucht?
  3. c
    Waarom verandert het percentage stikstof bijna niet?
29.3

Het hart benoemen

Oefenen2Tekenen10 min
Bekijk het schema van het hart in het handboek (RB, RK, LB, LK).
  1. a
    Vul de tabel in.
    deelontvangt bloed van ...stuurt bloed naar ...zuurstofrijk of -arm?
    rechterboezem
    rechterkamer
    linkerboezem
    linkerkamer
  2. b
    Waarom heeft de linkerkamer een veel dikkere wand dan de rechterkamer?
  3. c
    Waarom staat de rechterhelft van het hart links op de tekening?
29.4

Slagader, ader of haarvat?

Oefenen2Begrijpen8 min
Welk soort bloedvat is het?
  1. a
    (a) de aorta; (b) een bloedvat met kleppen in je been; (c) het bloedvat waarin zuurstof naar een spiercel gaat; (d) de longslagader; (e) het bloedvat waarin je de pols voelt; (f) de longaders.
  2. b
    Welk bloedvat vervoert het meest zuurstofrijke bloed? En het meest zuurstofarme?
29.5

Kilojoule en kilocalorie

Oefenen2Rekenen10 min
Reken om met 1 kcal = 4,184 kJ. Rond af op een geheel getal.
  1. a
    Een appel: 220 kJ. Hoeveel kcal?
  2. b
    Een snoepreep: 230 kcal. Hoeveel kJ?
  3. c
    De referentie-inname is 8400 kJ. Hoeveel kcal?
  4. d
    Hoeveel snoeprepen van 230 kcal zijn samen 8400 kJ?
29.6

Pols tellen

Oefenen1Rekenen6 min
Reken om naar slagen per minuut.
  1. a
    18 slagen in 15 s
  2. b
    40 slagen in 30 s
  3. c
    11 slagen in 6 s
  4. d
    Waarom is 6 s tellen minder nauwkeurig dan 30 s?
Toepassen

Toepassen

meerdere stappen, in een context
29.7

Labo: hartslag en ademhaling bij inspanning

Toepassen3Labo50 min
Voer de proef uit het handboek uit, en tel nu ook je ademhalingen (een halve minuut, × 2).
  1. a
    Schrijf je onderzoeksvraag en je hypothese.
  2. b
    Noteer je metingen.
    momenthartslag (per min)ademhaling (per min)
    rust 1
    rust 2
    rust 3
    0 min na
    1 min na
    2 min na
    4 min na
    6 min na
    8 min na
  3. c
    Zet hartslag en ademhaling in één grafiek (twee reeksen, dezelfde tijdas).
  4. d
    Na hoeveel minuten was je hartslag terug binnen 10 slagen van je rustwaarde?
  5. e
    Verklaar waarom hart en ademhaling samen versnellen. Gebruik de woorden zuurstof, koolstofdioxide en celademhaling.
Zo wordt dit beoordeeld
MetingenRust drie keer gemeten; na de inspanning op vaste tijdstippen; eenheid per minuut.
GrafiekTijd horizontaal, assen met grootheid en eenheid, twee reeksen herkenbaar.
VerklaringSpieren hebben meer energie nodig; meer zuurstof aanvoeren en CO₂ afvoeren; hart en longen werken samen.
VeiligInspanning aangepast aan wie het niet mag of kan.
29.8

Chocolademelk narekenen

Toepassen3Rekenen15 min
Op een pakje chocolademelk van 200 mL staat per 100 mL: vetten 1,5 g, koolhydraten 10 g (waarvan suikers 9,5 g), vezels 0,6 g, eiwitten 3,4 g. De energie is weggevallen door een vlek.
  1. a
    Bereken de energie per 100 mL in kJ en in kcal (4, 4, 9 en 2 kcal per gram).
  2. b
    Hoeveel energie levert het hele pakje? Welk deel van de referentie-inname is dat?
  3. c
    Hoeveel gram suiker drink je met het pakje? Een suikerklontje weegt ongeveer 4 g: hoeveel klontjes?
29.9

