Vorschau - Netzwerk Lernen

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Der Mensch • Beitrag 16
Die Atmung beim Menschen (Klasse 7/8)
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Halt mal die Luft an! – Atmung beim Menschen
Ein Beitrag von Dr. Erwin Graf, Freiburg
Mit Illustrationen von Julia Lenzmann
Diese Einheit gibt Antworten auf diese Fragen. Ihre Schüler
führen selbst viele verschiedene Versuche zum Prozess der
Atmung durch und vollziehen den Weg der Atemluft durch
unseren Körper nach. Durch die handlungs- und schülerorientierte Vorgehensweise fördert die Einheit neben den
fachlichen Kompetenzen auch methodisch-strategische
und sozial-kommunikative Fähigkeiten bei den Lernenden.
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Foto: Thinkstock/Hemera
Wir atmen täglich mindestens 10.000 Liter Luft ein und
aus. Dies geschieht für uns völlig unbewusst. Doch was
passiert mit der Luft eigentlich in unserem Körper und
welche Vorgänge laufen beim Prozess der Atmung ab?
Unsere Lunge ist ständig gefragt.
Welche Vorgänge laufen eigentlich in
ihr ab?
M i t vi e l e n
versuchen!
Schüler
Das Wichtigste auf einen Blick
Klassen: 7/8
Dauer: 8 Stunden (Minimalplan: 6)
Aus dem Inhalt:
Kompetenzen: Die Schüler …
• Welchen Weg nimmt die Atemluft
durch unseren Körper?
• können den Weg der Atemluft
beschreiben.
• Wie erfolgt der Gasaustausch in der
Lunge und im Körpergewebe?
• sind in der Lage, Brust- und Bauchatmung voneinander abzugrenzen.
• Wie unterscheiden sich Brust- und
Bauchatmung?
• können erklären, an welchen Stellen im
Körper welcher Gasaustausch erfolgt.
• Wie groß ist unser Atem- und
Lungenvolumen?
• können mit anderen Schülern konstruktiv zusammenarbeiten, sich in
gemeinsame Arbeitsteams einbringen
und auftretende Problemsituationen
erfolgsorientiert angehen.
• Wie unterscheiden sich Ein- und
Ausatemluft?
• Welchen Sauerstoffbedarf haben
verschiedene Lebewesen?
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Die Atmung beim Menschen (Klasse 7/8)
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III
Rund um die Reihe
Warum wir das Thema behandeln
Wir atmen mindestens 10.000 Liter Luft täglich ein und aus. Dies ist so selbstverständlich,
dass wir unseren Atemorganen erst dann Beachtung schenken, wenn wir „außer Atem“ sind
oder „in Atemnot“ geraten.
In dieser Einheit werden unsere Atemorgane in den Mittelpunkt gerückt. Neben sachlichfachlichen Themenfeldern (wie „Der Weg der Atemluft“, „Regulation der Atmung“, „Grundprinzipien des Gasaustauschs in Lunge und Kapillaren“ und „Atemmechanik“) werden die
Schülerinnen und Schüler* dabei auch in zahlreichen anderen Kompetenzbereichen gefördert. So können durch die Nutzung speziisch naturwissenschaftlicher Denk- und Arbeitsweisen, wie vertieftes Betrachten, folgerichtiges Beobachten, problemlösendes Experimentieren und systematisches Vergleichen, methodisch-strategische Fähigkeiten geschult und
angewandt werden. Auch sozial-kommunikative Kompetenzen können durch den adäquaten
Wechsel verschiedener Methoden und Lernformen gefördert und gefestigt werden.
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* Im weiteren Verlauf wird aus Gründen der besseren Lesbarkeit nur „Schüler“ verwendet.
Was Sie zum Thema wissen müssen
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Wozu braucht unser Körper überhaupt Sauerstoff?
