Biologie samenvatting 8.1 t/m 8.4 8.1 Orgaanstelsels Spieren, longen en hart zijn voorbeelden van organen in je lichaam. Elk orgaan heeft een bepaalde functie.

Verschillende organen werken samen aan de taak van een orgaanstelsel.

● In je buikholte zitten veel organen die bij het verteringsstelsel horen. Het verteringsstelsel maakt voedsel zo klein, dat de voedingsstoffen in het bloed kunnen worden opgenomen.

● In je borstholte liggen de longen. De longen horen bij het ademhalingsstelsel . Ze nemen vanuit de lucht zuurstof op in het bloed en ze geven koolstofdioxide af vanuit het bloed aan de lucht.

● Het bloedvatenstelsel vervoert voedingsstoffen, zuurstof en andere stoffen. Je hart pompt het bloed door de bloedvaten naar alle organen in je lichaam.

● In je buikholte liggen de nieren en de urineblaas. Ze horen bij het uitscheidingsstelsel. Door het uitscheidingsstelsel raakt je lichaam afvalstoffen kwijt.

● Het zenuwstelsel zorgt dat alle organen goed werken. Je hersenen geven bijvoorbeeld je spieren opdracht om samen te trekken. De impulsen van je hersenen worden via zenuwen naar je spieren gestuurd. Het zenuwstelsel zorgt er ook voor dat je organen en je orgaanstelsels goed kunnen samenwerken.

Hoe zijn cellen opgebouwd?

Je lichaam bestaat uit veel verschillende soorten cellen.

Elke cel is omgeven door een celmembraan . Het celmembraan regelt welke stoffen de cel in en uit gaan.

Doordat het celmembraan sommige stoffen tegenhoudt, beschermt het de cel. In het celmembraan zitten receptoren . Zij hebben contact met de omgeving van de cel en kunnen bijvoorbeeld hormonen opvangen.

Alle cellen bevatten cytoplasma . Het cytoplasma bestaat uit water met opgeloste stoffen en organellen ( bron 3 en bron 4 ). Een organel is een onderdeel van een cel met een bepaalde functie. Enkele organellen in je cellen zijn:

1. celkern Het DNA in de celkern regelt dat de cel zijn vorm krijgt en zijn taken uitvoert. Dit gebeurt door eiwitten. De recepten voor het maken van deze eiwitten zitten in het DNA.

2. ribosomen De ribosomen maken de eiwitten.

3. endoplasmatisch reticulum Het endoplasmatisch reticulum is een netwerk voor het vervoer van eiwitten. Een deel van de eiwitten gaat via deze transportkanalen richting celmembraan, andere eiwitten blijven in het cytoplasma.

4. mitochondriën De mitochondriën zijn de energiecentrales van de cel. De verbranding van glucose vindt hierin plaats. Cellen die veel energie gebruiken, hebben veel mitochondriën.

Hoe komen spieren aan energie?

Als je fietst, hebben je beenspieren veel energie nodig om samen te trekken. Die energie halen de spieren uit energierijke voedingsstoffen, zoals glucose . Door verbranding van glucose in de spiercellen komt energie vrij om de spiercellen te laten samentrekken. Voor die verbranding van glucose heb je zuurstof nodig.

Om je spiercellen van glucose en zuurstof te voorzien, zijn verschillende orgaanstelsels actief ( bron 5 ).

● Via het verteringsstelsel komt glucose in het bloed. ● Via het ademhalingsstelsel komt zuurstof in het bloed. ● Via het bloedvatenstelsel komen glucose en zuurstof bij de spieren. Tussen de

spiercellen ligt een netwerk van bloedvaatjes ( bron 6 ). Zo kan elke spiercel glucose en zuurstof opnemen.

Bron 5 Drie orgaanstelsels werken samen om je beenspieren de benodigde stoffen te leveren. ➡

Bron 6 De spiercellen nemen glucose en zuurstof op uit het bloed. In de spiercellen wordt glucose verbrand en komt energie vrij. De afvalstoffen koolstofdioxide en water gaan naar het bloed. ⬇

Bij de verbranding van glucose ontstaan ook twee afvalstoffen: koolstofdioxide en water . Deze worden via het bloed afgevoerd en daarna uitgescheiden:

● Via het ademhalingsstelsel adem je koolstofdioxide uit. ● Via het uitscheidingsstelsel (nieren) wordt een groot deel van het water afgevoerd als

urine. Je verliest ook water door zweten en door uitademen.