Een zak chips verbranden

Toepassen3Rekenen15 min
Een zakje chips van 40 g bevat per 100 g: vetten 33 g, koolhydraten 50 g, vezels 4,5 g, eiwitten 6 g. Gebruik het staafdiagram van het handboek (energieverbruik van een persoon van 50 kg).
  1. a
    Hoeveel kJ zit er in het zakje?
  2. b
    Hoeveel minuten moet je fietsen (24 kJ per minuut) en hoeveel wandelen (12 kJ per minuut) om evenveel energie te verbruiken?
  3. c
    Bij fietsen verbruik je ook de energie die je in rust (zitten: 4,5 kJ per minuut) al zou verbruiken. Hoeveel minuten fietsen zijn nodig voor de extra energie? Is 'die chips verbrand je wel' een goede redenering?
29.10

Een bloedcel op reis

Toepassen3Begrijpen12 min
Een rode bloedcel vertrekt uit een haarvat in je grote teen en komt uiteindelijk terug in datzelfde haarvat.
  1. a
    Beschrijf haar weg: welke bloedvaten en delen van het hart passeert ze, in welke volgorde?
  2. b
    Duid aan waar ze zuurstof opneemt en waar ze zuurstof afgeeft.
  3. c
    Hoe vaak passeert ze het hart? Waarom noem je dat een dubbele bloedsomloop?
29.11

Een regelkring bij hitte

Toepassen3Tekenen15 min
Je fietst op een warme zomerdag de heuvel op. Je kerntemperatuur dreigt te stijgen.
  1. a
    Teken het blokschema van de regelkring (sensoren, regelaar, actuatoren, proces, terugkoppeling) voor deze situatie. Duid de storing aan.
  2. b
    Welke twee actuatoren werken hier? Wat doen ze precies?
  3. c
    Waarom is drinken belangrijk om deze regeling te laten werken?
29.12

Hoeveel lucht adem je?

Toepassen3Rekenen12 min
In rust adem je 12 keer per minuut 0,5 L. Tijdens stevig fietsen 30 keer per minuut 2,0 L. Van de ingeademde lucht neem je 5 % als zuurstof op; 1 L zuurstof weegt 1,33 g.
  1. a
    Hoeveel liter lucht adem je per minuut in rust en tijdens het fietsen?
  2. b
    Hoeveel gram zuurstof neem je op tijdens een uur fietsen?
  3. c
    Waarom verbruik je bij het fietsen zoveel meer zuurstof?
Uitdagen

Uitdagen

transfer, open problemen, leerlijnen combineren
29.13

Habitat: het levensondersteuningsplan voor één bewoner

Uitdagen4Habitat60 min
Het station van Habitat krijgt om de 30 dagen een bevoorrading. Stel het levensondersteuningsplan op voor één bewoner, met de rekenwaarden uit het handboek: 0,84 kg zuurstof, 2,5 L drinkwater, 1,3 kg voedsel (10 MJ) per dag; uit: 1,0 kg CO₂, 1,5 L urine, 2,0 kg waterdamp. Stel dat de bewoner in de week van de oogst zwaar werkt: dan heeft hij 30 % meer zuurstof, water en voedsel nodig.
  1. a
    Maak een tabel met de voorraad voor 30 dagen, zonder en met de week zwaar werk.
    per dag30 dagen normaal30 dagen met 1 week zwaar werk
    zuurstof (kg)
    drinkwater (L)
    voedsel (kg)
  2. b
    Het station wint 98 % van het water terug. Hoeveel liter nieuw water moet er per maand komen? Waarom neem je toch een reserve mee?
  3. c
    Hoeveel koolstofdioxide moet er per maand uit de lucht verwijderd worden? Wat gebeurt er als de CO₂-filter uitvalt in een ruimte van 30 m³?
  4. d
    De waterdamp (2 kg per dag) moet ook uit de lucht. Hoe kan je die terugwinnen? Denk aan de meetkas (hoofdstuk 6).
  5. e
    Welke twee metingen moet het station permanent doen om de bewoner veilig te houden? Met welke alarmgrenzen?
Zo wordt dit beoordeeld
VoorraadJuist berekend, met eenheden, ook met de week zwaar werk.
KringlopenWater terugwinnen en CO₂ verwijderen juist uitgelegd, met een reserve.
VeiligheidMetingen van O₂ en CO₂ met onderbouwde alarmgrenzen.
VerbandVerwijst naar condensatie (hoofdstuk 6), regelkringen (hoofdstuk 25) of Biosphere 2 (hoofdstuk 28).
29.14

