Verbranding en ademhaling

Biologie Thema 2. Verbranding en ademhaling.

Basisstof 1. Wat is verbranding?
Door verbranding komt energie in verschillende vormen vrij (bijv. beweging, licht en warmte). Bij verbranding ontstaan verbrandingsproducten.
• Verbranding bij een kaars: kaarsvet+zuurstof water+ koolstofdioxide+ energie (licht en warmte) (brandstof) (verbrandingsproducten)
• Helder kalkwater is de indicator voor koolstofdioxide. Het wordt troebeler naarmate er meer koolstofdioxide aanwezig is.

Basisstof 2. Ingeademde en uitgeademde lucht.
• Lucht is een mengsel van verschillende gassen (Ingeademde lucht bevat evenveel stikstof en edelgassen als uitgeademde lucht).

• Verschillen tussen ingeademde en uitgeademde lucht:
Ingeademde lucht Uitgeademde lucht
- bevat veel zuurstof - bevat weinig zuurstof
- bevat weinig koolstofdioxide - bevat veel koolstofdioxide
- bevat weinig waterdamp - bevat veel waterdamp
- 18˚C -32˚C
-20% zuurstof, 0.04% koolstofdioxide - 16% zuurstof, 4% koolstofdioxide

Basisstof 3. Verbranding in je lichaam.
• Verbranding in je lichaam:
Glucose+ zuurstof  water+ koolstofdioxide+ energie
(brandstof) (verbrandingsproducten)
- Verbranding vindt plaats in elke cel.
- Verbranding vindt voortdurend plaats, dag en nacht.
- De energie die vrijkomt wordt o.a. gebruikt voor het maken van bewegingen en voor het
handhaven van je lichaamstemperatuur) voor het handhaven van je lichaamstemperatuur.
• Je energiebehoefte is o.a. afhankelijk van je lichamelijke inspanning.

• De benodigde energie komt vrij bij de verbranding.
• Hoe groter de lichamelijke inspanning, des te meer verbranding vindt er plaats in de cellen.
- De cellen hebben meer brandstof en zuurstof nodig. In de cellen ontstaan meer verbrandingsproducten.
- De ademhaling gaat sneller: er wordt meer zuurstof opgenomen.
- Het hart klopt sneller: er wordt meer brandstof en zuurstof naar de cellen toegevoerd en meer verbrandingsproducten van de cellen afgevoerd.
- Er komt meer warmte vrij.

Basisstof 4. Het ademhalingsstelsel en basisstof 5. De longblaasjes.
Het ademhalingsstelsel van de mens met hun kenmerken en functies.
• Neusholte
- Neusharen houden grove stofdeeltjes tegen
- De neusholte is bekleed met neusslijmvlies (met slijmproducerende cellen en trilhaarcellen)
- Functie slijm: hieraan blijven fijne stofdeeltjes en ziekteverwekkers kleven
- Functie trilharen: verplaatsen van het slijm naar de keelholte
- Het reukzintuig keurt de binnenstromende lucht
- De lucht wordt door het bloed in de bloedvaten en het neusslijmvlies verwarmd.

• Mondholte
• Keelholte: hierin bevinden zich de huig en het strotklepje
• Strottenhoofd: hierin bevinden zich de stembanden
• Luchtpijp
- Aan de binnenkant bekleed met slijmvlies (met slijmproducerende cellen en trilhaarcellen)
- De wand is verstevigd door hoefijzervormige kraakbeenringen
Functie: openhouden van de luchtpijp
• Bronchiën: vertakkingen van de luchtpijp (2 vertakkingen)
- Aan de binnenkant bekleed met slijmvlies (met slijmproducerende cellen en trilhaarcellen)
- De wand bevat kraakbeenringen
• Luchtpijptakjes: vertakkingen van de bronchiën
- De wanden van de fijne luchtpijptakjes bevatten spiertjes
• Longblaasjes
- De wand van de longblaasjes en de longhaarvaten is erg dun daardoor kan de gaswisseling snel plaatsvinden.
- De longblaasjes zijn omgeven door een netwerk van fijne bloedvaatjes, de longhaarvaten

- Tussen de longblaasjes en de longhaarvaten vindt gaswisseling plaats
- Alle longblaasjes samen hebben een groot oppervlak, ook daardoor kan de gaswisseling snel plaatsvinden
Gaswisseling: zuurstof wordt vanuit de lucht opgenomen in het bloed in de longhaarvaten.
Koolstofdioxide wordt vanuit het bloed in de longhaarvaten opgenomen in de lucht
in de longblaasjes. Kan snel plaatsvinden doordat alle longblaasjes samen een groot
oppervlak hebben en de wand v.d. longblaasjes en de longhaarvaten erg dun is.

