Refleksjonsoppgåver om transport hos dyr

Hjarte-lungemaskinen tek over funksjonen til hjarte og lunger når hjartet må stansast under kirurgiske inngrep. Figur 1 viser oppbygginga til hjarte-lungemaskinen og ei skisse av hjartet.

Forklar korleis hjarte-lungemaskinen blir kopla til krinsløpet til pasienten. Bruk figuren.

Når du har løyst oppgåva, kan du i denne NRK-videoen frå operasjonssalen sjå at hjarte-lungemaskinen blir kopla til krinsløpet (start ca. 6 minutt ut i programmet).

1. På fosterstadiet er lungearterien og aorta knytte til ei blodåre, ductus arteriosus (figur 2). Blodåra lukkar seg vanlegvis dei første dagane etter fødselen.
   
   Kva funksjon har sambandet mellom lungearterien og aorta hos eit foster? (Hint: Kva skil gassutvekslinga hos eit foster frå gassutvekslinga hos eit fødd individ?)
   

2. Ein sjeldan gong held blodåra fram med å vere open etter fødselen. Denne tilstanden blir kalla patent ductus arteriosus (PDA).
   Retninga på straumen gjennom ductus arteriosus kan variere. I nokre tilfelle blir det transportert blod frå lungearterien til aorta. I andre tilfelle blir det transportert blod frå aorta til lungearterien.
   
   I nokre tilfelle av PDA ser ein blåleg misfarging av hud og lepper. Fargen kjem av fargen på blodet. Kva veg blir blodet transportert gjennom ductus arteriosus i desse tilfella?
   

3. Kva trur du avgjer kva veg blodet blir transportert gjennom ductus arteriosus?

Samanlikn transportsystema hos eit pattedyr og ein karplante. Du kan til dømes samanlikne

• oppbygginga av røyrsystemet

• kva som blir transportert

• transportmekanismane

• regulering av transporten

• prosessar i organismen som transportsystemet har noko å seie for

Tabellen viser diameteren og den gjennomsnittlege tjukkleiken av veggen til nokre blodårer.

1. Finn ut kva for ei av blodårene A–E som er 1) aorta, 2) ei kapillaråre, 3) nyrearterien, 4) ein arteriole, 5) ei vene.

2. Forklar forskjellane i veggtjukkleik og diameter i lys av funksjonen til blodårene.

3. Tjukkleiken på veggen til aorta endrar seg i løpet av ein hjartesyklus. Forklar kvifor.

4. Kvifor er det føremålstenleg at raude blodceller er flate og ikkje runde?

5. Dersom vi måler blodtrykket i aorta til ulike pattedyr, ser vi at blodtrykket avheng av storleiken til pattedyret. På kva måte, trur du?

1. Figur 3 gir ei meir detaljert beskriving av sirkulasjonen hos ein frosk. Når frosken er under vatn, blir blodtilførselen til lungene stengd, og huda tek over som einaste gassutvekslingsorgan.
   
   Kva fordel trur du det kan gi å ha eit udelt hjartekammer i dette tilfellet? Bruk informasjon frå figuren.

2. Kva samanhengar er det mellom utforminga av sirkulasjonssystemet og stoffskiftet til eit dyr?

3. Dei fleste virvellause dyr har eit ope sirkulasjonssystem. Kva fordelar trur du eit ope sirkulasjonssystem kan ha samanlikna med eit lukka sirkulasjonssystem?

Enkelte blir fødde med ei opning i hjarteskiljeveggen (sjå figur 4). Denne tilstanden blir kalla ventrikkelseptumdefekt (VSD) og er ein av dei vanlegaste medfødde hjartefeila hos menneske.

1. Hos personar med VSD kan det skje ein viss transport av blod gjennom opninga i veggen. Vanlegvis blir det transportert blod frå venstre hjartekammer til høgre hjartekammer, men ikkje omvendt. Bruk det du veit om oppbygginga til hjartet, til å gi ei forklaring på dette.

2. Kva grupper av virveldyr har eit hjarte som liknar på hjartet til personar med VSD? Kva kan vere grunnen til at desse dyra fungerer "normalt" med denne typen hjarte?

Figur 5 viser nokre eigenskapar ved blodstraumen gjennom blodåresystemet.

