Sporters gaan vaak tot het uiterste!
Ze proberen alle orgaanstelsels in hun lichaam optimaal te laten functioneren, om zo de beste prestatie neer te kunnen zetten.
Bestudeer de start in de volgende video. Bespreek met een klasgenoot welke orgaanstelsels in actie worden gezet.
In de eerste stappen van de module kijk je hoe een sporter zich zo goed mogelijk voorbereidt voor de start.
Daarmee herhaal je de orgaanstelsels die belangrijk zijn bij het handhaven van de homeostase.
In de afsluitende stappen ga je kijken hoe de homeostase tot stand komt tijdens een wedstrijd.
Tenslotte bestudeer je welke problemen er in de homeostase ontstaan, wanneer mensen in de ruimte zouden gaan leven.
Wat ga ik leren?
Leerdoelen
Je kunt:
het belang van de longen, lever, nieren, huid, zenuw- en hormoonstelsel voor de homeostase bij de mens beschrijven;
de relatie tussen de bouw van de lever, longen, huid en nieren en de homeostase beschrijven;
een regelkring afleiden uit een beschrijving van de regulatie van lichaamsprocessen en de principes van een regelkring toelichten;
de samenhang van de regeling van lichaamsprocessen beschrijven;
beargumenteren op welke wijze verstoring van het dynamisch evenwicht kan ontstaan en hoe deze gereguleerd kan worden.
Deelconcepten
Zenuwstelsel, hormoonstelsel, receptoren, inwendig en uitwendig milieu, regelkring, positieve en negatieve terugkoppeling, dynamisch evenwicht, receptoren in celmembranen en cytoplasma, osmotische waarde, pH, temperatuur, chemische samenstelling, O2-concentratie, CO2-concentratie, buffers van hemoglobine en HCO3-, glucoseconcentratie, waterhuishouding, chemische en drukreceptoren in de aorta.
Wat ga ik doen?
Aan de slag
Stap
Inhoud
Stap 1
Hoe werken verschillende stelsels samen?
Stap 2
Waar komt de energie voor je spieren vandaan?
Stap 3
Waarom gebruiken sporters soms testosteron? En waarom EPO?
Stap 4
Wat is het belang slapen op hoogte voor een sporter?
Stap 5
Zonder een goede voeding zijn geen goede sportprestaties mogelijk. Hoe zit dat?
Stap 6
Wat wordt bedoeld met a-specifieke afweer en hoe werkt het?
Stap 7
Deze module is onderdeel van het thema Homeostase. Waarom past deze module goed in dit thema?
Afronding
Onderdeel
Kennisbank
Alle Kennisbankitems uit deze module.
Eindopdracht
Je bestudeert bronnen en maakt nog een aantal oefeningen. De gemeenschappelijke titel van de oefeningen is 'Botten in de ruimte'.
Terugkijken
Terugkijken op de opdracht.
Tijd
De belasting voor deze module is ongeveer 6 SLU.
Aan de slag
Stap 1: Verschillende stelsels
Gebruik in deze stap de volgende informatie uit de Kennisbank.
Bij ‘De Wereld leert door’ kwam de voorbereiding van Epke Zonderland op zijn Olympische Gouden oefening ter sprake. Prof. Dr. Bert Otten vertelde dat het heel belangrijk is dat het brein in de goede toestand komt. Hij vertelde dat Epke dit haarfijn aanvoelde: tijdens het wachten op zijn beurt, stond Epke langs de kant, keek naar de grond en maakte bewegingen met zijn hoofd en lippen precies in het tempo van zijn vluchtelementen, die hij daarna daadwerkelijk ging maken.
Hij was dus eigenlijk al aan het vliegen, voordat hij begon en dat is voor het brein heel belangrijk, omdat het brein bij het voorstellen van bewegen dezelfde toestand meemaakt als bij het uitvoeren van de beweging. Met andere woorden, voor je hersenen maakt het niet uit of je daadwerkelijk beweegt of alleen in gedachten.
Een sporter zal er alles aan doen om zijn spieren zo sterk mogelijk te maken. Trainen is natuurlijk belangrijk, maar soms worden ook andere middelen gebruikt. Testosteron is een lichaamseigen hormoon dat de spieropbouw stimuleert.
Wanneer je huid kapot gaat kunnen aanvallers heel gemakkelijk binnendringen.
Als er een splintertje of iets anders scherps door je huid dringt dan probeert je lichaam dat vreemde voorwerp zo snel mogelijk te verwijderen.
De mee gekomen bacteriën moeten ook vernietigd worden.
Bestudeer in de Kennisbank hoe een gezond lichaam schadelijke bacteriën bijvoorbeeld op de huid overwint.
