W hali sportowej, w której panowało normalne ciśnienie atmosferyczne, a temperatura
powietrza wynosiła 20°C, przeprowadzono pomiar: na ciele zdrowego mężczyzny
uprawiającego sport umocowano miernik wilgotności, przy pomocy którego przez 120 minut,
w odstępach 10-minutowych, mierzono ilość wydzielanego przez niego potu. Podczas
pierwszej części pomiaru (60 minut) mężczyzna nie wykonywał żadnych ćwiczeń i nie pocił
się. Podczas drugiej części pomiaru (kolejne 60 minut) biegł bez przerwy, bez żadnego
obciążenia, z taką samą prędkością. Wyniki uzyskane w drugiej części pomiaru posłużyły
do obliczenia objętości potu wytworzonego w ciągu 1 minuty w każdym 10-minutowym
przedziale czasowym, czyli do obliczenia intensywności pocenia się. Dane te zamieszczono
w tabeli.
Czas biegu (min)
0
10
20
30
40
50
60
Intensywność pocenia (cm3 potu / min)
0
5
8
9
10
11
12
Na podstawie: T. Greenwood, K. Pryor, R. Allan, Senior Biology 1, Burton upon Trent 2011, s. 21.
a)
Wykorzystując dane zamieszczone w tabeli, sporządź wykres liniowy, ilustrujący zależność intensywności pocenia się od czasu trwania biegu.
b)
Podaj warunek, który powinien być taki sam w pierwszej i drugiej części przeprowadzonego pomiaru, a nie został przedstawiony w opisie obserwacji.
c)
Wyjaśnij, dlaczego podczas biegu – w przeciwieństwie do okresu braku aktywności fizycznej – u obserwowanego mężczyzny wystąpił proces pocenia się.
d)
Zaznacz odpowiedź A lub B i jej uzasadnienie 1 lub 2 tak, aby powstało poprawne dokończenie zdania.
Im dłużej biegacz biegnie, tym stężenie hormonu antydiuretycznego w jego krwi jest
A.
wyższe,
gdyż podwzgórze reaguje na
1.
wzrost potencjału wody w osoczu krwi.
B.
niższe,
2.
spadek potencjału wody w osoczu krwi.
Rozwiązanie
Przykłady poprawnych odpowiedzi
a)
(0-2)
b)
(0-1)
Ta sama wilgotność powietrza w hali sportowej.
c)
(0-1)
Przyczyną była duża (zwiększona), w porównaniu ze spoczynkiem, aktywność mięśni szkieletowych w czasie biegu, która wymaga zwiększonego poziomu oddychania wewnątrzkomórkowego, a wzrost intensywności tego procesu powoduje wytworzenie dużej ilości ciepła. Nadmiar ciepła organizm biegacza oddawał poprzez wzmożone pocenie się (parowanie potu).
W czasie biegu aktywnie pracujące mięśnie szkieletowe biegacza wytworzyły (uwolniły) dużą ilość ciepła (na skutek podwyższenia intensywności oddychania wewnątrzkomórkowego). Dzięki wzmożonemu poceniu się organizm biegacza pozbywał się nadmiaru ciepła (bronił się przed przegrzaniem).
d)
(0-1)
A. 2.
Wskazówki
a)
Wykonanie polecenia wymaga umiejętności przetworzenia danych tabelarycznych na wykres
ilustrujący określoną zależność. Sporządzanie wykresu należy rozpocząć od określenia
zmiennej niezależnej i zmiennej zależnej oraz zapisania ich na odpowiednich osiach (X i Y)
układu współrzędnych. Następnie należy zwrócić uwagę na poprawne wyskalowanie obu osi –
zapisanie na osiach odpowiednich liczb. Na końcu należy dokładnie wykreślić krzywą.
b)
Czytając opis pomiaru, zwróć uwagę na to, które warunki zostały w nim przedstawione.
Następnie zastanów się, która okoliczność (warunek fizyczny), panująca w miejscu
prowadzenia pomiaru, ma wpływ na intensywność parowania wody zawartej w pocie –
oczywiście poza temperaturą i ciśnieniem powietrza, które były stałe podczas
prowadzenia obu części obserwacji.
c)
Polecenie to wymaga powiązania mechanizmu termoregulacji u człowieka, a dokładnie
chłodzenia na drodze parowania wody zawartej w pocie, z mechanizmem generującym
nadmiar ciepła w sytuacji opisanej w zadaniu. Wyjaśnienie zacznij od czynności
wykonywanej przez biegacza, czyli wzmożonej aktywności ruchowej, wskaż narządy,
które odpowiadają za ruch ciała, powiąż ich zwiększoną aktywność ze zwiększonym
zapotrzebowaniem na energię chemiczną (ATP). Następnie wskaż, który proces
metaboliczny jest źródłem energii potrzebnej do aktywności tych narządów i zaznacz,
że im większa intensywność tego procesu, tym więcej energii cieplnej w nich zostaje
uwolniona (powstaje). Na końcu powiąż zwiększone wydzielanie ciepła z obserwowanym
mechanizmem utraty ciepła. Zwróć uwagę na to, że polecenie to wymaga od Ciebie
umiejętności logicznego rozumowania i formułowania wniosków, co nazywamy
przedstawianiem ciągu przyczynowo-skutkowego albo zależności przyczyna – skutek.
d)
Rozwiązanie tego zadania rozpocznij od przypomnienia sobie pojęcia potencjału wody,
a następnie powiązania wzrostu utraty wody w procesie pocenia się biegacza
ze zmniejszaniem się ilości wody w jego płynach ustrojowych, czyli ze zmianą potencjału
wody w osoczu jego krwi. Zastanów się, jaka to będzie zmiana wartości potencjału wody
oraz w jaki sposób zareaguje na nią podwzgórze, które wytwarza hormon antydiuretyczny
(ADH). Skorzystaj z wiedzy o roli tego hormonu odgrywanej w utrzymaniu stałej
objętości i stężenia płynów ustrojowych w organizmie człowieka. Rozwiązanie tego
zadania jest również, chociaż bardzo zwięzłym, przedstawieniem zależności przyczyna –
skutek.
Zgłaszanie uwagi / błędu
Aktywuj BiologHelp+ i uzyskaj pełny dostęp do dodatkowych funkcji serwisu