De verbranding van glucose kun je zo opschrijven:

Voor de pijl staan de stoffen die de cel verbruikt, achter de pijl staat de energie die vrijkomt en de stoffen die ontstaan.

Verbranding vindt niet alleen plaats in je spiercellen, maar in alle cellen van je lichaam. Door de energie die bij de verbranding vrijkomt, kun je bewegen, warm blijven, denken, stoffen maken en afbreken. Je hele lichaam werkt dus dankzij energie uit voedingsstoffen.

8.2

Hoe haal je adem?

Terwijl je dit leest, adem je ongeveer vijftien keer per minuut in en uit. Voor het in- en uitademen maak je je borstholte afwisselend groter en kleiner. Doordat de longen met een vlies in de borstholte vastzitten, worden je longen ook groter en kleiner ( bron 2 ).

Op deze röntgenfoto’s zie je dat je longen bij het ademhalen groter en kleiner worden. ➡

Bij het vergroten en verkleinen van je borstkas werken je spieren, de elasticiteit van je weefsels en de zwaartekracht samen.

Inademen

1. De tussenribspieren en middenrifspieren trekken samen. 2. De ribben kantelen omhoog en het middenrif wordt plat. 3. De borstholte en je longen worden groter. 4. De lucht in je longen krijgt meer ruimte, daardoor neemt de luchtdruk in je longen af. 5. Lucht stroomt dan vanzelf naar binnen: je ademt in.

Uitademen

1. Tussenribspieren en middenrifspieren ontspannen. 2. De ribben zakken naar beneden. Het middenrif wordt bol. 3. De borstholte en je longen worden hierdoor kleiner. 4. De lucht in je longen krijgt minder ruimte, daardoor neemt de luchtdruk toe. 5. De lucht stroomt daardoor naar buiten: je ademt uit.

In bron 3 is de in- en uitademing getekend.

● Het bewegen van je ribben om te ademen noem je ribademhaling of borstademhaling . ● Het bewegen van je middenrif om te ademen heet middenrifademhaling of

buikademhaling .

De borstademhaling en buikademhaling gebeuren meestal tegelijk.

Hoe komt zuurstof in je bloed?

In bron 4 zie je hoe het ademhalingsstelsel is gebouwd. Als je inademt, komt de lucht door je neus of je mond, via de keelholte in je luchtpijp . De wand van de luchtpijp is verstevigd met kraakbeenringen, daardoor staat hij altijd open.

Bron 4 Het ademhalingsstelsel

De luchtpijp splitst zich in twee vertakkingen, de bronchiën . De bronchiën vertakken zich verder tot steeds kleinere buisjes: de luchtpijptakjes. Aan het eind hiervan zitten de longblaasjes .

In de longblaasjes gebeuren twee dingen.

1. Zuurstof gaat vanuit de lucht in de longblaasjes naar het bloed.

2. Koolstofdioxide gaat vanuit het bloed naar de lucht in de longblaasjes.

Deze uitwisseling van zuurstof en koolstofdioxide heet gaswisseling ( bron 5 ).

Bron 5 Gaswisseling in longblaasjes

Doordat je lichaam veel zuurstof verbruikt tijdens de verbranding en er in de cellen veel koolstofdioxide ontstaat, moet de gaswisseling snel verlopen. De gaswisseling kan snel verlopen door de volgende kenmerken.

● Je hebt heel veel longblaasjes. Al die longblaasjes hebben samen een groot oppervlak (70-90 m2). Daardoor kan er op veel plaatsen tegelijk gaswisseling plaatsvinden.

● De wand van de longblaasjes is dun (0,0002 mm). In bron 6 zie je dit. Dankzij die dunne wand kunnen zuurstof en koolstofdioxide er makkelijk doorheen.

● Rondom de longblaasjes zitten veel haarvaten , dat zijn je dunste bloedvaatjes ( bron 5 en 6 ). Ook de haarvaten hebben een heel dunne wand.

