Spoedkeizersnede

Layla is verloskundige. Ze begeleidt de zwangere Monique vanaf de prille zwangerschap tot en met de bevalling. Monique kocht een zwangerschapstest bij de drogist nadat haar menstruatie uitbleef. Zo’n test toont het hormoon HCG in de urine aan. Het embryonaal deel van de placenta produceert gedurende het begin van de zwangerschap steeds meer HCG, dat in het bloed van de moeder terechtkomt.

Bij elk bezoek controleert Layla Moniques bloeddruk. Bij sommige zwangere vrouwen komt namelijk een afwijkende bloeddruk voor die ongunstig kan zijn voor de foetus. De afwijkende bloeddruk ontstaat doordat stoffen uit de placenta de slagadertjes in het lichaam van de moeder laten vernauwen.

(2p)Neemt door het vernauwen de bovendruk af of toe? En de onderdruk?

Spoedkeizersnede

Layla is verloskundige. Ze begeleidt de zwangere Monique vanaf de prille zwangerschap tot en met de bevalling. Monique kocht een zwangerschapstest bij de drogist nadat haar menstruatie uitbleef. Zo’n test toont het hormoon HCG in de urine aan. Het embryonaal deel van de placenta produceert gedurende het begin van de zwangerschap steeds meer HCG, dat in het bloed van de moeder terechtkomt. Enkele bloedvaten zijn:

1 longader2 longslagader 3 nierader 4 nierslagader 5 ader van de baarmoeder 6 slagader van de baarmoeder

(2p) Via welke van deze bloedvaten gaat een HCG-molecuul achtereenvolgens op de kortste route van de placenta naar de voorurine? Noteer de betreffende nummers in de juiste volgorde.

Planten ‘horen’ bijen vliegen

Onderzoekers hebben ontdekt dat planten kunnen reageren op het geluid van passerende bestuivers. De onderzoekers lieten teunisbloemen (afbeelding 1) het geluid van een vliegende honingbij ‘horen’. De bloemen bleken in reactie daarop veel zoetere nectar te gaan produceren. Volgens de onderzoekers functioneren de bloemen van de plant als gehoororgaan. afbeelding 1

“We ontdekten dat de bloemen door deze geluiden gingen trillen”, zo schrijven de onderzoekers. Wat hun verder opviel, is dat de bloemen wel reageerden op de geluiden van bestuivers, maar niet op geluiden met een hogere frequentie. Nectar wordt gemaakt door klieren in de bloembeker en bevat een hoge concentratie aan suikers.

(1p) Noteer via welk type vaten suikers worden getransporteerd naar de nectarklieren.

Bèta-thalassemie genezen met stamceltransplantatie
Bij zijn geboorte leek Ryan gezond. Als het jongetje een half jaar oud is, blijkt hij echter onvoldoende gegroeid te zijn en ziet hij erg bleek.
Na bloedonderzoek blijkt Ryan de ziekte bèta-thalassemie te hebben, een erfelijke ziekte als gevolg van een mutatie in een gen voor hemoglobine.
De mutatie veroorzaakt een verhoogde afbraak van rode bloedcellen. De ziekte kan worden behandeld met stamcellen uit het beenmerg van een
donor. Stamcellen uit het beenmerg doorlopen verschillende stadia voordat ze als reticulocyten in de bloedbaan komen (afbeelding 1). Vervolgens
ontwikkelen ze zich daar in 24 uur tot erytrocyten: rijpe rode bloedcellen.

Rijpe rode bloedcellen leven gemiddeld drie maanden, maar bij Ryan worden ze al na enkele dagen afgebroken. Om het tekort aan rode
bloedcellen gedeeltelijk te compenseren, is de activiteit van het rode beenmerg verhoogd. Door het tekort aan rode bloedcellen in zijn bloed heeft Ryan een verhoogde hartslagfrequentie.
(2p) Leg uit dat de hartslagfrequentie bij bèta-thalassemiepatiënten hoger moet zijn dan normaal.

Witte haai wordt zelf prooi
De witte haai is de grootste roofvis ter wereld. In de Valsbaai bij Kaapstad (Zuid-Afrika) worden de laatste tijd veel minder witte haaien gezien. Allison Kock is een van de wetenschappers uit het team dat ontdekte dat de witte haai ten prooi valt aan orka’s. In de Valsbaai komen van maart tot juni grote scholen sardines en ansjovissen voor, die eten van dierlijk plankton. Het dierlijk plankton leeft van de grote hoeveelheid plantaardig plankton die dan aanwezig is. De scholen vis trekken veel roofdieren aan, zoals zeehonden.
De zeehonden krijgen hun jongen op een eiland in de Valsbaai. Begin juni gaan de jonge zeehondjes zelf de zee in om zich te voeden met vis. Dat is het moment waarop de jacht van de witte haai op de zeehonden begint (afbeelding 1).

