Gaswisseling in verkillende omgewings (bl 120-124)Terme Asemhaling: meganisme van proses waar lug in en uit longe beweeg.Gaswisseling: uitruiling van suurstof en koolstofdioksie oor gaswisselings oppervlak.Selrespirasie: geleidelike vrystelling van energie uit organise verbindings(glucose) in eenwoordigheid van suurstof.Diffusie: beweging van molekules vanaf hoë konsentrasie na lae konsentrasie totdat ewewig bereik is

Vereistes vir doeltreffende gaswisselingsoppervlak (bl121)

Eienskap Voordeel van eienskapGroot oppervlak Maksimum oppervlak vir diffusie soos longe of kieue Dun oppervlak Vergemaklik en versnel die tempo van diffusie daarom bestaan longe uit enkele

plaveisel-epiteelselleKlam oppervlak Gasse (O2 en CO2) moet in oplossing wees om deur membraan te diffundeerGoeie vervoerstelsel Noodsaaklik om gasse vinnig te vervoer daarom is longe ryklik voorsien van

bloedvateGoed beskerm Omdat dun en delikaat moet dit beskerm word deur strukture soos `n kieudeksel by

visse en borskas by gewerweldesGoeie ventilasie CO2 moet verwyder word sodat diffusie voordurend kan plaasvind met `n

konsentrasiegradiënt langs.

Organisme Habitat Aanpassings vir doeltreffende gaswisselingTweesaadlobbing

e plantTerrestrieel By plante vind gaswisseling hoofsaaklik in die blare plaas.

Gasse kom die blaar binne, of verlaat dit deur middel van diffusie deur die huidmondjies wat hoofsaaklik in die onderste epidermis aangetref word.

Die buite-oppervlak van die sponsmesofilselle maak hoofsaaklik die gaswisselingsoppervlak uit. Hierdie groot ronde selle besit 'n groot buite-oppervlak en dun selwande wat klam is, sodat O2 en CO2 maklik

daarin kan oplos. Die sponsmesofilselle besit groot intersellulere lugruimtes wat vervoer van gasse moontlik maak. Sponsmesofilselle kom binne die blaar voor en word dus deur die omringende plantweefsel beskerm.

Erdwurm Terrestrieel Die totale buite-oppervlak van die erdwurm se vel maak die gaswisselingsoppervlak uit. Gasse (02 en CO2) beweeg direk deur die vel deur diffusie. Die verlengde liggaam vergroot die oppervlak. Die erdwurm se vel is baie dun (dun epidermis), en word klam gehou deur slymafskeidings van die vel-

epidermis, asook die seloomvloeistof wat op die vel afgeskei word. O2 diffundeer tot in die velbloedvate en groter bloedvate vervoer dit na die res van die liggaam. CO2 word op

dieselfde manier tot by die vel vervoer, vanwaar dit dan na buite diffundeer.

1

Die vel word deur die slym en seloomvloeistof beskerm. Insek Terrestrieel By sprinkane vind gaswisseling deur 'n trageale sisteem plaas.

Lug gaan die liggaam binne of verlaat dit deur klein openinkies, bekend as spirakulums, wat op die borsstuk en agterlyf voorkom.

Die trageale sisteem bestaan uit 'n uitgebreide netwerk (met 'n groot oppervlak) van buise (trageas) wat deur die hele liggaam vertak.

Dit raak al kleiner en vorm uiteindelik trageole wat tussen die weefsels vertak. Trageole, wat die gaswisselingsoppervlak uitmaak, se wande is baie dun. In die trageole kom 'n vloeistof voor, wat die wande klam hou. O2 diffundeer direk vanuit die trageole tot in die weefselselle, terwyl CO2 vanuit die weefselselle na die

trageole diffundeer. Lugsakke, wat as ventilasiesisteem dien, kom naby die vernaamste spiere voor. Dit verseker dat lug vinnig na

en van die weefsels beweeg. Die trageale sisteem kom binne die dier voor en word dus deur die omringende weefsels beskerm.