Unser Körper benötigt für die unterschiedlichen Körpervorgänge (z. B. Zellteilung, Abwehr
von Krankheitserregern, Muskel- und Nerventätigkeit) fortlaufend Energie. Diese wird in
Form von ATP (Adenosintriphosphat) im Vorgang der Zellatmung (innere Atmung) bereitgestellt. Die Zellatmung erfordert Sauerstoff und erfolgt in den Mitochondrien der Zellen. Dabei
wird Glucose unter Freisetzung von Wasser und Kohlenstoffdioxid vollständig oxidiert. In der
Alltagssprache versteht man unter „Atmung“ meist den Vorgang, bei dem Sauerstoff aus
der Umwelt in den Körper aufgenommen wird und das im Körper entstandene Kohlenstoffdioxid an die Umwelt abgegeben wird (äußere Atmung). Die Menge an Kohlenstoffdioxid, die
ein Organismus ausscheidet, ist ein Maß für die Intensität der Atmung, d. h., je mehr Kohlenstoffdioxid ausgeschieden wird, desto höher ist der Sauerstoffbedarf des Organismus.
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Der Weg der Atemluft durch unseren Körper
Die Atemgase Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid werden beim Menschen nicht nur durch
aktive, gerichtete Strömungsvorgänge (Konvektion), sondern auch passiv durch Diffusion
transportiert. Durch Diffusion gelangt der Sauerstoff nicht nur aus der Lungenluft ins Blut,
sondern auch aus dem Blut in die Zellen der unterschiedlichen Gewebe und Organe. Gleiches
gilt in umgekehrter Richtung für das Kohlenstoffdioxid.
Der Mensch nimmt die Luft beim Atmen über die Mundhöhle oder die Nasengänge auf.
Über den Rachenraum (Pharynx) gelangt die eingeatmete Luft in die dünnwandige Luftröhre (Trachea), die bei einem Erwachsenen einen Durchmesser von ca. 2 cm hat und durch
c-förmige Knorpelspangen vor dem Kollabieren infolge der wechselnden Drücke beim Einund Ausatmen bewahrt wird. Einige dieser Knorpelringe kann man unterhalb des Kehlkopfs
ertasten.
Die Atemluft gelangt anschließend in die beiden Hauptbronchien, in die sich die Luftröhre
unterhalb des Kehlkopfes teilt und die in den rechten und linken Lungenlügel führen. In
den Lungenlügeln teilen sich die Bronchien immer stärker auf: Während die Bronchien noch
Knorpelringe haben, sind diese bei den Bronchiolen bereits verschwunden. Die Bronchiolen wiederum zweigen sich ebenfalls immer stärker auf, sodass schließlich eine baumartige Struktur entsteht, an deren Enden sich die dünnwandigen Alveolen (Lungenbläschen)
beinden. Diese sind die Orte des pulmonalen Gasaustauschs. Die Alveolen haben einen
Durchmesser von 0,1 bis 0,3 mm und ergeben beim Menschen eine Oberläche von bis zu
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140 m2, was der Fläche eines Tennisplatzes entspricht. Da sowohl die Alveolarepithelien als
auch die Kapillarendothelien extrem dünn sind, misst die Diffusionsstrecke zwischen Luft
und Blut weniger als 2 µm.
Ein- und Ausatmen
Unsere Lunge liegt in der Brusthöhle, die oben vom Schultergürtel, unten vom Zwerchfell
(Diaphragma) und seitlich vom Rippenkorb begrenzt wird. Die rechte und linke Hälfte der
Brusthöhle sind vom Brustfell (Pleura), einer durchgehenden Zellschicht, ausgekleidet. Die
beiden Blätter des Brustfells bilden einen schmalen Spalt, der als Pleurahöhle oder Interpleuralspalt bezeichnet wird.