Basisstof 6. Roken.
• Sigarettenrook is een mengsel van gassen en fijne teerdruppels.
• Een van de meest schadelijke stoffen in sigarettenrook is koolstofmono-oxide (kolendamp).
- Door koolstofmono-oxide kan je bloed minder goed zuurstof vervoeren
• De teerdruppels in sigarettenrook blijven achter in de longen. Na verloop van tijd vormen ze een teerlaagje aan de binnenkant van de longblaasjes.
- Door deze laag kan zuurstof minder goed door de wand van de longblaasjes heen worden opgenomen in het bloed.
• Nicotine is heel giftig, per sigaret krijg je er een beetje van binnen. Door de nicotine kun je je duizelig of misselijk gaan voelen, hoofdpijn of diarree krijgen.

• Ook door de rook van anderen in te ademen (meeroken of passiefroken) kun je die stoffen binnenkrijgen.
• Rokers krijgen veel vaker vormen van kanker of hart- en vaatziekten door de kankerverwekkende stoffen en de nicotine.
• Mensen roken vaak omdat ze het rustgevend vinden, het als uiting van volwassenheid gezien wordt of omdat het er vlot uitziet. Ouderen roken vaak uit gewoonte.

Extra basisstof 7. Inademen en uitademen.
• Neusademhaling is gezonder dan mondademhaling, omdat de binnenstromende lucht:
- door het bloed in de bloedvaten v/h neusslijmvlies wordt verwarmd
- door de neusharen en het neusslijmvlies wordt gezuiverd van stofdeeltjes en ziekteverwekkers
- door het reukzintuig wordt gekeurd
- door het neusslijmvlies vochtig wordt gemaakt
De stand v.d. huig en het strotklepje.
• Bij het ademhalen:
- de huig staat open
- het strotklepje staat open
- lucht kan v.d. neusholte naar de luchtpijp stromen en omgekeerd
• Bij het slikken:
- de huig sluit de neusholte af
- het strotklepje sluit de luchtpijp af
- voedsel kan v.d. mondholte in de slokdarm terechtkomen
• Bij het verslikken:

- de huig staat open
- het strotklepje staat open
- voedsel kan v.d. mondholte in de neusholte en in de luchtpijp terechtkomen (je gaat dan hoesten).
Hoe komen een in- en uitademing tot stand?
• Bij gewone ademhaling vinden ribademhaling en middenrifademhaling beiden plaats.
- Bij ribademhaling (borstademhaling) bewegen de ribben en het borstbeen omhoog en omlaag.
- Bij middenrifademhaling (buikademhaling) beweegt het middenrif omlaag en omhoog. Hierdoor gaat de buikwand naar voren en terug.
• Ribademhaling (borstademhaling).
Inademen Uitademen
1 de ribben en het borstbeen bewegen omhoog 1 de ribben en het borstbeen bewegen omlaag
2 de borstholte wordt groter 2 de borstholte wordt kleiner
3 de longen worden groter 3 de longen worden kleiner
4 lucht stroomt naar binnen 4 lucht stroomt naar buiten

• Middenrifademhaling (buikademhaling)
Inademen Uitademen
1 het middenrif gaat omlaag (en de buikwand naar voren) 1 het middenrif gaat omhoog (en de buikwand terug)
2 de borstholte wordt groter 2 de borstholte wordt kleiner

3 de longen worden groter 3 de longen worden kleiner
4 lucht stroomt naar binnen 4 lucht stroomt naar binnen

Extra basisstof 8. Vitale capaciteit.
• Ademvolume: de hoeveelheid lucht die bij een rustige ademhaling wordt in- en uitgeademd (0.5 liter)
• Vitale capaciteit: de hoeveelheid lucht die maximaal per ademhaling kan worden ververst, maximale ademcapaciteit.
• De vitale capaciteit hangt o.a. af van:
- de grootte van de borstkas
- de lichaamsbouw
- hoeveel je sport, je conditie
- hoe sterk je middenrif, je hart en je spieren zijn
• De vitale capaciteit bestaat uit:
- het ademvolume
- de hoeveelheid lucht die bij een maximale inademing extra kan worden ingeademd (3 liter)
- de hoeveelheid lucht die bij een maximale uitademing extra kan worden uitgeademd (1,5 liter)
• Longvolume: de maximale inhoud van de longen. Het longvolume bestaat uit:
- de vitale capaciteit