De bacteriën op en in je lichaam vormen een ecosysteem op zich. Alleen al in je darm leven honderdduizend miljard bacteriën. De homeostase van de darmen is belangrijk voor een goede opname van voedingsstoffen, de verwijdering van afval- en gifstoffen en de optimale werking van het immuunsysteem.
Maak de oefening.
Stap 7: De wedstrijd!
In de voorgaande stappen heb je gekeken naar de voorbereiding van de sporter. Het gaat dan om het zintuig- en zenuwstelsel, spierstelsel, hormoonstelsel, spijsverteringsstelsel, afweer en uitscheidingsstelsel. Allemaal moeten ze optimaal werken voor een topprestatie. Verschillende regelmechanismen in het lichaam zorgen ervoor dat het interne milieu steeds zo optimaal mogelijk is.
Bestudeer alle pagina's in de volgende Kennisbank:
Je gaat beginnen aan de eindopdracht.
Je bestudeert een orgaanstelsel dat tot nu toe nog niet aan de orde is gekomen: het skelet.
Kan een sporter er van uitgaan dat zijn botten stevig genoeg zijn om alle krachten te weerstaan?
Of moet hij zijn botten ook speciaal trainen?
Is er ook een homeostase van de aanmaak en afbraak van botweefsel?
Om daar achter te komen maak je de opdrachten ‘Botten in de ruimte’. De antwoorden noteer je in een (Google)document en deel je met je docent.
Bekijk eerst de volgende video over Andre Kuipers. De informatie kun je gebruiken bij het maken van de eindopdracht.
Als Andre Kuipers terug is op aarde na een ruimtereis van 193 dagen, zit een topprestatie er voorlopig niet in.
Hij voelt zich belabberd met name het lopen gaat slecht. Wat is er gebeurd?
Ruimtevaartorganisaties zouden ook graag mensen naar Mars sturen.
Maar dat wordt een lange reis.
Zijn de botten en spieren van ruimtereizigers daartegen bestand?
Informatie
Bestudeer de bronnen.
Maak aan de hand daarvan een samenvatting of schema van:
de twee typen bot en hun functie;
‘remodelling’ van bot; wat is het, welke cellen zorgen daarvoor, wat is de functie ervan?
osteoporose; wat is het, wat zijn de risicofactoren?
Botdichtheid
Op aarde verliezen mensen vanaf hun dertigste gemiddeld 1% van hun botdichtheid per jaar. In de ruimte is dat 1-2 % per maand, ook als ze tijdens hun ruimtereis sporten. De botten verliezen calcium.
Als voorbereiding op de vlucht wordt de botdichtheid van astronaut 1 gemeten.
De botdichtheid is 1050 mg/cm2. Voor astronaut 2 is het 1000 mg/cm2.
Wat zou de botdichtheid van astronaut 1 en 2 op aarde 1 jaar later zijn?
Bereken ook hun botdichtheid na 1 jaar in de ruimte.
Bij 20% verlies van botdichtheid wordt iemand vatbaar voor botbreuken.
Bereken hoe lang kan deze astronauten maximaal in de ruimte kunnen blijven (zonder extra maatregelen te nemen).
Trainen in de ruimte
In de diverse ruimtestations worden verschillende trainingstoestellen gebruikt, zoals fietsen en loopbanden om het verlies in botmassa tegen te gaan.
In het jaar 2000 is ook een toestel ontwikkeld om krachttraining te doen. Bekijk de volgende video:
:
Is krachttraining significant beter dan de loopband of de fiets?
Gebruik de volgende gegevens en je kennis van de wiskunde (statistiek).
Raadpleeg eventueel een medeleerling met wiskunde of een docent.
Verschil in botdichtheid voor en na de vlucht van astronauten bij gebruik van verschillende trainingsmethoden.
Vergelijk deze gegevens met de resultaten van fietsers op aarde. www.webtrainer.com wat is je conclusie?
Hormonen
Stel dat de botafbraak geregeld wordt door hormonen.
Ontwerp een regelmechanisme waarbij zowel bij hoge als bij lage Ca2+ concentratie van het bloed, de activiteit van de osteoblasten en osteoclasten wordt geregeld.
Meer invloeden?
Bedenk of zoek manieren waarop ruimtereizigers de botafbraak nog meer kunnen beïnvloeden.
Terugkeer op Aarde
Wat gebeurt er na terugkeer op aarde?
Leid uit de figuur af:
Wat is het gemiddelde botverlies?
Hoe lang het duurt voordat dit voor 50% weer is hersteld?
Osteoporose
De meeste astronauten zijn mannen.