Aan deze jacht lijkt een eind te zijn gekomen sinds er orka’s in de baai rondzwemmen, die op de witte haaien jagen. De functies van de lever van een haai komen overeen met die van de lever van een mens. Na het eten van een haaienlever neemt de orka de verteringsproducten van de vetten op in de dunne darm. De verteringsproducten worden weer omgezet in vetten, en via het lymfestelsel en vervolgens via het bloed naar het onderhuids bindweefsel getransporteerd. Het bloedvatenstelsel van een orka komt in bouw en functie overeen met
dat van een mens.
(2p) Komen de vetten vanuit het lymfesysteem het eerst in de bovenste holle ader of in de poortader? En hoe vaak gaat een vetmolecuul minimaal door het hart op de route naar het onderhuids bindweefsel?

Aantrekkingskracht van Portugese zonnedauw

Aan de universiteit van Cádiz in Spanje onderzoekt Nils Bertol hoe de Portugese zonnedauw insecten aantrekt. De Portugese zonnedauw (Drosophyllum lusitanicum, afbeelding 1) is een vleesetende plant die vóórkomt op droge bodems in het noorden van Marokko en het zuiden van Spanje en Portugal. De plant is voor zijn stikstofverbindingen afhankelijk van insecten. De insecten worden gevangen door de plakkerige uitscheidingsproducten van de klieren die zich op de lange bladeren bevinden.

Andere klieren in het blad scheiden enzymen uit waardoor de insecten worden verteerd. De bladcellen nemen het bij vertering ontstane ammonium op en gebruiken dit als bouwstof voor aminozuren. Deze aminozuren worden vervolgens via de vaatbundels getransporteerd naar andere delen van de plant.

(1p) Noteer via welk type vaten dit transport van aminozuren plaatsvindt.

Mazelen

Irene leest dat mazelen een zeer besmettelijke ziekte is. Het virus wordt overgedragen door de lucht via druppeltjes vocht die een mazelenpatiënt verspreidt bij het uitademen, hoesten en vooral bij het niezen (afbeelding 1).

Als iemand druppeltjes met mazelenvirus inademt, kunnen de virussen dekweefselcellen in de luchtwegen infecteren. De virussen worden in de dekweefselcellen vermenigvuldigd en komen vervolgens vrij. Deze virussen binden ook aan receptoren op het membraan van macrofagen die zich in de luchtwegen bevinden. Het mazelenvirus wordt niet afgebroken door de macrofaag. De macrofaag brengt het virus naar een dichtbijgelegen lymfeknoop, waar lymfocyten worden geïnfecteerd met het virus. De geïnfecteerde lymfocyten reizen vervolgens via lymfevaten en bloedvaten door het lichaam en bereiken onder andere de milt, waar nog meer lymfocyten worden geïnfecteerd met het virus. Hierdoor wordt het afweersysteem ernstig verstoord. Een geïnfecteerde lymfocyt komt vanuit het lymfevatensysteem bij de sleutelbeenader in de bloedsomloop.

Een aantal bloedvaten zijn:

1 aorta

2 bovenste holle ader

3 longader

4 longslagader

5 miltader

6 miltslagader

7 onderste holle ader

(1p) Door welke van deze bloedvaten gaat de geïnfecteerde lymfocyt op de kortste weg vanuit de sleutelbeenader tot aan de milt? Noteer de betreffende nummers in de juiste volgorde.

Avocado

Naomi is gek op avocado’s. Deze vruchten staan bekend als een gezonde keuze in het dieet van de mens. Avocado’s zijn rijk aan onverzadigde vetten, vitamine B en kalium. De onverzadigde vetten en kalium hebben een gunstig effect op de bloeddruk. Onverzadigde vetten beïnvloeden de wanden van de bloedvaten en kalium-ionen bevorderen de uitscheiding van natrium-ionen door de nieren. Na het eten van voedingsmiddelen met veel natrium-ionen stijgt de bloeddruk. Doordat vervolgens vaatverwijding optreedt, zal de bloeddruk weer dalen.

(3p)Leg uit hoe een verhoogde inname van natrium-ionen eerst leidt tot een hogere bloeddruk. En verklaar hoe vaatverwijding de bloeddruk daarna laat dalen.

Onverzadigde vetten

Onverzadigde vetten dragen bij aan een gezonde bloeddruk doordat ze de wanden van de bloedvaten gunstig beïnvloeden.

(2p) Hoe beïnvloeden onverzadigde vetten de bloedvatwanden? En in welke bloedvaten is dit het meest van belang?

Avocado

Naomi weet dat avocadoplanten op plantages vaak zijn geënt. De rassen die de hoogste opbrengst geven, hebben namelijk een wortelstelsel dat gevoeliger is voor fytoftora-infecties dan rassen die minder en kleinere vruchten dragen. Bij het enten wordt een stengel van een ras met een hoge opbrengst geplaatst op een wortelstelsel van een ras dat resistent is tegen fytoftorainfecties in het wortelstelsel. Na het enten vergroeien de vaatstelsels van wortelstelsel en stengel op zo’n manier dat transport van stengel naar bladeren en van bladeren naar stengel kan plaatsvinden en de avocadoplant kan groeien.