Die Pleurahöhle ist mit Flüssigkeit gefüllt, sodass beim Atmen die Innenlächen des Brustfells
während der Atembewegungen fast widerstandslos beweglich sind. Infolge der Oberlächenspannung innerhalb des Interpleuralspalts ist es schwer, die beiden Blätter voneinander zu
trennen. Kommt es – beispielsweise durch einen Messerstich in die Brust – zu einer Verletzung des Interpleuralspalts, so strömt bei jedem Atemzug Luft in den Spalt statt in die Lunge
(Pneumohorax), wodurch sich der Interpleuralspalt ständig erweitert und die Lunge schließlich kollabiert, was zum Ersticken führen kann.
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Die Inspiration (Einatmen) wird durch die Kontraktion des muskulösen Zwerchfells eingeleitet. Durch diese Kontraktion kommt es zu einer Vergrößerung der Brusthöhle und zu einem
Unterdruck, wodurch Luft in die Lunge strömt (sog. Unterdruckatmung). Das Ausatmen
(Exspiration) beginnt, wenn die Kontraktion des Zwerchfells aufhört, dieses sich entspannt
und sich im Brustkorb nach oben bewegt. Somit ist Einatmen ein aktiver Prozess, während
das Ausatmen ein passiver Prozess ist.
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Atemvolumen, Vital- und Totalkapazität
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Pro Atemzug und in Ruhe atmen wir etwa 500 ml Luft ein und aus (Atemzugvolumen, Tidalvolumen). Atmen wir ganz tief ein, so können wir über das normale Atemvolumen hinaus bis
zu 3 l Luft aufnehmen (bei Leistungssportlern ist dieses Volumen noch höher). Dieses Luftvolumen beim tiefen Einatmen bezeichnet man als inspiratorisches Reservevolumen.
Atmen wir ganz tief aus, so können wir zusätzlich zum normalen Ausatemvolumen weitere 1
bis 1,5 l Luft als sog. exspiratorisches Reservevolumen ausatmen. Atemzugvolumen, inspiratorisches und exspiratorisches Reservevolumen bezeichnet man als Vitalkapazität. Sie ist
bei Frauen etwas kleiner als bei Männern. Bei Sportlern kann die Vitalkapazität um bis zu 2 l
erhöht sein. Die Vitalkapazität umfasst jedoch nicht das gesamte Lungenvolumen, da sich der
Brustkorb nicht beliebig komprimieren lässt. Das Restvolumen, das auch nach maximalem
Ausatmen in der Lunge verbleibt, bezeichnet man als Residualvolumen. Es beträgt ca. 1,5 l.
Lunge und Luftwege können also nie ganz geleert werden.
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Addiert man Vitalkapazität und Residualvolumen, so erhält man die Totalkapazität der Lunge.
Sie beträgt bei einem Jugendlichen im Alter von 13–15 Jahren (abhängig von Geschlecht,
Körpergröße, Konstitution, Trainingszustand etc.) im Schnitt 4–5 l.
Vorschläge für Ihre Unterrichtsgestaltung
Voraussetzungen der Lerngruppe
Für die Einheit ist es vorteilhaft, wenn die Lernenden einen guten Überblick über den Bau
des menschlichen Körpers haben und Organe wie Haut, Gehirn, Herz, Magen, Lunge, Niere
benennen sowie verorten können. Ferner sollten die Schüler damit vertraut sein, in Kleingruppen nach Anweisung weitgehend eigenständig zu arbeiten, Versuche durchzuführen,
Beobachtungen zu dokumentieren und auf geeignete Hilfsmittel wie Schulbücher, das
Internet oder Lexika zurückzugreifen.
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Die Atmung beim Menschen (Klasse 7/8)
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Tipps zur Differenzierung
Ihnen stehen folgende Möglichkeiten zur Differenzierung der Einheit zur Verfügung:
• Beschränken Sie die Anzahl der Stationen und geben Sie eine bestimmte Anzahl an Plichtund Wahlstationen vor. Dann können an leistungsstärkere Schüler zusätzliche Erwartungen gestellt und weitere Stationen eingefordert werden.
• An den Stationen 1 (M 4), 2 (M 5), 3 (M 6), 4 (M 7) und 8 (M 11) werden Expertenaufgaben
angeboten. Diese können freiwillig von leistungsstärkeren Schülern beantwortet werden.