Beenvisse Akwaties By visse vind gaswisseling deur kieue plaas. Vier kieue word in kieukamers aangetref wat aan weerskante van die kop met kieusplete na buite open. Die gaswisselingsoppervlak in die kieue bestaan uit 'n groot aantal filamente, wat die buite-oppervlak

geweldig vergroot. Hierdie fila mente besit dun wande, en word klam gehou deur water wat daaroor vloei. Die kieue is ryklik voorsien van kapillere bloedvate. Soos die vis swem, vloei water by die mond in en oor die kieufilamente. Opgeloste O2 in die water diffundeer

tot in die kaplllere bloedvate. CO2 diffundeer weer vanuit die kapillere bloedvate na die water. Die CO2-ryke water verlaat die liggaam deur die kieusplete.

Die kieusplete word bedek deur kieudeksels wat die onderliggende kieufilamente beskerm. Soogdier Terrestrieel By soogdiere vind gaswisseling in die longe plaas.

Die gaswisselingsoppervlak binne die longe bestaan uit miljoene alveoli, wat die buite-oppervlak aansienlik vergroot.

Die wande van die alveoli is baie dun en bestaan uit 'n enkel lagie plaveiselepiteel. Die wande van die alveoli word uitgevoer deur 'n dun voglagie. Die alveoli word deur 'n stelsel van kapillere bloedvate om ring vir doeltreffende vervoer van gasse. Die beweging van die ribbe, diafragma en tussenribspiere vergroot en verklein die volume en druk in die

longe en borsholte - so vind doeltreffende ventilasie plaas Die longe word deur die interpleurale vloeistof, tussen die twee longvliese wat die longe omring, beskerm.

Die borskas (werwelkolom, ribbes en borsbeen) en tussenribspiere dien verder as beskermin.

2

Menslike ventilasiestelsel

Meganisme van asemhaling (ventilasie) (bl 126)Inaseming

Die diafragma trek saam en word platter. Die borsholte word van bo na onder vergroot. Die uitwendige tussenribspiere trek saam, wat die ribbes op- en uitwaarts laat beweeg. Die borsholte vergroot van kant tot kant en van voor na agter. Die abdominale spiere verslap sod at die buikholte die ingewande wat deur die diafragma afgedruk

word, kan akkommodeer. Die totale volume van die borsholte vergroot. Die druk in die borsholte en longe verlaag. Die elastiese longe sit uit. Aangesien die atmosferiese druk hoer is as die druk in die borsholte en die longe, stroom 0 2-ryke lug

die longe binne. Uitaseming

Die diafragma verslap en keer terug na sy oorspronklike koepelvormigheid. Die borsholte word van bo na onder verklein. Die uitwendige tussenribspiere verslap, wat die ribbes af- en inwaarts laat beweeg. Die borsholte

verklein van kant tot kant en van voor na agter. Die totale volume van die borsholte verklein.

3

Die druk in die borsholte en longe verhoog. Aangesien die druk in die borsholte en longe hoer is as die atmosferiese druk, stroom C02-ryke lug uit

die longe. Uitaseming is 'n passiewe proses, want dit gaan gepaard met die verslapping van die diafragma en uitwendige tussenribspiere, wat die volume van die borsholte verklein.

Gaswisselingsprosesse en vervoer van gasse deur die liggaamTeorie bl 130-131

Homeostatiese beheer van asemhaling Die suurstofbehoeftes van individue is nie altyd dieselfde nie. Die asemhalingstempo verander volgens die suurstofvereistes van die weefsels. 'n Persoon kan hul asemhalingtempo doelbewus beheer indien hy of sy moet. Die normale, ritmiese, onwillekeurige asemhalingstempo word homeostaties deur die asemhalings-

(respiratoriese) sentrum in die medulla oblongata van die brein beheer. Hierdie verandering in asemhalingstempo is onwillkeurig. Ondergaande vloeidiagram wys hoe hierdie beheer plaasvind. Hierdie beheermeganisme gaan gepaard met 'n toename of afname van die hartklop wat veroorsaak

dat die bloed vinniger of stadiger vloei soos benodig.

4

Respiratoriese siektes en verwante kwale (bl 134-137)Uitwerking van hoogte op gaswisseling (bl 138- 139)Aanvullende vrae1. Bestudeer die diagram en beantwoord die vrae wat volg

1.1 Voorsien byskrifte vir dele A, E en H? 1.2 Noem die voordeel van die C- gevorm kraakbeenagtige ringe in deel B. 1.3 Noem DRIE asemhalingsiektes veroorsaak word deur rook?