De CO₂-meter in de slaapkamer

Uitdagen4Analyseren25 min
Ines zet een CO₂-meter in haar slaapkamer van 30 m³. Ze slaapt met deur en raam dicht. Een slapende mens ademt ongeveer 20 g koolstofdioxide per uur uit; 1 L koolstofdioxide weegt 1,83 g.
22232425262728293031050010001500200025003000tijdstip (h, 24 = middernacht)CO₂ in de slaapkamer (ppm)1000 ppm: bedomptmeting, deur en raam dicht
Metingen van 22 uur tot 7 uur ('24' is middernacht, '31' is 7 uur 's ochtends).
  1. a
    Hoeveel liter koolstofdioxide ademt Ines per uur uit? Met hoeveel ppm zou dat de lucht van haar kamer per uur doen stijgen als er geen lucht in of uit kon? (1 ppm = 1 miljoenste; 30 m³ = 30 000 L.)
  2. b
    Lees af hoeveel het gehalte steeg in het eerste uur en in het laatste uur. Vergelijk met je berekening.
  3. c
    Waarom stijgt het gehalte 's ochtends trager? Denk aan kieren.
  4. d
    Om hoe laat werd 1000 ppm overschreden? Wat raad je Ines aan?
29.15

Koorts lezen in een grafiek

Uitdagen4Analyseren20 min
De grafiek toont (volgens een eenvoudig model) de gewenste waarde van de hypothalamus en de echte kerntemperatuur tijdens een koortsaanval.
AB0246810121416182037,037,538,038,539,039,5tijd (h)temperatuur (°C)gewenste waardekerntemperatuur
Stippellijn: gewenste waarde; volle lijn: kerntemperatuur. In de gekleurde stroken A en B voelt de patiënt iets heel anders.
  1. a
    Wanneer springt de gewenste waarde omhoog, en naar hoeveel? Wanneer weer omlaag?
  2. b
    Wat voelt de patiënt in strook A? Welke actuatoren werken? Leg uit met de regelkring.
  3. c
    Wat voelt en doet de patiënt in strook B? Waarom?
  4. d
    Waarom stijgt de temperatuur niet meteen naar 39 °C als de gewenste waarde verspringt?
29.16

Debat: acht glazen water per dag?

Uitdagen4Argumenteren20 min
Op sociale media lees je: 'Iedereen moet minstens acht glazen water per dag drinken, anders droog je uit.' Enkele feiten: een volwassene heeft per dag ongeveer 2 à 2,5 L water nodig, uit dranken én voedsel (voedsel levert ongeveer een vijfde). Dorst en de nieren regelen je waterhuishouding (homeostase). Bij warmte of inspanning verlies je 0,5 tot 2 L zweet per uur.
  1. a
    Hoeveel liter is acht glazen van 250 mL? Vergelijk met wat je lichaam nodig heeft.
  2. b
    Waarom is 'acht glazen voor iedereen' te eenvoudig? Gebruik homeostase en voorbeelden.
  3. c
    Schrijf een betere, genuanceerde raad in één of twee zinnen.
Zo wordt dit beoordeeld
RekenwerkAcht glazen omgerekend en vergeleken met de behoefte, rekening houdend met voedsel.
ArgumentatieHomeostase (dorst, nieren) en verschillen tussen mensen en situaties gebruikt.
ZelfevaluatieKleur per doel: lukt al / bijna / nog niet