A1. Transport door de bloedbaan (opg. 1)

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

V5natk4 - Goedemorgen!

Nieuw onderwerp: Biofysica

Katern A 

Doe mee via LessonUp 

Biofysica

Introductie van de transportsystemen in het lichaam:

• A.1 Transport door de bloedbaan
  
• A.2 Transport door de celwand
  
• A.3 Geleiding in een zenuwcel
  

Planning: Repetitie (PTA) vrijdag 19 maart op school

A1. Transport door de bloedbaan

Zie ook video's in de classroom

Analogie: vloeistofstroom - elektrische stroom

Weerstand per bloedvat

• Als boven elkaar staande weerstanden even groot zijn,
• Dan kun je ze als parallel zien (alsof de rode lijn verbinding er is) en vervangen door één weerstand
• En dan ontstaat de serieschakeling van figuur A.3

Elektrische stroom

• Stroom I = Q / t
•  I is de ladingsverplaatsing per seconde.    (Q is de totale lading die verplaatst wordt).

• Weerstand R = U / I
• U is de spanning (potentiaalverschil)

Vloeistofstroom

• Debiet Q = ΔV / Δt
• Q is het volume vloeistof dat per seconde wordt verplaatst.

• Weerstand R = Δp / Q
• Δp is het drukverschil 

• Pas op: dezelfde letters met andere betekenis!

Een batterij is een spanningsbron: deze levert spanning, die nodig is om stroom te laten lopen.
Bij vloeistoftransport spreken we niet over spanning maar over drukverschil. Welk orgaan/lichaamsdeel werkt dan als batterij?

Elektrische stroom

• Stroom I = Q / t
•  I is de ladingsverplaatsing per seconde.    (Q is de totale lading die verplaatst wordt).

• Weerstand R = U / I
• U is de spanning (potentiaalverschil)

• O.b.v. materiaaleigenschap:
• R = ρ . L / A
• met ρ = soortelijke weerstand

Vloeistofstroom

• Debiet Q = ΔV / Δt
• Q is het volume vloeistof dat per seconde wordt verplaatst.

• Weerstand R = Δp / Q
• Δp is het drukverschil 

• O.b.v. materiaaleigenschap:
• R = 8 . η . L / (π . r⁴)
• met η = viscositeit

Pas op: dezelfde letters met andere betekenis!

Wat is viscositeit?

Formules BINAS 35C2

Een handige formule die niet in het katern staat (maar wel in BINAS 35C2) is:

Q = A^. v = constant

"Er kan geen vloeistof verdwijnen." Als de rivier smaller wordt, moet het water wel harder stromen

 (A kleiner, v groter).

Bloeddruk

• Druk = kracht / oppervlak
• p = F / A 

• SI-eenheid: Pa (Pascal)
• Bloeddruk wordt uitgedrukt in mm Hg (mm kwik): 10 mm Hg is de druk die een kolom kwik met een hoogte van 10 mm uitoefent op een oppervlak
• 1 mm Hg = 133 Pa (BINAS tabel 5)
• Onze luchtdruk is ongeveer 760 mm Hg =      1 atm = 105 Pa.

Bloeddrukmeting

1. Manchet om arm
2. Oppompen tot bloedvat in de arm dichtgedrukt wordt
3. Druk in manchet wordt constant afgelezen.
4. Langzaam lucht uit de manchet en luisteren!

Bloeddruk

• Bovendruk: systolische druk 
• Onderdruk: diastolische druk 

• Het grootste drukverschil staat over de slagadertjes: Δp = 80 - 32 = 48 mmHg

• Vergelijk elektrisch: over de grootste serieweerstand staat het grootste deel van de totale spanning

Statische druk

Het gewicht van de vloeistof zorgt voor (extra) druk:  p = h . g . ρ 

p = F/A = m . g / A 

                = V . ρ. g / A 

                = A.h . ρ . g / A 

            p = h . g . ρ 

Dit geldt  voor iedere vloeistof en is een statisch effect, geen stromingseffect.

Bloedbaan: verder onder het hart --> meer statische druk.

Om welke twee redenen moet je de bloeddruk in de bovenarm meten?

Huiswerk

Bestudeer par. A.1 en maak opg. 1

V5natk4 - Goedemorgen!

Biofysica 

A.1:  Transport door de bloedbaan

Analogie: vloeistofstroom - elektrische stroom

Elektrische stroom

• Stroom I = Q / t
•  I is de ladingsverplaatsing per seconde.    (Q is de totale lading die verplaatst wordt).

• Weerstand R = U / I
• U is de spanning (potentiaalverschil)

• O.b.v. materiaaleigenschap:
• R = ρ . L / A
• met ρ = soortelijke weerstand

Vloeistofstroom

• Debiet Q = ΔV / Δt
• Q is het volume vloeistof dat per seconde wordt verplaatst.

• Weerstand R = Δp / Q
• Δp is het drukverschil 

• O.b.v. materiaaleigenschap:
• R = 8 . η . L / (π . r⁴)
• met η = viscositeit

Pas op: dezelfde letters met andere betekenis!

Opg. 1

a) Welk soort bloedvat geeft de grootste weerstand? 

Weerstand R = Δp / Q

1a. Bloeddruk

• Bovendruk: systolische druk 
• Onderdruk: diastolische druk 

• Het grootste drukverschil staat over de slagadertjes: Δp = 80 - 32 = 48 mmHg
• Kijk naar de hoogte van de "evenwichtsstand"!

• Vergelijk elektrisch: over de grootste serieweerstand staat het grootste deel van de totale spanning

Meet je bloeddruk verder van het hart dan is de gemeten waarde als gevolg van de weerstand van de bloedvaten:

1. te laag
2. te hoog

Meet je bloeddruk lager dan het hart dan is de gemeten waarde als gevolg van de hoogte:

1. te laag
2. te hoog

Gegevens bloed

Geluidssnelheid = 1,58 . 10³ m/s (BINAS 15A bij T=310 K)

Dichtheid = 1,05 . 10³ kg/m3 = bijna water (BINAS 84D), maar katern opgave 4 zegt 1,03 . 10³ kg/m3

Viscositeit = 5 . 10³ Pa.s (niet nauwkeurig BINAS 84D,

maar katern blz 9 zegt 3,6 . 10³ Pa.s, en opgave 9 zegt 3,2 . 10³ Pa.s)

Gebruik de waarden uit BINAS (gebruik van de waarden uit het katern wordt niet fout gerekend)

Huiswerk

Maak opgave 2-5

Correctie opgave 5: cos in teller, T_huid = 37 C