Transport

Een samenleving kan niet zonder transport. Water, elektriciteit, gas, levensmiddelen en afvalstoffen worden via wegen en leidingen aan- en afgevoerd. Organen zijn met elkaar verbonden door leidingen en leidinkjes die stoffen en energie transporteren. In dit thema leer je over de bouw en werking van transportsystemen in organismen.

Snel navigeren door HOOFDSTUK 2 van VWO 6

Paragrafen

1. Transportsystemen
2. Het hart
3. Het bloedvatenstelsel
4. Het bloed
5. Weefselvloeistof en lymfe
Begrippen
Oefenen

Leerdoelen


  • Je kunt verschillende circulatiesystemen bij eukaryoten herkennen en de functies van een bloedsomloop benoemen.

  • Je kunt de embryonale bloedsomloop van de mens beschrijven en verschillen en overeenkomsten aangeven met de bloedsomloop na de geboorte.

  • Je kunt de delen van een hart noemen met hun functies en kenmerken.

  • Je kunt de werking van het hart beschrijven en de relatie tussen bouw en werking uitleggen.

  • Je kent de functies en kenmerken van aders, slagaders en haarvaten en kunt de relatie tussen bouw en werking uitleggen.

  • Je kunt zuurstofgehalte, stroomrichting en verloop van bloeddruk en stroomsnelheid in de delen van het bloedvatenstelsel toelichten.

  • Je kunt de bestanddelen van het bloed noemen met hun kenmerken en functies.

  • Je kunt het proces van bloedstolling beschrijven en je weet hoe complicaties bij bloedstolling kunnen worden voorkomen.

  • Je kunt de kenmerken en functies van weefselvloeistof en lymfe toelichten.

Paragraaf 1: Transportsystemen

  • Je kunt verschillende circulatiesystemen bij eukaryoten herkennen en de functies van een bloedsomloop benoemen.
  • Je kunt de embryonale bloedsomloop van de mens beschrijven en verschillen en overeenkomsten aangeven met de bloedsomloop na de geboorte.
     
     

Bij grotere planten en dieren is een transportsysteem noodzakelijk om voedingsstoffen, zuurstof en afvalstoffen efficiënt te vervoeren. Bij kleine organismen zoals eencelligen gebeurt dit via diffusie, maar bij grotere organismen zijn gespecialiseerde transportmechanismen nodig.

Circulatiesystemen bij dieren

  • Eencelligen en kleine organismen gebruiken diffusie en osmose om stoffen over kleine afstanden te verplaatsen.
  • Geleedpotigen, zoals insecten, hebben een open circulatiesysteem. Hierbij wordt lichaamsvloeistof niet in afgesloten bloedvaten vervoerd, maar vrij door het lichaam verspreid. Een buisvormig hart pompt de vloeistof rond de organen.
  • Gewervelde dieren hebben een gesloten circulatiesysteem, waarbij het bloed in een netwerk van bloedvaten stroomt en gescheiden is van andere lichaamsvloeistoffen. Dit is efficiënter dan een open systeem en maakt transport over grotere afstanden mogelijk.

Sommige dieren, zoals regenwormen, hebben meerdere harten om de circulatie te ondersteunen.

De bloedsomloop bij gewervelde dieren

Gewervelde dieren hebben een bloedsomloop die varieert in complexiteit:

  • Vissen hebben een enkelvoudige bloedsomloop, waarbij bloed per omloop slechts één keer door het hart stroomt. Hun hart bestaat uit een boezem en een kamer. Het bloed wordt eerst naar de kieuwen gepompt om zuurstof op te nemen en daarna naar de rest van het lichaam.
  • Amfibieën en reptielen hebben een gedeeltelijk gescheiden bloedsomloop met een kamer en twee boezems. Dit leidt tot een gemengde bloedtoevoer, waarbij zuurstofrijk en zuurstofarm bloed gedeeltelijk vermengd worden.
  • Vogels en zoogdieren hebben een dubbele bloedsomloop, waarbij het bloed per omloop twee keer door het hart stroomt. Dit bestaat uit:
    • De kleine bloedsomloop: bloed stroomt van de rechterharthelft naar de longen om zuurstof op te nemen en koolstofdioxide af te geven. Daarna keert het zuurstofrijke bloed terug naar de linkerharthelft.
    • De grote bloedsomloop: de linkerharthelft pompt zuurstofrijk bloed door het hele lichaam. Het bloed levert zuurstof en voedingsstoffen aan de organen en neemt koolstofdioxide en afvalstoffen op, waarna het via de rechterharthelft opnieuw naar de longen wordt gepompt.

De dubbele bloedsomloop maakt een efficiënter transport van zuurstof en voedingsstoffen mogelijk, wat essentieel is voor dieren met een hoge stofwisselingssnelheid, zoals vogels en zoogdieren.