● Door je ademhaling wordt de lucht in je longen steeds ververst. Daardoor komt er steeds nieuwe zuurstof in je longen en raak je het koolstofdioxide kwijt.

Bron 6 De wanden van de longblaasjes en haarvaten zijn heel dun.

Als je inademt, komt lucht met veel zuurstof in de longblaasjes en als je uitademt gaat lucht met veel koolstofdioxide naar buiten. Hoe snel je ademhaalt, hangt af van wat je doet. Als je actief bent, is er veel verbranding in je cellen. Je cellen produceren dan veel koolstofdioxide. Door de grotere hoeveelheid koolstofdioxide in je bloed ga je vaker ademen. Er gaat dan ook meer zuurstof naar de cellen.

Hoe wordt je ademhaling geregeld?

Je lichaam regelt de ademhaling via koolstofdioxide-zintuigcellen in je bloedvaten. Deze zintuigcellen meten de hoeveelheid koolstofdioxide die in je bloed zit. De koolstofdioxide-zintuigcellen sturen impulsen naar het ademcentrum in je hersenen ( bron 7 ). Je hersenen sturen impulsen naar je tussenribspieren en middenrifspieren.

Die trekken daardoor samen.

Bron 7 Impulsen gaan van de koolstofdioxide-zintuigcellen in de bloedvaten naar het ademcentrum en van het ademcentrum naar de tussenrib- en middenrifspieren.

Als je sport, hebben je spieren meer zuurstof nodig dan wanneer je slaapt. Tegelijkertijd ontstaat er tijdens sporten meer koolstofdioxide in je lichaam, doordat er veel verbranding in je spieren plaatsvindt. Er gebeurt het volgende tijdens het sporten.

● De zintuigcellen meten dat er meer koolstofdioxide in het bloed zit dan in rust. ● De zintuigcellen sturen meer impulsen naar het ademcentrum. ● Het ademcemtrum stuurt vervolgens meer impulsen naar je tussenribspieren en naar

je middenrifspieren. ● Je gaat sneller ademhalen.

Het aantal ademhalingen per minuut oftewel je ademfrequentie gaat tijdens het sporten dus omhoog. Je ademt daardoor meer koolstofdioxide uit en tegelijk meer zuurstof in.

Als je ademfrequentie toeneemt, sturen je hersenen meer impulsen naar je hart, zodat de hartslag omhoog gaat.

Daardoor kan er meer zuurstof en koolstofdioxide door het bloed vervoerd worden. De cellen kunnen door de grotere aanvoer van zuurstof meer glucose verbranden en er kan dus meer energie ontstaan.

Als je gaat slapen heeft je lichaam minder zuurstof nodig en ontstaat er minder koolstofdioxide. De koolstofdioxidezintuigcellen sturen dan minder impulsen naar het ademcentrum en de ademfrequentie gaat omlaag. De hartslag gaat tegelijkertijd ook omlaag.

In bron 8 zie je een schema van de regeling van je ademhaling.

Waarom moet je door je neus ademhalen?

De longblaasjes zijn door hun dunne wand heel teer. Ze kunnen gemakkelijk beschadigen of uitdrogen. Daarom wordt de lucht in de neusholte, de luchtpijp en de bronchiën schoongemaakt en vochtig gemaakt.

● Je neusharen houden grote stofdeeltjes tegen. ● Slijmcellen ( bron 9 ) aan de binnenkant van je neusholte, luchtpijp en bronchiën

maken slijm. Het slijm maakt de lucht vochtig en stofdeeltjes en ziekteverwekkers blijven aan het slijm plakken.

● Trilhaartjes in het slijmvlies van de luchtpijp en bronchiën zwiepen het slijm met de vastgeplakte stofdeeltjes en ziekteverwekkers naar je keelholte. Daarna hoest je het uit of slik je het door.

Bron 9 Slijmvlies in de luchtwegen

Je kunt beter door je neus dan door je mond ademhalen. Als je door je neus ademhaalt, wordt de lucht warmer doordat er veel bloed door bloedvaatjes in de wand van je neus stroomt. Bovendien ruik je met je neus eventuele vieze of gevaarlijke luchtjes, zoals van bedorven voedsel of een brandlucht. Je kunt dan actie ondernemen.

