## Eindopdracht

Je gaat beginnen aan de afsluiting.
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’.
Je spreekt met de docent af of de opdracht individueel of in tweetallen wordt uitgevoerd. Je spreekt ook af op welke manier de opdracht wordt ingeleverd en beoordeeld. De antwoorden op de vragen in deze eindopdracht noteer je in een document, zodat je deze eventueel in kunt leveren bij je docent.

Aan de slag
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?

Bekijk de video's over André Kuipers tijdens en na de ruimtereis:

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?

Bronnen:

- Bewegende botten breken niet
- De botten
- Wat gaat er mis bij osteoporose?
- Risicofactoren voor osteoporose
- Engelstalige video over de structuur van bot.

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.

1. Wat zou de botdichtheid van astronaut 1 en 2 op aarde 1 jaar later zijn?
2. Bereken ook hun botdichtheid na 1 jaar in de ruimte.
   Bij 20% verlies van botdichtheid wordt iemand vatbaar voor botbreuken.
3. 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 en beantwoord daarna de vragen onder de video:

1. 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.

   Loopband, fiets | Krachttraining
   0,072 0,035 0,128 0,139 0,067 0,120 0,106 0,124 0,114 0,066 0,60 0,113 | 0,07 0,50 0,34 0,33 0,30 0,019 0,018 0,085 0,014 0,014 0,014 0,010 0,038 0,023 0,020 0,085 0,071 0,015 0,036 0,004 0,101 0,052 0,036 0,067 0,062 0,105

2. 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. Noteer het in je document.
Meer invloeden?
Bedenk of zoek manieren waarop ruimtereizigers de botafbraak nog meer kunnen beïnvloeden. Noteer het in je document.
Terugkeer op Aarde
Wat gebeurt er na terugkeer op aarde?
Leid uit de figuur af:

1. Wat is het gemiddelde botverlies?
2. 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. Noteer het in je document.
Gezonde botten
Schrijf op grond van wat je in deze opdracht hebt geleerd een aanbeveling voor medeleerlingen (die geen biologie in hun profiel hebben) in je document, om hen bewust te maken van het belang van gezonde botten.
Wat kunnen ze doen om gezonde botten te behouden?