Zoek uit of osteoporose voor mannen en vrouwen vergelijkbaar is.
Gezonde botten
Schrijf op grond van wat je in deze opdracht hebt geleerd een aanbeveling voor medeleerlingen (die geen biologie in hun profiel hebben) om hen bewust te maken van het belang van gezonde botten.
Wat kunnen ze doen om gezonde botten te behouden?
Beoordeling
Je docent beoordeelt of de antwoorden die je hebt gegeven op bovenstaande vragen biologisch juist zijn onderbouwd.
Terugkijken
Kan ik wat ik moet kunnen?
Lees de leerdoelen van deze module nog eens door.
Kun je wat je moet kunnen?
Hoe ging het?
Tijd
Ben je ongeveer 6 SLU met deze module bezig geweest.
Heb je in die tijd alle stappen helemaal kunnen doorlopen? Welke stap kostte de meeste tijd? Hoe kun je dit verklaren?
Inhoud
Heb je zelf misschien een actieve sportcarrière? Zo ja, heb je er dan ooit bij stilgestaan wat dit allemaal met je lichaam doet en op welke manier je hier invloed op uit kunt oefenen.
Als je zelf geen fanatieke sporter bent, let je er dan ook op dat je je lichaam niet meer voeding geeft dan dat het eigenlijk nodig heeft?
Eindopdracht
Bij deze eindopdracht stond de botdichtheid van mensen centraal. Is het gelukt om alle vragen te beantwoorden. Wat vond je ervan om een keer een eindopdracht op deze manier te doen in plaats van het maken van een eindproduct?
Het arrangement Module: Aan de start - v456 is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:
Toelichting
Deze les valt onder de arrangeerbare leerlijn van de Stercollectie voor biologie voor vwo leerjaar 4/5/6. Dit is thema ’Homeostase'. Het onderwerp van deze les is: aan de start.
Je kunt:
het belang van de longen, lever, nieren, huid, zenuw- en hormoonstelsel voor de homeostase bij de mens beschrijven;
de relatie tussen de bouw van de lever, longen, huid en nieren en de homeostase beschrijven;
een regelkring afleiden uit een beschrijving van de regulatie van lichaamsprocessen en de principes van een regelkring toelichten;
de samenhang van de regeling van lichaamsprocessen beschrijven;
beargumenteren op welke wijze verstoring van het dynamisch evenwicht kan ontstaan en hoe deze gereguleerd kan worden.
Leerniveau
VWO 6;
VWO 4;
VWO 5;
Leerinhoud en doelen
Biologie;
Instandhouding;
Hormonale regulatie, verband met homeostase en met zintuig- en zenuwstelsel;
Regeling;
Deze les valt onder de arrangeerbare leerlijn van de Stercollectie voor biologie voor vwo leerjaar 4/5/6. Dit is thema ’Homeostase'. Het onderwerp van deze les is: aan de start.
Je kunt:
het belang van de longen, lever, nieren, huid, zenuw- en hormoonstelsel voor de homeostase bij de mens beschrijven;
de relatie tussen de bouw van de lever, longen, huid en nieren en de homeostase beschrijven;
een regelkring afleiden uit een beschrijving van de regulatie van lichaamsprocessen en de principes van een regelkring toelichten;
de samenhang van de regeling van lichaamsprocessen beschrijven;
beargumenteren op welke wijze verstoring van het dynamisch evenwicht kan ontstaan en hoe deze gereguleerd kan worden.
Klaar voor de start!
Tijd
Gebruik in deze stap de volgende informatie uit de Kennisbank.
Een sporter zal er alles aan doen om zijn spieren zo sterk mogelijk te maken. Trainen is natuurlijk belangrijk, maar soms worden ook andere middelen gebruikt. Testosteron is een lichaamseigen hormoon dat de spieropbouw stimuleert.
Een heel andere manier waarop sporters zich proberen te verbeteren is door te slapen in een hoogtetent. Hoe dat werkt zie je in de volgende video:
Zonder een goede voeding zijn goede prestaties onmogelijk.
Wanneer je huid kapot gaat kunnen aanvallers heel gemakkelijk binnendringen.
In de voorgaande stappen heb je gekeken naar de voorbereiding van de sporter. Het gaat dan om het zintuig- en zenuwstelsel, spierstelsel, hormoonstelsel, spijsverteringsstelsel, afweer en uitscheidingsstelsel. Allemaal moeten ze optimaal werken voor een topprestatie. Verschillende regelmechanismen in het lichaam zorgen ervoor dat het interne milieu steeds zo optimaal mogelijk is.
Kan ik wat ik moet kunnen?