In je longen past zo’n 4 tot 7 liter lucht, dat is het totale longvolume . Dit longvolume hangt onder andere af van je leeftijd, geslacht en bouw.

Bron 11 Het totale longvolume (TLC) is gelijk aan de vitale capaciteit (VC) en het restvolume (Vrest) samen. In rust adem je maar een halve liter lucht in en uit (Vrust).

Je leest het spirogram zo.

● Als je rustig zit, adem je een halve liter lucht in en een halve liter lucht uit. Dit ademvolume noem je het rustvolume (Vrust) .

● De liters lucht die je maximaal uit kan ademen, nadat je zo diep mogelijk ingeademd hebt, noem je de vitale capaciteit (VC) .

● Doordat je longen en luchtwegen tijdens de uitademing open blijven staan, blijft er altijd lucht achter. Deze hoeveelheid lucht noem je het restvolume (Vrest) . Doordat er lucht in de longen achterblijft, kan de gaswisseling tijdens het uitademen doorgaan.

● Het restvolume en de vitale capaciteit vormen samen het totale longvolume (TLC) .

Bij getrainde personen neemt het rustvolume niet toe, maar de vitale capaciteit en het restvolume wel.

8.3

Hoe vervoert je bloed stoffen?

Een pasgeboren baby heeft 300 tot 400 mL bloed. Een volwassen mens 5 tot 6 liter. Het bloed stroomt voortdurend door je hart en bloedvaten.

In bron 2 zie je twee buisjes bloed dat onstolbaar is gemaakt. In buis 1 zit bloed dat een dag heeft gestaan.

Boven in de buis zie je een lichtgele vloeistof. Dat is bloedplasma . Het onderste gedeelte bestaat uit bloedcellen . Normaal gesproken zweven de bloedcellen in het bloedplasma.

Bron 2 Het bloed in buis 1 heeft een dag gestaan, buis 2 bevat vers bloed.

Het bloed vervoert zuurstof en voedingsstoffen naar de cellen van je spieren en de andere organen in je lichaam.

Voedingsstoffen, zoals glucose en vitaminen, gaan in je dunne darm door de darmwand en lossen op in het bloedplasma. Het bloedplasma vervoert ook afvalstoffen van de cellen naar je nieren en longen, die de afvalstoffen uitscheiden.

Je hebt twee soorten bloedcellen: witte en rode bloedcellen.

● De witte bloedcellen bestrijden ziekteverwekkers die in je lichaam zijn binnengedrongen.

● De rode bloedcellen vervoeren zuurstof ( bron 3 ). Ze zijn rood doordat ze de rode kleurstof hemoglobine bevatten. Doordat er heel veel rode bloedcellen in je bloed zitten, is je bloed ook rood. Hemoglobine bevat het mineraal ijzer, zie bron 9 . Als rode bloedcellen door de longen stromen, hecht zuurstof zich aan ijzerdeeltjes van hemoglobine. In de organen laat zuurstof weer los. Zuurstof kan dan in de cellen worden opgenomen.

Waardoor stroomt je bloed?

Je hart pompt het bloed rond. In bron 4 zie je een foto van het hart. In bron 5 is de binnenkant van het hart getekend. Je hart is een spier, die vanbinnen hol is. Het hart bestaat uit vier met bloed gevulde ruimten:

● twee boezems : de linker- en de rechterboezem

● twee kamers : de linker- en de rechterkamer

Bron 4 Het hart bestaat uit twee boezems en twee kamers.

Bron 5 De binnenkant van je hart

De linker- en rechterkant van het hart zijn van elkaar gescheiden door de harttussenwand .

Het bloed stroom als volgt door je hart ( bron 5 ).

● Het bloed stroomt via de longader en de holle ader de boezems in. De longader komt van de longen en de holle ader komt van de andere organen in je lichaam.

● Daarna stroomt het bloed naar de kamers.

● Via de longslagader en aorta stroomt het bloed de kamers uit. De longslagader vervoert bloed naar de longen, de aorta vervoert bloed naar de rest van het lichaam.

Tussen de boezems en de kamers zitten de hartkleppen . Die zorgen ervoor dat het bloed maar één kant op kan stromen: van de boezems naar de kamers. Als bloed van de kamers naar de boezems terugstroomt, drukt het bloed de hartkleppen dicht.