1. Hastigheita på blodstraumen endrar seg gjennom blodåresystemet. Beskriv korleis, og forklar kvifor. Bruk informasjon frå figuren.

2. Forklar kvifor det er føremålstenleg at hastigheita på blodstraumen endrar seg slik ho gjer.

3. Blodtrykket i venene (venetrykket) endrar seg avhengig av om ein person står i ro eller er i bevegelse. Normalt er venetrykket i føtene ca. 3 kPa. Dersom ein person står heilt i ro, kan venetrykket i føtene auke til om lag 5 kPa. Korleis vil du forklare denne endringa i venetrykket?

4. Kvifor har ikkje arteriar klaffar?

I denne oppgåva skal du bruke kunnskapar om hjartesyklusen. Kurvene i figuren viser korleis ulike fysiske storleikar endrar seg i løpet av hjartesyklusen.

Du skal resonnere deg fram til kva for nokre av kurvene A–D som viser følgjande:

• trykket i venstre framkammer

• trykket i venstre hjartekammer

• trykket i aorta

• blodvolumet i venstre hjartekammer

Tabellen viser korleis trykket i venstre fram- og hjartekammer endrar seg i løpet av ein hjartesyklus.

1. Ved kva tidspunkt er klaffen mellom fram- og hjartekammeret lukka?

2. Kvifor er det maksimale trykket i hjartekammeret høgare enn det maksimale trykket i framkammeret?

3. Kva er hjartefrekvensen?

Figur 7 viser blodgjennomstrøyminga i ulike organ når ein person høvesvis kviler og anstrengjer seg.

1. Beskriv korleis blodgjennomstrøyminga endrar seg når aktivitetsnivået endrar seg.

2. Forklar kva betydning kvar av følgjande strukturar har for desse endringane:

• musklar i veggen til arteriolar

• sympatiske og parasympatiske nervefibrar

• sanseceller i aorta og halspulsåra som registrerer konsentrasjonen av CO₂ i blodet.

• hjernestammen

• sinusknuten

1. Kwashiorkor er ein sjukdom som kjem av lågare konsentrasjonar av plasmaprotein enn normalt. Eit av symptoma på kwashiorkor er ødem, det vil seie ein auke i mengda vevsvæske.
   Forklar kvifor lågare konsentrasjon av plasmaprotein kan føre til ødem.

2. Kva eigenskapar gjer vatn eigna som transportmedium i eit sirkulasjonssystem?

3. Elefantsjuke er ein tropisk sjukdom som kjem av ein parasittisk rundorm. Larvane blir overførte via insektbit. Dei vaksne ormane kan leve i lymfesystemet i årevis. Elefantsjuke blir kjenneteikna av at kroppsdelar hovnar opp til ekstreme proporsjonar, slik teikninga viser.
   Basert på kunnskapen du har om lymfesystemet, kvifor trur du kroppsdelane hovnar opp?

Fjøremarken lever mesteparten av livet i ein u-forma, vassfylt kanal som han grev i sanden (sjå figur 9). Vatnet i kanalen blir ikkje skifta ut mens det er lågvatn. Oksygenet blir transportert i blodet bunde til hemoglobin. Figur 9 viser oksygenmettingskurva til hemoglobinet. Med oksygenmettinga, eller mettingsgrada, meiner vi kor stor del av bindingsseta til hemoglobin som er fylte opp med oksygen.

1. Samanlikn eigenskapane til fjøremark- og menneske-hemoglobin.

2. Forklar eigenskapane til fjøremark-hemoglobinet i lys av leveviset til fjøremarken.

Hos enkelte sviktar evna hjartet har til å pumpe blod. Mens ein ventar på hjartetransplantasjon, kan ei kunstig pumpe bidra til å halde sirkulasjonen ved like. Figur 10 viser korleis den kunstige pumpa er kopla til hjartet.

1. Den kunstige pumpa bidreg til sirkulasjonen i kroppskrinsløpet. Peik på informasjon i figuren som viser at dette er tilfellet.

2. Blodstraumen i lungekrinsløpet er ofte god nok til å halde personen i live.
   Kvifor er det slik at hjartet treng hjelp til å pumpe blod i kroppskrinsløpet, men ikkje i lungekrinsløpet?

3. Figur 11 viser korleis éin type kunstig pumpe er bygd opp innvendig.
   Kva trur du er funksjonen til strukturane som er merkte med A og B?