- de hoeveelheid lucht die na een maximale uitademing in de longen achterblijft (=residu) (1,5 liter)
Aantekeningen
• Tussen de ribben zitten spieren, daarmee haal je adem.
• Rustige uitademing kost geen kracht, je gebruikt geen spieren
• Alleen bij diepe uitademing worden uitademingspieren gebruikt, actief (bij inspanning).
• Bij inademing zijn altijd spieren nodig, dus altijd actief.
• Buikademhaling: uitademing rustig terugveren v.d. buikwand. Uitademing diep: buikspieren intrekken.
Hoe gaat de ademhaling?
Als de ribben omhoog gaan, worden de longen “”meegetrokken”, er zit namelijk een vlies om de longen, maar ook om de ribben en de spieren daartussen. Tussen de vliezen zit een dun laagje vocht waardoor het longvlies aan het borstvlies blijft “kleven”. De longen worden dus “meegetrokken” en de longen worden groter. Daardoor ontstaat er onderdruk in de longen (de luchtdruk is lager waardoor de lucht van de hoge naar de lage luchtdruk gaat stromen, er is dus diffusie). De lucht stroomt naar binnen.
Diffusie: het verspreiden van gas of moleculen in een oplossing. Spontaan bewegen van moleculen van een hoge concentratie (druk) naar een lage concentratie

Dode ruimte: lucht uit de mond en neus, luchtpijp en bronchie waar geen gaswisseling heeft plaatsgevonden.
Snorkelen: extra dode ruimte, dus ademen is moeilijker.

Verrijkingsstof 1. Koudbloedige en warmbloedige dieren.
• De lichaamstemperatuur van koudbloedige dieren is ongeveer gelijk aan de temperatuur v.d. omgeving waarin het dier leeft
• Bij warmbloedige dieren is de lichaamstemperatuur altijd ongeveer hetzelfde (constant)
• De meeste dieren (reptielen, vissen, amfibieën, insecten) zijn koudbloedig
• Alleen vogels en zoogdieren zijn warmbloedig
• ‘s Winters is het koud en de lichaamstemperatuur van koudbloedige dieren dus ook. In het lichaam vindt veel minder verbranding plaats. Er komt dus weinig energie vrij. De dieren kunnen ‘s winters weinig bewegen en ze zijn niet zo actief. Soms houden ze een winterslaap.
• Warmbloedige dieren zijn door hun constante lichaamstemperatuur minder afhankelijk v.d. omgeving. In hun lichaam vindt dus altijd veel verbranding plaats, er komt veel energie vrij en ze zijn dus in staat om zelfs ’s winters een actief leven te lijden. Ze hebben dan wel extra energie nodig om hun lichaamstemperatuur op peil te houden extra verbranding+ energie hiervoor extra voedsel nodig, de dieren moeten dan weer actiever zijn… enz. enz.
• Warmbloedige dieren hebben isolatiemiddelen voor het constant houden v. hun lichaamstemperatuur: vogels hebben een vetlaag onder hun veren en zoogdieren hebben een vacht met een vetlaag eronder.

• Ook sommige warmbloedige dieren houden een winterslaap, zoals de vleermuis in de mergelgrotten in Zuid-Limburg.

Verrijkingsstof 2. De ademhalingsorganen van reptielen en amfibieën.
• De longen v.e zoogdier zijn het ingewikkeldst gebouwd. Het inwendig longoppervlak bij een zoogdier (het oppervlak van alle longblaasjes samen) is veel groter dan die van een reptiel. Bij een amfibie is het inwendig longoppervlak nog kleiner.
• Maar een amfibie neemt niet alleen zuurstof op met de longen. Amfibieën nemen ook zuurstof op met de huid. Dit doen ze vooral onder water.

Verrijkingsstof 3. De ademhalingsorganen van vissen.
• Vissen halen adem met kieuwen, ze liggen vlak achter de kop in de kieuwholten. Deze zijn bedekt door kieuwdeksels.
• Elke kieuw bestaat uit een kieuwboog, met daarop een groot aantal kieuwplaatjes. Tussen de kieuwbogen bevinden zich de kieuwspleten.
• In de kieuwplaatjes liggen veel fijne bloedvaatjes. De wand van de kieuwplaatjes is erg dun. Samen hebben de kieuwplaatjes een groot oppervlak.
• Door deze eigenschappen kan er snel zuurstof vanuit het water in het bloed v.d. vis worden opgenomen.
De ademhaling
• De bek van de vis gaat open, er stroomt vers water de mondholte in, waarna de vis zijn bek sluit en zijn mondbodem omhoog beweegt.
• Het water wordt nu vanuit de mondholte de kieuwholten in geperst.

• Het water stroomt dan tussen de kieuwplaatjes door.
• Er vindt gaswisseling plaats.
• Het water verlaat de vis doordat de kieuwdeksels open gaan.
• Hierna gaan de kieuwdeksels weer dicht en de bek gaat dan weer open.
• Een volgende hoeveelheid water stroomt dan de mondholte in.