Aantekeningen voor Docenten - CMA

Regulatie van de
ademhaling
Aantekeningen voor Docenten
BIOLOGIE
Mens
Fysiologie
Toegepaste Techniek: Meten
Onderzoeksvraag:
Leerling Niveau: Bovenbouw Havo/VWO
Hoe
wordt
de
ademhaling
gereguleerd
tijdens
en
na
Duur: 1 lesuur
fysiologische aanpassingen?
Aanbevolen uitvoering: Onderzoek door leerling
Leerdoelen




Grafische weergave van de ademhaling; ademvolume en ademhalingsfrequentie.
Tijdens en na fysiologische aanpassingen.
Het gevolg van fysiologische aanpassingen op de ademcyclus kunnen verklaren aan
de hand van de termen CO2 gehalte in bloed en ademprikkel.
Begrijpen waarom de verandering op ademvolume en ademhalingsfrequentie anders
is per fysiologische aanpassing.
De regulatie van de ademhaling in detail kennen.
Didactiek
In deze activiteit wordt de regulatie van de ademhaling nader bestudeerd. Kennis over de
regulatie en de ademhalingsfysiologie is nodig om het verband met de resultaten te
kunnen leggen. Deze kennis kan vooraf bekend zijn, maar kan ook tijdens deze activiteit
vergaard worden. In dat geval is het zinvol om leerlingen de Toelichting te laten lezen.
Het verschil in ademhalingsfysiologie tijdens en na de verschillende fysiologische
aanpassingen kan verschillen per leerling. Het is zinvol dit klassikaal te bespreken en te
koppelen aan het gehalte CO2 en O2 in het bloed. Ook de invloed op de ademprikkel is
van belang voor de ademhalingsfysiologie.
Toegepaste/aangeleerde concepten:
– Ademvolume
– Ademprikkel
– Gehalte CO2 of pCO2 in bloed
Regulatie Ademhaling – Aantekeningen voor Docenten
1
– Gehalte O2 of pO2 in bloed
– Ademhalingscentrum
– Chemoreceptoren
Materiaal
In dit experiment gebruik je de volgende materialen:
– Interface of Datalogger,
– Spirometer,
– Wegwerp mondstukken (voor elke leerling één).
Werkwijze



Laat de leerlingen de spirometer in elkaar zetten en zorg dat het mondstuk goed
op de spirometer wordt aangesloten.
Start Coach en open de Coach-activiteit ‘Regulatie ademhaling.cma7’.
Laat de leerlingen de activiteit uitvoeren. Zorg ervoor dat de proefpersoon gezond
is en dat elk proefpersoon zijn eigen mondstuk heeft.
Vragen en opdrachten










2
Start de meting en adem 4 keer rustig door de spirometer.
Adem één keer heel diep in en houd daarna je adem voor 30 seconden vast.
Hervat de ademhaling na 30 seconden voor een aantal ademcycli.
Bepaal het ademvolume en de ademfrequentie voor en na de 40 seconden
ingehouden adem.
Bewaar desgewenst je resultaten.
Start een nieuwe meting en haal 4 keer normaal adem en adem daarna 40
seconden diep en snel in en uit. Hervat daarna je normale ademhaling voor de
rest van de meting. LET OP: wanneer je je duizelig voelt of soms hyperventileert,
voer dit experiment dan niet uit.
Bepaal nogmaals het ademvolume en de ademfrequentie voor en na het snel
ademen.
Start nogmaals een nieuwe meting. Adem 4 keer normaal door de spirometer.
Maak hierna, terwijl je door de spirometer ademt, gedurende 30 seconden
kniebuigingen. Hervat daarna je normale ademhaling.
Bepaal hier ook het ademvolume en de ademfrequentie voor en na de fysieke
inspanning.
Beschrijf de verschillen in het ademvolume en de ademfrequentie als gevolg van
elke fysiologische aanpassing (adem inhouden, versneld ademen en fysieke
inspanning) in termen zoals CO2 gehalte in het bloed en de behoefte om adem te
CMA Lesmateriaal
halen.


Tijdens welke fysiologische aanpassing is de grootste verandering in
ademhalingsfrequentie zichtbaar?
Hoe kan het ademen in een papieren zak of de gesloten handen door een
persoon die aan het hyperventileren is, helpen?
Sommige freedivers proberen de ademprikkel tijdens hun duik uit te stellen door
vooraf te hyperventileren. Hierdoor is echter meer gevaar voor bewusteloosheid. Dit
wordt o.a. veroorzaakt door vaatvernauwing richting de hersenen. Maar ook met het
effect van het hyperventileren op de CO2 gehalte in het bloed voor de duik.



Waardoor wordt na hyperventileren de ademprikkel uitgesteld?
Waardoor is er een kans om bewusteloos te raken tijdens de duik?
Is het zinvol om een atleet na een wedstrijd pure zuurstof toe te dienen? Waarom
wel/niet?
Data Analyse
Bij ieder persoon zal het adempatroon er anders uit zien. Hieronder vind je een aantal
algemene veranderingen bij de ademhaling na de verschillende acties.
Afbeelding 1: Vier normale ademhalingen, een keer diep inademen waarna 30 seconden de adem is ingehouden.
Daarna drie normale ademhalingen.
Regulatie ademhaling - Aantekeningen voor Docenten
3
Afbeelding 2: Vier normale ademhalingen waarna 30 seconden zo snel en diep mogelijk in en uit geademd is.
Vervolgens normale ademhalingen.
Afbeelding 3: Vijf normale ademhalingen, daarna 30 seconden kniebuigingen gemaakt terwijl er is
doorgeademd. Vervolgens normale ademhalingen.
Wanneer de adem wordt ingehouden valt op dat daarna de ademfrequentie is toe neemt
(9,6 ademhalingen/min voor en 11,5 ademhalingen/min erna). Daarnaast is de ademhaling
iets dieper waardoor het ademvolume licht toeneemt.
Wanneer er 30 seconden snel en diep wordt adem gehaald blijft de ademfrequentie
daarna versneld. De ademfrequentie neemt daarna geleidelijk af. Ademvolume en
adempatroon is zichbaar anders dan voor het snelle ademen.
Wanneer er 30 seconden kniebuigingen worden uitgevoerd zie je dat de ademfrequentie
tijdens de kniebuigingen licht toeneemt. Daarna wordt deze snel langzamer. Ademvolume
vergroot.
4
CMA Lesmateriaal
Bijbehorende bestanden
Coach Activiteit: Regulatie ademhaling.cma7
Coach Resultaat: Regulatie ademhaling.cmr7
Copyright
Auteurs: CMA Team
© CMA
Dit werk valt onder een Creative Commons NaamsvermeldingNietCommercieel-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie.
Regulatie ademhaling - Aantekeningen voor Docenten
5