Inledning Hur länge kan du hålla andan? Varför går det inte att hålla andan så länge som man skulle vilja? Varför går det inte att simma längre stunder under vatten utan snorkel? Vad är det som gör att vi till slut måste börja andas igen eller sticka upp huvudet ovanför vattenytan? Läroplanen Ur det centrala innehållet i Biologi för årskurs 7-9: Kroppens celler, organ och organsystem och deras uppbyggnad, funktion och samverkan. Bakgrund Till en viss del kan vi styra över vår andning men vi kan inte låta bli att andas. Det går att hålla andan en kort stund men sedan går det inte längre utan vi kommer att börja andas oavsett om vi vill eller inte. Det beror på att andningen styrs av den del i hjärnan som kallas förlängda märgen och som vi inte kan påverka med viljan. Andningen styrs av andningscentrum i förlängda märgen, hjärtat och musklerna runt bröstkorgen, mellangärdet. När vi håller andan gör vi så att koldioxiden hålls kvar i blodet. Till slut blir nivån av koldioxid så hög att andningen kommer igång som ett svar på signaler från hjärnan och det går inte att hålla andan längre. När vi börjar andas kan koldioxid återigen ventileras bort från blodet via lungorna. Vid hyperventilering då man andas snabbt vädras mer koldioxid ut från blodet än vid normal andning. Det gör att koldioxidhalten i blodet blir lägre än vanligt och det går att hålla andan längre. Syfte med experimentet Att förstå orsaken till att det inte går att hålla andan hur länge som helst. Begrepp att diskutera Andning, luft, syre, mellangärde, andningscentrum, förlängda märgen.
Experiment Experimentet går ut på att mäta hur länge det går att hålla andan. För mätningen används andningsmätaren och bältet med andningssensorn spänns åt runt bröstkorgen. Utrustning Andningsmätare (andningssensor och trycksensor), SparkLink Air, ipad med Sparkvue HD. Utförande 1. Koppla in andningsmätaren. Se manualen. 2. Sitt på en stol och vila 5 minuter. 3. Ta ett djupt andetag och starta mätningen. 6. Håll andan så länge det går. 7. Andas ut och stoppa mätningen. Ett resultat Kraftig inandning Håller andan Utandning
Försökspersonen andas normalt fram till drygt 80 s då hon gör en kraftig inandning och håller andan. Hur länge kunde du hålla andan? Hade du kunnat hålla andan längre? Motivera! Kommentar Andningsmätaren ska inte ge utslag när du håller andan men en svagt ojämn kurva beror på att hjärtats sammandragningar också registreras. Trycket från andningssensorn gör att det är svårt att samla tillräckligt med luft innan så därför kan tiden du håller andan bli kortare jämfört med att inte använda bältet. Jämför tiden att hålla andan både med och utan bälte. Variant Undersök hur det är att hålla andan efter hyperventilering jämfört med normal andning. Börja med att sitta och vila 5 minuter. Hyperventilera under 1 minut. Ta sedan ett djupt andetag och håll andan och glöm inte att starta mätningen. Hur lång tid gick det att hålla andan den här gången? Jämför med tiden det gick att hålla andan efter normal andning. Förklara skillnaden. Fundera på 1. Du kanske ser att kurvan fluktuerar svagt trots att du håller andan (Autoskala så syns det tydligare). Vad kan det bero på? 2. Faran med att hyperventilera innan dykning. Koldioxidhalten är tillräckligt låg för att göra att andningen inte kommer igång men syrehalten blir för låg i kroppen vilket kan leda till medvetslöshet. Filmer från AV-Media Livsfarligt uppdrag: På djupet (De första 11 minuterna av filmen handlar om att hålla andan under vatten) http://beta.sli.se/apps/sli/prodinfo.php?db=36&article=u102566-01 Filmen handlar om svårigheten att hålla andan i situationer när kroppen utsätts för stress när det är nödvändigt för överlevnaden; dels i mörker under vatten vid en helikopterolycka och dels med kroppen nedsänkt i kallt vatten. Att hålla andan under vatten i en stressande situation är betydligt svårare än i avslappnat tillstånd ovanför vattenytan. Det beror på att adrenalin utsöndras för att förbereda kroppen för flykt, pulsen stiger vilket innebär att
kroppen behöver mer syre och detta förkortar tiden det går att hålla andan. När kroppen nedsänks i kallt vatten ökar pulsen mycket kraftigt som en effekt av att kroppen försöker höja kroppstemperaturen. Detta gör det mycket svårt att hålla andan i en sådan situation. Lungorna V2098 (DVD) http://beta.sli.se/apps/sli/prodinfo.php?db=36&article=v2098 Vi lär oss om: Andning och lungor. Id: V7828. (Strömmande, DVD). http://beta.sli.se/apps/sli/prodinfo.php?db=36&article=v7828 Människans biologi - Blodomlopp, respiration och andning. Id: V7132. (Strömmande, DVD). http://beta.sli.se/apps/sli/prodinfo.php?db=36&article=v7132