Aan het begin van de longslagader en de aorta zitten slagaderkleppen . Ook deze kleppen zorgen ervoor dat het bloed maar één kant op kan stromen.

De hartslag , de pompbeweging van het hart, bestaat steeds uit drie stappen ( bron 6 ):

1. boezems trekken samen 2. kamers trekken samen 3. hartpa uze

Hoe wordt je hartslag geregeld?

Het samentrekken van de spiervezels in het hart wordt veroorzaakt door impulsen. In bron 7 zie je hoe dat gaat.

1. De impulsen ontstaan in de sinusknoop , een groep speciale cellen in de wand van de rechterboezem.

2. Van hieruit gaan de impulsen over de wanden van de beide boezems. De boezems trekken hierdoor samen en persen het bloed in de kamers.

3. De AV-knoop vangt de impulsen op en laat ze vertraagd passeren. Door deze vertraging is er voldoende tijd om de boezems goed leeg te persen.

4. De impulsen gaan door de harttussenwand tussen de beide kamers, naar de hartpunt.

5. Via de kamerwanden gaan de impulsen naar boven.

De kamers trekken hierdoor van beneden naar boven samen, zodat al het bloed vanuit de kamers in de slagaders geperst wordt.

Bron 7 Impulsgeleiding in het hart

Als je je inspant, gaat de sinusknoop meer impulsen afgeven. De tijd tussen twee hartslagen neemt dan af. Het aantal hartslagen per minuut, oftewel de hartslagfrequentie , neemt dan toe. Hierdoor stroomt het bloed sneller door je bloedvaten.

Het ontstaan en de geleiding van impulsen kun je aan de buitenkant van je lichaam meten. Hiervoor plaatst een onderzoeker elektroden op je borst, polsen en enkels en sluit ze aan op een computer. Op het scherm zie je dan een elektrocardiogram of ecg ( bron 8 ). In bron 9 zie je waardoor de verschillende delen van het ecg ontstaan.

8.4

Welke soorten bloedvaten heb je?

Je bloed stroomt door drie verschillende soorten bloedvaten. Je ziet ze in bron 2 .

1. Slagaders Slagaders voeren bloed naar je organen. De aorta is de grootste slagader en begint bij je hart ( bron 3 ). Vanaf de aorta vertakken kleinere slagaders naar je organen. De slagaders zijn vaak genoemd naar de organen waar ze naartoe lopen, bijvoorbeeld de nierslagader. De eerste vertakkingen van de aorta zijn de kransslagaders , je ziet ze in bron 3 als rode bloedvaatjes aan de buitenkant van het hart. De kransslagaders voorzien het hart zelf van zuurstof en voedingsstoffen. Het bloed in slagaders stroomt snel en de bloeddruk is hoog. Dat betekent dat het bloed hard tegen de wand duwt. De wand van de slagaders is dik en gespierd.

2. Haarvaten In je organen vertakken de slagaders zich tot steeds kleinere bloedvaten. De kleinste vertakkingen zijn de haarvaten ( bron 2 ). De bloeddruk in de haarvaten is laag en het bloed stroomt langzaam. Haarvaten hebben heel dunne wanden met kleine gaatjes. De cellen krijgen zuurstof en voedingsstoffen vanuit de haarvaten. De afvalstoffen van de cellen gaan de haarvaten in.

3. Aders De haarvaten komen bij elkaar in aders. Aders voeren het bloed vanaf de organen weer terug naar je hart. Ze zijn meestal genoemd naar het orgaan waar het bloed vandaan komt. Zo stroomt het bloed van de longen door de longaders naar het hart. In de aders stroomt je bloed heel langzaam en is de bloeddruk laag. De wanden zijn dun en slap

Bron 2 Drie soorten bloedvaten bij een spier

Bron 3 De bloedvaten rond het hart

Om het bloed de goede kant op te laten stromen, bevatten veel aders kleppen . De kleppen sluiten als het bloed terugstroomt. Alle aders, behalve de longaders, komen uit in twee holle aders . Ook de kransaders van het hart voeren zuurstofarm bloed naar een holle ader. De holle aders voeren het bloed naar je hart.

In bron 4 zie je nog een keer de drie soorten bloedvaten met hun belangrijkste kenmerken.