• Bei leistungsschwächeren Klassen oder Klassen, die eigenständiges Arbeiten noch nicht
gewohnt sind, können Sie sogenannte Meilensteine einbauen: Diese erfolgen nach jeder
Schulstunde in Form einer Zäsur, in der die Gruppen von ihrer Arbeit im Stationenlernen
berichten und sich über aufgetretene Schwierigkeiten sowie Tipps zu den einzelnen Stationen austauschen.
Aufbau der Reihe
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Der Einstieg in die Reihe erfolgt durch ein Brainstorming, bei dem Schüler alle Begriffe, die
ihnen zum Thema „Atmung des Menschen“ einfallen, an der Tafel sammeln. Anschließend
bringen die Schüler ihre Vorstellungen zum Aufbau unserer Atemorgane und dem Weg der
Atemgase durch unseren Körper zu Papier (Arbeitsblatt M 1). Der Aufbau der Atemorgane
wird anschließend gemeinsam besprochen, bevor die Schüler mithilfe des Vor- und Nachtests M 2 ihr Vorwissen zum Thema „Atmung“ überprüfen und somit ihren Leistungszuwachs während der Einheit nachvollziehen können.
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Im Stationenlernen (M 3–M 12) beschäftigt sich die Klasse in Gruppenarbeit an neun Stationen mit der Atem- und Pulsfrequenz (Stationen 1–2), mit dem Weg der Atemluft durch
unseren Körper (Station 3), mit der Temperatur der Einatem- und Ausatemluft (Station 4),
mit dem Brustumfang beim Atmen (Station 5), mit dem Atemvolumen (Station 6), mit dem
Vergleich der Ausatem- und Einatemluft (Station 7), mit dem Sauerstoffbedarf verschiedener
Lebewesen (Station 8) und mit dem Gasaustausch in Lunge und Körpergewebe (Station 9).
Als Pufferstationen dienen zwei Arbeitsblätter mit einem Quiz und einem Rätsel (Zusatzmaterial auf CD (
)).
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Nach jeder Station kontrollieren die Schüler ihre Ergebnisse selbstständig mithilfe von
Lösungskarten. Die Stationsübersicht M 3 dient als Checkliste. In der Abschlussstunde wird
der Vor- und Nachtest M 2 erneut zur Selbsteinschätzung eingesetzt.
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Diese Kompetenzen trainieren Ihre Schüler
Die Schüler …
• können den Weg der Atemluft beschreiben.
• sind in der Lage, Brust- und Bauchatmung voneinander abzugrenzen.
• können erklären, an welchen Stellen im Körper welcher Gasaustausch erfolgt.
• können die Zusammensetzung der ein- und ausgeatmeten Luft systematisch hinsichtlich
ihrer prozentualen Zusammensetzung beschreiben.
• können den Zusammenhang von Atem- und Pulsfrequenz erfassen und erläutern, welche
Auswirkungen körperliche Anstrengung auf die Atemfrequenz hat.
• wenden systematisch naturwissenschaftliche Denk- und Arbeitsweisen an und erweitern
ihre Kenntnisse hinsichtlich einer erfolgsorientierten Vorgehensweise.
• können mit anderen Schülern konstruktiv zusammenarbeiten, sich in gemeinsame
Arbeitsteams einbringen und auftretende Problemsituationen erfolgsorientiert angehen.
Ideen für die weitere Arbeit
Die Einheit bzw. der eine oder andere Baustein kann auch in Form eines Projekts durchgeführt werden. Hierfür wären die folgenden Themen denkbar: „Atmung und Gesundheit“ oder
„Konzentration, Entspannung und Atmung“.
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Die Atmung beim Menschen (Klasse 7/8)
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Die Reihe im Überblick
· V = Vorbereitung
· D = Durchführung
SV = Schülerversuch
Ab = Arbeitsblatt/Informationsblatt
= Zusatzmaterial auf CD
LEK = Lernerfolgskontrolle
Stunde 1: Vor- und Nachtest
Material
Thema und Materialbedarf
M 1 (Ab)
Wie stellst du dir unsere Atmung vor?