2.2.1 Skryf die nommers (i) tot (v) in jou antwoordboek en langs elkeen die letter wat elk van die volgende voorstel (i) Plaveiselepiteel selle van alveolus (ii) Die rigting waarin die meeste suurstofmolekules sal beweeg (iii) Rooibloedliggaampies (iv) Die gebied van die hoogste koolstofdioksiedkonsentrasie in die bloedhaarvat(v) Die oppervlakte van die laagste suurstofkonsentrasie in die bloed kapillere

5

2.2 Verduidelik TWEE maniere waarop die dele wat in die diagram getoon word, aangepas is vir gasse ruil.

3. Bestudeer die diagram hieronder en vrae wat volg.

3.1 Wat is die doelwit van hierdie demonstrasie? 3.2 Watter struktuur in die gaswisselingsisteem van mens word deur elk letter hieronder voorgestel?

i. A ii. B

iii. C3.3 Wat sal met die volgende gebeur as die deel gemerk E na posisie B verskuifword?

i. die ballonne ii. die volume lug in die klokglas.

3.4 Gee een rede hoekom hierdie apparaat beskou word as 'n swak voorstelling van die asemhalingstelsel by mense.

4. Die onderstaande grafiek verteenwoordig die resultate wat verkry is tydens on ondersoek waarin `n spirometer gebruik is. `n Spirometer is on instrument wat gebruik word om die hoeveelheid lug wat die longe binnekom en verlaat, te meet.

4.1 Hoeveellug word met een normaIe asemteug in die longe ingeasem, tussen A en B? 4.2Bepaal die persoon se vitale kapasiteit. 4.3 Wat beteken vitale kapasiteit? 4.4Watter twee aspekte van die persoon se asemhalings-patroon word tussen D en E waargeneem? 4.5 Gee twee moontlike redes vir die patroon in Vraag 4.4 genoem. 4.6 Hoeveellug bly, volgens die grafiek, altyd in die longe en wat word dit genoem? 4.7Die siekte, emfiseem, kan veroorsaak word deur oormatige sigaretrook wat die alveoli van die longe beskadig en vernietig. Oit veroorsaak 'n afname van tot 40% in die vitale longkapasiteit. Verduidelik hoe emfiseem gaswisseling beïnvloed.

5. Die gemiddelde aantal rooibloedliggaampies (eritrosiete) in die bloed van mense wat op verskillende hoogtes bo seevlak woon, word in dietabel hieronder getoon. Elke lesinq is die gemiddelde vir tien volwasse mans wat vir ten minste vier maande by daardie hoogte gewoon het.

Hoogte (m) Gemiddelde aantal rooibloedliggaampies(miljoen/mm3 bloed)0 5,1

1500 5,33000 5,44500 5,86000 5,97500 6,2

6

Die wentye in drie verskillende items by die Olimpiese Spele wat in drie verskillende stede in die werêld gehou is, word in die tabel hieronder getoon. Elke stad is op 'n verskillende hoogte bo seevlak geleë.

Stede Hoogte (m) Items800 m 5 000 m 10 000 m

Tokio 200 1 min 45,1 sek 13 min 44,8 sek 28 min 24,4 sekMexico Stad 2 240 1 min 44,3 sek 14 min 28,4 sek 29 min 27,9 sekMunchen 52 1 min 45,9 sek 13 min 26,4 sek 27 min 38,4 sek

5.1 Noem EEN veralgemening wat vanaf die eerste tabel gemaak kan word, aangaande die gemiddelde aantal rooibloedliggaampies en hoogte bo seevlak.

5.2 Waarom is die gemiddelde aantal rooibloedliggaampies vir tien individue gebruik in plaas van die gemiddelde aantal rooibloedliggaampies vir slegs een persoon?

5.3 Beskryf die algemene verwantskap tussen die atlete se prestasie en hoogte bo seevlak. 5.4 Watter items word grootliks deur hoogte bo seevlak beïnvloed? 5.6 Tydens die Mexiko Stad Spele, was die atlete uit Oos-Afrika (2 000 m bo seevlak) meer

suksesvol as hulle mededingers uit laer hoogtes bo seevlak. Gee 'n verduideliking hiervoor. 5.7 Vir die Los Angeles Spele, het atlete van baie lande 'n hele paar weke voor die items in die

berge geoefen, hoewel die Spele by 'n laer hoogte bo seevlak gehou is. Verduidelik hoe dit die atlete kon help.

7

8