De rol van de bloedsomloop

De bloedsomloop speelt een cruciale rol bij homeostase, oftewel het in stand houden van een stabiel intern milieu. Het bloed transporteert:

  • Voedingsstoffen vanuit het verteringsstelsel naar cellen.
  • Zuurstof vanuit het ademhalingsstelsel naar cellen.
  • Koolstofdioxide en andere afvalstoffen naar uitscheidingsorganen zoals de nieren.
  • Hormonen vanuit klieren naar doelwitorganen.
  • Warmte door het lichaam om de lichaamstemperatuur te reguleren.

Door dit transport kunnen cellen efficiënt functioneren en blijft het lichaam in balans. 

Paragraaf 2: Het hart

  • Je kunt de delen van een hart noemen met hun functies en kenmerken.
  • Je kunt de werking van het hart beschrijven en de relatie tussen bouw en werking uitleggen.

Het hart is het centrale orgaan van de bloedsomloop en functioneert als een pomp die bloed door het lichaam stuwt. Dit is essentieel voor het transport van zuurstof, voedingsstoffen en afvalstoffen. Al vanaf drie weken na de bevruchting begint het hart in een embryo te kloppen.

Bouw van het hart

Het hart ligt in de borstkas, iets naar links onder het borstbeen, en is ongeveer zo groot als een vuist. Het bestaat uit hartspierweefsel, een speciale spier die onwillekeurig samentrekt en veel energie verbruikt. De hartwand bevat de kransslagaders, die zuurstofrijk bloed en voedingsstoffen aan de hartspier leveren. De kransaders voeren het zuurstofarme bloed en afvalstoffen af naar de rechterboezem.

Het hart is opgedeeld in een rechterharthelft en een linkerharthelft, gescheiden door de harttussenwand. Elke harthelft bestaat uit:

  • Een boezem (atrium): ontvangt bloed uit de aders en pompt dit naar de kamer.
  • Een kamer (ventrikel): pompt bloed naar de slagaders. De linkerkamer heeft een dikkere spierwand dan de rechterkamer, omdat deze het bloed door het hele lichaam moet pompen.

Om te voorkomen dat bloed terugstroomt, heeft het hart hartkleppen:

  • Hartkleppen tussen de boezems en de kamers (zoals de linkerhartklep en rechterhartklep).
  • Halvemaanvormige kleppen aan het begin van de aorta en de longslagader, die voorkomen dat bloed terug de kamers instroomt.

De bloedsomloop en de functie van het hart

Het hart pompt bloed rond in twee gescheiden circulaties:

  1. De kleine bloedsomloop: het zuurstofarme bloed stroomt van de rechterkamer via de longslagaders naar de longen, waar het zuurstof opneemt en koolstofdioxide afgeeft. Vervolgens stroomt het zuurstofrijke bloed via de longaders terug naar de linkerboezem.
  2. De grote bloedsomloop: zuurstofrijk bloed wordt vanuit de linkerkamer via de aorta naar de organen gepompt. Hier geeft het zuurstof en voedingsstoffen af en neemt koolstofdioxide en afvalstoffen op. Het zuurstofarme bloed stroomt via de holle aders terug naar de rechterboezem.

Deze dubbele bloedsomloop zorgt ervoor dat zuurstofrijk en zuurstofarm bloed gescheiden blijven, waardoor het lichaam efficiënt van zuurstof en voedingsstoffen wordt voorzien.

De werking van het hart

Het kloppen van het hart verloopt in drie fasen:

  1. Systole van de boezems: De sinusknoop, een groep gespecialiseerde cellen in de rechterboezem, genereert een elektrische impuls die de boezems laat samentrekken. Hierdoor stroomt bloed naar de kamers.
  2. Systole van de kamers: De kamers trekken samen, waardoor de hartkleppen sluiten en het bloed met kracht in de aorta en longslagader wordt gepompt. De halvemaanvormige kleppen openen zich.
  3. Diastole (hartpauze): De hartspier ontspant en bloed stroomt vanuit de aders de boezems en kamers binnen.

De hartslagfrequentie (het aantal slagen per minuut) wordt beïnvloed door factoren zoals lichamelijke inspanning, emoties en hormonen zoals adrenaline.

Paragraaf 3: Het bloedvatenstelsel

  • Je kent de functies en kenmerken van aders, slagaders en haarvaten en kunt de relatie tussen bouw en werking uitleggen.
  • Je kunt zuurstofgehalte, stroomrichting en verloop van bloeddruk en stroomsnelheid in de delen van het bloedvatenstelsel toelichten.

Het bloedvatenstelsel is verantwoordelijk voor het transport van bloed door het lichaam en bestaat uit slagaders (arteriën), aders (venen) en haarvaten (capillairen). Dit systeem zorgt ervoor dat zuurstof en voedingsstoffen bij de organen komen en afvalstoffen worden afgevoerd.