M 2 (LEK)
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1 Rolle Packpapier
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2 Filzstifte
Teste dich selbst! – Was weißt du alles über die Atmung des Menschen?
Stunden 1–8: Stationenlernen „Halt mal die Luft an! – Die Atmung des Menschen“
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Material
Thema und Materialbedarf
M 3 (Ab)
Stationsübersicht: Halt mal die Luft an! – Die Atmung des Menschen
M 4 (SV)
Station 1: Wie häuig atmet ihr pro Minute?
· V: 5 min
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1 Stoppuhr
M 5 (SV)
Station 2: Welcher Zusammenhang besteht zwischen eurer Atem- und
Pulsfrequenz?
· D: 15 min
· V: 5 min
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· D: 15 min
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1 Stoppuhr
M 6 (Ab)
Station 3: Welchen Weg nimmt die Atemluft im Körper?
M 7 (SV)
Station 4: Welche Temperatur hat die Einatemluft und welche die
Ausatemluft?
· V: 5 min
· D: 10 min
M 8 (SV)
· V: 5 min
· D: 15 min
M 9 (SV)
· V: 5 min
· D: 25 min
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1 Thermometer
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Station 5: (Wie) Verändert sich der Brustumfang beim Atmen?
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1 Maßband oder 1 Stück
Schnur mit Metermaß
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1 Glas- oder Kunststoffglocke mit Literangaben (Spirometer)
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1 gebogenes Glasrohr
· V: 5 min
· D: 15 min
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1 Skelett des Menschen oder 1 Modell
zur „Brustatmung“
r
evtl. Internetzugang oder Fachbücher
Station 6: Wie groß ist euer Atemvolumen?
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1 große Kunststoffwanne (10–20 l)
M 10 (SV)
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Biologiebücher
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3 Porzellanschiffchen
r
1 Wasserstrahlpumpe
r
Leitungswasser
r
1 Haushaltsmessbecher (1 l)
r
1 Kunststoffschlauch (ca. 1 m lang)
r
1 Mundstück (pro Schüler)
Station 7: Wir untersuchen die eingeatmete und die ausgeatmete Luft
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2 Teelichter
r
4 Bechergläser (200 ml)
r
1 Packung Streichhölzer
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1 Stoppuhr
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1 feuerfeste Unterlage
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M 11 (Ab)
Station 8: Wie viel Sauerstoff benötigen verschiedene Lebewesen?
M 12 (Ab)
Station 9: Gasaustausch in der Lunge und im Körpergewebe
(LEK)
Wo stehen die Begriffe? – Die Atmung
(LEK)
Richtig oder falsch? – Der Weg der Atemluft
Dein Bio-Lexikon – Begriffe von A bis Z
Minimalplan
Bei wenig Zeit können Sie den Vor- und Nachtest M 2 als Hausaufgabe einsetzen oder ganz
wegfallen lassen und nur mit Arbeitsblatt M 1 in die Unterrichtsreihe einsteigen. Das Stationenlernen M 3–M 12 können Sie um zwei Stunden verkürzen, indem Sie auf die Stationen
M 4, M 5 und M 7 verzichten.
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Teste dich selbst! –
Was weißt du alles über die Atmung des Menschen?
Klasse:
 Vortest am
Datum:
 Nachtest am
Erreichte Punktzahl:
(/22)
Erreichte Punktzahl:
(/22)
Aufgabe 1: Beschrifte die Skizze zu den Atmungsorganen des Menschen.
5 Punkte
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Aufgabe 2: Welche Muskeln sind primär zuständig für die …
Foto: Oberkörper: Thinkstock/iStock, Vergrößerung: Thinkstock/Hemera
Name:
M2
2 Punkte
a) Bauchatmung:
b) Brustatmung:
Aufgabe 3: Wie ist es zu erklären, dass man einem Ohnmächtigen durch Mund-zu-MundBeatmung helfen kann und er durch unsere Ausatemluft nicht erstickt?