Hoe stroomt het bloed door je lichaam

In bron 5 zie je een heel schematische tekening van de bloedsomloop. Het bloed stroomt afwisselend door de kleine bloedsomloop en door de grote bloedsomloop .

Bron 5 De grote en de kleine bloedsomloop

Kleine bloedsomloop

● De kleine bloedsomloop begint in de rechterkamer van je hart. Deze kamer pompt het zuurstofarme bloed via de longslagaders naar de longen.

● In je longen gaat koolstofdioxide uit het bloed naar de lucht en komt zuurstof uit de lucht in het bloed.

● Het zuurstofrijke bloed gaat via de longaders naar de linkerboezem van je hart. Hier eindigt de kleine bloedsomloop.

Grote bloedsomloop

● De grote bloedsomloop begint in de linkerkamer. Het bloed gaat vanuit de linkerkamer, via de aorta en een kleinere slagader, naar een orgaan.

● Het bloed geeft zuurstof af aan de cellen van het orgaan en neemt koolstofdioxide op.

● Via een ader stroomt het zuurstofarme bloed in een holle ader, die uitkomt in de rechterboezem van je hart. Hierna gaat het bloed weer de kleine bloedsomloop in.

In bron 6 zie je een tekening van de bloedsomloop met de namen van de bloedvaten erbij.

Wat is bloeddruk?

Het bloed drukt tegen de wanden van je bloedvaten. Deze druk noem je de bloeddruk . Je bloeddruk schommelt tussen een hoge en een lage waarde.

● De bloeddruk is maximaal als de kamers samentrekken en het bloed in de slagaders pompen. Dat noem je de bovendruk .

● Tijdens de hartpauze is de bloeddruk minimaal: de onderdruk .

De bloeddruk is het hoogst in je slagaders. De wanden van de slagaders rekken bij elke hartslag een beetje uit en veren daarna weer terug. In je aders is de bloeddruk het laagst.

De dokter meet je bloeddruk in een armslagader. Je krijgt daarbij een band om je bovenarm ( bron 7 ). Dat noem je de manchet. In bron 8 zie je in drie tekeningen hoe de bloeddrukmeting gaat.

1. De arts pompt de manchet op. De manchet gaat steeds strakker zitten. Als de arts met de stethoscoop geen hartslag meer hoort, is de slagader dichtgedrukt.

2. Vervolgens laat de arts langzaam lucht uit de manchet ontsnappen, tot hij korte, heldere tonen hoort. Op dat moment leest hij de bovendruk af.

3. Terwijl de lucht verder uit de manchet loopt, blijft de arts tonen horen. Op een bepaald moment valt het geluid weg. Het bloed kan nu weer ongehinderd doorstromen. Dan leest de arts de onderdruk af en haalt daarna de manchet weer van de arm.

Bron 8 Bloeddrukmeting

De bloeddruk wordt uitgedrukt in millimeter kwikdruk. Een gezonde bloeddruk voor jonge mensen is ongeveer 110/70 millimeter kwikdruk. Het eerste getal is de bovendruk, het tweede getal de onderdruk.

Krijgt elk orgaan steeds evenveel bloed?

Je hart slaat in rust ongeveer zeventig keer per minuut. Per keer pompt elke kamer 70 mL in de slagaders. Als je intensief sport, kan je hart in een minuut wel meer dan tweehonderd keer samentrekken ( bron 9 ). Daardoor pompt het hart bijna drie keer zo veel bloed rond als in rust. De organen kunnen dan voldoende zuurstof uit het bloed opnemen.

Bron 9 Lijndiagram van de hartslag van een hardloper

Niet alleen de hoeveelheid, maar ook de verdeling van het bloed over de verschillende organen verandert tijdens het sporten. Dit zie je in bron 10 .

Je spieren krijgen tijdens het sporten een veel groter deel van het bloed dan in rust. Ze kunnen dan veel zuurstof en voedingsstoffen uit het bloed opnemen.

Je verteringsorganen en de nieren krijgen bij inspanning juist een kleiner deel van het bloed. Deze organen werken tijdens het sporten minder hard dan in rust.

Na het sporten wordt de verdeling van het bloed over de organen weer zoals in de rusttoestand.