Drie typen bloedvaten

  1. Slagaders (arteriën)

    • Vervoeren bloed van het hart naar de organen.
    • Hebben een dikke, stevige en elastische wand met veel glad spierweefsel om de bloeddruk te reguleren.
    • Liggen meestal diep in het lichaam, waardoor ze minder snel beschadigen.
    • De bloedstroom is stootsgewijs, wat je als polsslag kunt voelen.
    • Slagaders vertakken zich in arteriolen, kleinere bloedvaten die zich verder splitsen in haarvaten.

  2. Haarvaten (capillairen)

    • Zijn de kleinste bloedvaten en bestaan uit slechts één laag cellen (endotheel).
    • Hierdoor kunnen voedingsstoffen, zuurstof, afvalstoffen en witte bloedcellen door de wand heen diffunderen.
    • Haarvaten verbinden slagaders met aders.

  3. Aders (venen)

    • Vervoeren bloed naar het hart toe.
    • Hebben dunne wanden en een lage bloeddruk.
    • Bevatten kleppen die voorkomen dat het bloed terugstroomt, vooral in de benen en armen.
    • Ontstaan uit venulen, kleine aders die uit haarvaten samenkomen.

Bloeddruk en bloedstroom

  • De bloeddruk is het hoogst in de aorta en neemt af naarmate het bloed verder stroomt.
  • In de haarvaten is de bloeddruk laag, waardoor uitwisseling van stoffen mogelijk is.
  • In de aders is de bloeddruk zo laag dat andere krachten, zoals samentrekking van skeletspieren en druk van omliggende slagaders, helpen om het bloed richting het hart te stuwen.

Zuurstof- en glucosegehalte van het bloed

  • In de kleine bloedsomloop:
    • Slagaders bevatten zuurstofarm bloed.
    • Aders bevatten zuurstofrijk bloed.
  • In de grote bloedsomloop:
    • Slagaders bevatten zuurstofrijk bloed.
    • Aders bevatten zuurstofarm bloed.
  • Het glucosegehalte van het bloed varieert het sterkst in de poortader, die bloed uit de darmen naar de lever transporteert.

Functie van de bloedvaten in homeostase

Het bloedvatenstelsel speelt een cruciale rol bij homeostase door:

  • Het transport van zuurstof en voedingsstoffen naar cellen.
  • Het afvoeren van koolstofdioxide en afvalstoffen.
  • Het reguleren van de bloeddruk via vasoconstrictie (vernauwing van bloedvaten) en vasodilatatie (verwijding van bloedvaten).
  • Het helpen handhaven van een constante lichaamstemperatuur door de doorbloeding van de huid te reguleren.

Paragraaf 4: Het bloed

  • Je kunt de bestanddelen van het bloed noemen met hun kenmerken en functies.
  • Je kunt het proces van bloedstolling beschrijven en je weet hoe complicaties bij bloedstolling kunnen worden voorkomen.

Bloed is een vloeibaar transportmiddel dat voedingsstoffen, zuurstof, afvalstoffen, hormonen en afweerstoffen door het lichaam vervoert. Het speelt een cruciale rol in de homeostase, het constant houden van het interne milieu.

Bestanddelen van bloed

Bloed bestaat uit bloedplasma en vaste bestanddelen zoals rode bloedcellen, witte bloedcellen en bloedplaatjes.

  1. Bloedplasma

    • Bestaat voor 91% uit water en bevat opgeloste stoffen zoals glucose, zouten, hormonen, koolstofdioxide en plasma-eiwitten.
    • Belangrijke plasma-eiwitten:
      • Albuminen: Handhaven de colloïd-osmotische druk en transporteren stoffen zoals vetten en hormonen.
      • Globulinen: Spelen een rol in het immuunsysteem en transporteren stoffen.
      • Fibrinogeen: Essentieel voor de bloedstolling.
    • Bloedserum is bloedplasma zonder fibrinogeen.

  2. Rode bloedcellen (erytrocyten)

    • Hebben geen celkern en leven gemiddeld 120 dagen.
    • Worden aangemaakt in het rode beenmerg onder invloed van erytropoëtine (EPO), een hormoon uit de nieren.
    • Bevatten hemoglobine, dat zuurstof bindt en transporteert.
    • Worden afgebroken in de milt, lever en het rode beenmerg.

  3. Witte bloedcellen (leukocyten)

    • Hebben een celkern en kunnen door de wanden van haarvaten bewegen.
    • Worden geproduceerd in het rode beenmerg en spelen een rol in de afweer.
    • Sommige witte bloedcellen vernietigen ziekteverwekkers door fagocytose (opslokken en verteren van bacteriën).
    • Andere witte bloedcellen produceren antistoffen tegen ziekteverwekkers.