2 Punkte
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Die Atmung beim Menschen (Klasse 7/8)
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Station 2: Welcher Zusammenhang besteht
zwischen eurer Atem- und Pulsfrequenz?
M5
Wenn der Puls steigt, steigt auch die Anzahl der Atemzüge pro Minute – oder etwa nicht?
Überprüft mit diesem Versuch den Zusammenhang zwischen Atem- und Pulsfrequenz.
Aufgabe 1
Führt den folgenden Versuch durch.
Schülerversuch · Vorbereitung: 5 min
· Durchführung: 15 min
Das benötigt ihr
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1 Stoppuhr
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So führt ihr den Versuch durch
Foto: Thinkstock/iStock
1. Fühlt zunächst euren Puls – entweder am Hals oder am Unterarm.
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Pulsmessung am Hals
Pulsmessung am Unterarm
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2. Jeder von euch setzt sich auf einen Stuhl und schließt die Augen. Atmet dann etwa
1 Minute lang ruhig ein und aus.
3. Öffnet die Augen, bleibt ruhig auf dem Stuhl sitzen und zählt eine Minute lang eure
Pulsschläge. Notiert den Wert in der unten stehenden Tabelle.
4. Steht nun auf, bleibt ruhig stehen und zählt für eine Minute eure Pulsschläge. Notiert
den Wert in der unten stehenden Tabelle.
5. Geht gemütlich durch den Raum oder entlang des Schulflurs. Zählt währenddessen eine
Minute lang eure Pulsschläge. Notiert den Wert.
6. Macht 20 rasche Kniebeugen. Zählt anschließend eine Minute lang eure Pulsschläge
und notiert den Wert.
Aufgabe 2
a) Vergleicht zunächst eure Pulszahlen/Minute (Pulsfrequenz) bei den verschiedenen Versuchen und versucht, eine Regel daraus abzuleiten.
b) Vergleicht anschließend die Pulsfrequenzen untereinander. Was stellt ihr fest? Formuliert
eine zusammenfassende Regel. („Je …, desto …“)
c) Vergleicht nun die Pulsfrequenz bei den einzelnen Versuchen mit der jeweiligen Atemfrequenz. Erkennt ihr einen Zusammenhang? Wenn ja, notiert ihn.
Expertenaufgabe
Zeichnet ein Balkendiagramm für eure Messwerte.
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Informationstext zu Station 8: Wie viel
Sauerstoff benötigen verschiedene Lebewesen?
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Mit Ausnahme bestimmter Einzeller und Pilze benötigen alle anderen Lebewesen Sauerstoff zum Überleben, d. h., auch Planzen wie Moose, Farne und Blütenplanzen (z. B.
Heckenrose, Kirschbaum, Fichte und Buche) kommen nicht ohne Sauerstoff aus. Nicht nur
tagsüber, sondern auch nachts benötigen diese Lebewesen den Sauerstoff zur Aufrechterhaltung ihrer Lebensvorgänge, insbesondere zur Bereitstellung von Energie.
Wir Menschen können über 10 Tage lang ohne feste Nahrung auskommen und einige
Tage lang auch ohne zu trinken. Ohne Luft und den darin enthaltenen Sauerstoff können
wir jedoch höchstens einige Minuten überleben. Insbesondere unser Gehirn reagiert sehr
empindlich auf Sauerstoffmangel: Wird unser Gehirn mehr als drei Minuten nicht ausreichend mit Sauerstoff versorgt, so besteht die Gefahr von schweren Gehirnschäden oder
es droht sogar der Tod infolge von Sauerstoffmangel („Erstickungstod“).
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Im Gegensatz zu den grünen Planzen, die durch die Fotosynthese selbst Sauerstoff bilden
können und sogar überschüssig produzierten Sauerstoff an die Umwelt abgeben, sind
Tiere und wir Menschen auf den Sauerstoff aus der Luft angewiesen.
Je kleiner und aktiver ein Tier ist, desto mehr Sauerstoff benötigt das betreffende Lebewesen. Krokodile, Elefanten und Blauwale sind sehr große Tiere und benötigen relativ
wenig Sauerstoff. Im Gegensatz dazu benötigen kleine, sehr aktive Tiere, wie Schmetterlinge im Flug, schwirrende Kolibris und jagende Libellen, relativ viel Sauerstoff.
Lebewesen
Sauerstoffbedarf
pro kg Körpergewicht und Stunde
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Bachforelle
Elefant
Feldhase
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Feldmaus
Flusskrebs
Flussmuschel
Goldisch
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200 ml
Lebewesen
Sauerstoffbedarf
pro kg Körpergewicht und Stunde
Mensch, schlafend
80 ml
Mensch, im Stehen
100 ml
Mensch, beim Gehen
150 ml
1500 ml
Mensch, beim Rudern
1500 ml
40 ml
Schmetterling, sitzend
1000 ml
2 ml
Schmetterling, liegend
100.000 ml
90 ml
Tintenisch, schwimmend
50 ml
500 ml
90 ml
Sauerstoffbedarf verschiedener ausgewählter Lebewesen
Fotos: links und rechts: Thinkstock/iStock;
Mitte: www.colourbox.com
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Eine Bachforelle, ein Elefant oder ein Mensch – welches Lebewesen hat wohl den höchsten Sauerstoffbedarf?
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Lösungskarte zu Station 9
Aufgabe 1
Lungenvene zum Herzen hin,
sauerstoffreiches Blut
Herz
Lungenarterie vom
Herzen weg, kohlenstoffdioxidreiches
Blut
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rotes Blutkörperchen
Aufgabe 2
Die oberen Atemwege sind im einfachen Modell als ein Rohrsystem zu verstehen, das bei
jedem Einatmen „frische“ Luft aus der Atmosphäre in die Lunge führt und beim Ausatmen
„verbrauchte“ Luft wieder aus der Lunge abtransportiert. In den ca. 500 Millionen Lungenbläschen (= Alveolen) der Lunge wird durch die dünnen Membranen der Lungenbläschen
der Sauerstoff aus der eingeatmeten Luft vom Blut aufgenommen und Kohlenstoffdioxid
aus dem Blut in die Luft abgegeben. Diese „verbrauchte“ Luft wird dann ausgeatmet.
In den Geweben indet der innere Gasaustausch statt. Im Bereich der feinsten Verästelungen der Blutgefäße in den Geweben, den Blutkapillaren, wird Sauerstoff aus dem Blut
in die Zellen abgegeben und Kohlenstoffdioxid im Gegenzug von den Zellen ins Blut abgegeben. Dieses sauerstoffarme und kohlenstoffdioxidreiche (sog. venöse) Blut wird zur
Lunge transportiert und dort wieder durch den „äußeren Gasaustausch“ mit Sauerstoff
angereichert und kohlenstoffdioxidarm gemacht.
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Anmerkungen:
a) Während die Gasaustauschläche in der Lunge „nur“ ca. 200 m2 beträgt, ist die Gasaustauschläche im Körpergewebe im Bereich der Blutkapillaren etwa 70 mal so groß und
beträgt etwa 7 000 m2; das entspricht etwa der Größe eines Fußballfeldes nach FIFANorm (Länge: 105 m, Breite: 68 m; Fläche 7.140 m2).
Auch in anderen Atmungsorganen wie den Lungen (z. B. Kiemen bzw. Geweben bei
Knochen- und Knorpelischen sowie Tracheen bzw. Geweben bei Insekten) können die
Vorgänge von äußerem und innerem Gasaustausch beobachtet werden, d. h. Gasaustausch ist ein wichtiges Grundprinzip bei vielzelligen Tieren.
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