  4. Bloedplaatjes (trombocyten)

    • Zijn delen van uiteengevallen cellen, zonder kern.
    • Worden geproduceerd in het rode beenmerg.
    • Spelen een belangrijke rol in bloedstolling.

Bloedstolling

Bloedstolling voorkomt bloedverlies bij verwondingen en verloopt via een reeks stappen:

  1. Bloedplaatjes kleven aan de beschadigde vaatwand en vormen een stolsel.
  2. Trombokinase wordt vrijgemaakt uit beschadigde weefsels en bloedplaatjes.
  3. Trombokinase zet protrombine om in trombine, met behulp van calciumionen (Ca²⁺).
  4. Trombine zet fibrinogeen om in fibrine, een netwerk van draden dat een bloedstolsel vormt.
  5. Na verloop van tijd wordt het stolsel afgebroken en herstelt het weefsel zich.

Complicaties bij bloedstolling

  • Hemofilie: Een erfelijke aandoening waarbij een stollingsfactor ontbreekt, waardoor bloedingen langer duren.
  • Trombose: Een ongewenste bloedstolling in een bloedvat, wat kan leiden tot een hartinfarct of een herseninfarct.

Paragraaf 5: Weefselvloeistof en lymfe

  • Je kunt de kenmerken en functies van weefselvloeistof en lymfe toelichten.

Weefselvloeistof en lymfe spelen een cruciale rol in het transport van stoffen tussen bloedvaten en lichaamscellen. Ze zorgen ervoor dat zuurstof, voedingsstoffen en afvalstoffen effectief worden uitgewisseld. Dit gebeurt via de haarvaten, die doorlaatbaar zijn voor water en kleine moleculen.

Ontstaan en functie van weefselvloeistof

  • Aan het begin van de haarvaten is de bloeddruk hoger dan de colloïd-osmotische druk, waardoor een deel van het bloedplasma uit de haarvaten wordt geperst (filtratie).
  • Dit uitgetreden vocht wordt weefselvloeistof genoemd en bevat onder andere zuurstof, voedingsstoffen, hormonen, koolstofdioxide, afvalstoffen en kleine plasma-eiwitten.
  • Witte bloedcellen kunnen uit de haarvaten treden en in de weefselvloeistof aanwezig zijn.
  • De functie van weefselvloeistof is het transport van stoffen:
    • Zuurstof en voedingsstoffen worden naar de cellen vervoerd.
    • Koolstofdioxide en andere afvalstoffen worden uit de cellen afgevoerd.

Terugkeer van weefselvloeistof naar het bloed

  • Aan het einde van de haarvaten is de bloeddruk gedaald. De colloïd-osmotische druk, veroorzaakt door de achtergebleven plasma-eiwitten, is nu hoger dan de bloeddruk.
  • Hierdoor wordt een groot deel van de weefselvloeistof weer terug in de haarvaten opgenomen (absorptie).
  • De overgebleven weefselvloeistof wordt opgenomen in het lymfestelsel.

Het lymfestelsel

Een deel van de weefselvloeistof wordt niet direct terug opgenomen in het bloed, maar stroomt de lymfevaten in.

  • Lymfe is de vloeistof die door het lymfestelsel circuleert en bevat koolstofdioxide, afvalstoffen, hormonen, antistoffen en soms een deel van de zuurstof en voedingsstoffen die niet door de cellen zijn opgenomen.
  • Lymfevaten bevatten kleppen om ervoor te zorgen dat de lymfe slechts in één richting stroomt.
  • Samentrekkingen van spieren helpen de lymfe door het lichaam te laten circuleren.
  • De lymfevaten komen uiteindelijk samen in twee grote lymfevaten:
    • De rechterlymfestam
    • De borstbuis
  • Beide monden uit in de aders onder de sleutelbeenderen, waar de lymfe weer in het bloed terechtkomt.

Lymfeknopen en afweer

  • Lymfeknopen (lymfeklieren) bevinden zich vooral in de hals, oksels en liezen.
  • Hier wordt lymfe gezuiverd van ziekteverwekkers en afvalstoffen.
  • Witte bloedcellen in de lymfeknopen helpen bij de afweer door bacteriën en virussen te vernietigen.

Oedeem en problemen in het lymfesysteem

Wanneer het evenwicht tussen filtratie, absorptie en lymfeafvoer wordt verstoord, kan oedeem ontstaan. Dit is een ophoping van weefselvloeistof, wat leidt tot zwelling.

  • Oorzaken van oedeem:
    • Te hoge bloeddruk, waardoor er meer vocht uit de haarvaten wordt geperst.
    • Te lage eiwitconcentratie in het bloed, waardoor de colloïd-osmotische druk daalt en minder vocht wordt teruggehaald.
    • Verstopping van lymfevaten, bijvoorbeeld door een infectie of parasieten, waardoor lymfe zich ophoopt in de weefsels.