In afbeelding 1 zijn doorsnedes van een wortel en de stengel van een jonge plant weergegeven. Met de letters P, Q, R en S zijn vaten aangegeven. In twee van deze vaten vindt de anorganische sapstroom plaats.

(2p)Welke letters geven deze vaten aan?

Op zoek naar de grootste bloedzuiger van Nederland
De grootste bloedzuiger van Nederland stelt hoge eisen aan zijn leefgebied. In Nederland zijn nog maar een paar van deze gebieden. De
ecologen Ron Felix en Bram Koese onderzoeken verschillende methodes om de populatiedichtheid van deze soort te bepalen.
De bloedzuiger Hirudo medicinalis, (afbeelding 1) komt voor in vennetjes, beekjes en moerassen.

Zijn habitat moet aan een aantal
kenmerken voldoen. De eieren moeten in een zelfgemaakt kuiltje op een zandige oever naast ondiep water gelegd kunnen worden, waar ze door de warmte van de zon tot ontwikkeling kunnen komen. Ook moet er voldoende voedsel afbeelding 1 aanwezig zijn. De larven eten de eerste dagen waterslakjes. Waterslakken komen alleen voor in water met een pH hoger dan 5,5. Na een aantal dagen stapt de bloedzuiger over op bloed van amfibieën en van zoogdieren, zoals reeën en grote grazers, die het water inlopen om te drinken.

Als een zoogdier het water inloopt, veroorzaakt dit trillingen die door de bloedzuigers waargenomen worden. Ze zwemmen vervolgens razendsnel
op hun doel af, zuigen zich vast met hun zuignap en maken met hun scherpe tandjes een wondje. In het speeksel van de bloedzuiger zit een
stof die de plaats van de bijtwond verdooft, en een stof die de bloedstolling remt (hirudine). De bloedzuiger kan daardoor in dertig
minuten zoveel bloed opzuigen, dat zijn gewicht vertienvoudigt. Daarna laat hij los. Hirudine blokkeert het enzym trombine, dat nodig is voor de bloedstolling.
In normale situaties veroorzaakt trombine de omzetting van een oplosbaar plasma-eiwit naar onoplosbare eiwitdraden, waardoor een netwerk
ontstaat waarin bloedcellen blijven hangen: een bloedstolsel. Door de werking van hirudine ontstaat er geen stolsel, waardoor de bijtwond blijft
bloeden. Afbeelding 2 is een schematische weergave van dit proces.
Hierin zijn vier eiwitten met een nummer aangegeven.

De vier genummerde eiwitten in afbeelding 2 zijn:
 fibrine
 fibrinogeen
 hirudine
 trombine
(2p)Schrijf de nummers 1 tot en met 4 onder elkaar en noteer achter elk nummer de naam van het juiste eiwit.

Galstenen
Noor werkt als radiodiagnostisch laborant in een ziekenhuis. Ze maakt een scan van de buik van een patiënt. Deze patiënt kwam op de spoedeisende hulp met hevige pijn rechtsboven in de buik en met een gelige gelaatskleur. Op de scan (afbeelding 1) ziet Noor een witte plek op de lever. Dit bevestigt haar vermoeden dat het galstenen zijn die de buikpijn  veroorzaken. Na overleg met de arts wordt de patiënt doorverwezen naar een internist voor behandeling.

Galstenen kunnen ontstaan in de galblaas. Een deel van de galstenen bestaat voornamelijk uit bilirubine. Bilirubine is een afbraakproduct van hemoglobine en wordt met de gal uitgescheiden. Het ijzer (Fe3+) dat vrijkomt bij de afbraak van hemoglobine wordt gebonden aan eiwitten in het bloedplasma – vervoerd naar weefsels waar nieuw hemoglobine wordt geproduceerd. In afbeelding 2 is een aantal organen met letters aangegeven.

(1p) Noteer de letter van het orgaan in afbeelding 2 waar ijzer uit het bloedplasma wordt opgenomen voor de productie van hemoglobine.

In afbeelding 3 is de galblaas met enkele galstenen getekend. De galgang is geblokkeerd door een galsteen. Gal en stoffen die vervoerd worden via buis X hopen zich hierdoor op. Dit veroorzaakt de pijn bij de patiënt.

Als de galgang geblokkeerd is, kan bilirubine niet worden uitgescheiden door de lever. Als gevolg hiervan komt de stof in een hoge concentratie in het bloed en in de huid terecht waardoor de patiënt een gele gelaatskleur krijgt. Een aantal bloedvaten zijn:

1 aorta

2 bovenste holle ader

3 haarvaten van de longen

4 haarvaten van het hart

5 leverader

6 leverslagader

7 longader

8 longslagader

9 onderste holle ader

10 poortader

(2p)Door welke van deze bloedvaten gaat een bilirubinemolecuul op de kortste weg vanuit de lever naar de huid van het gezicht? Noteer die nummers in de juiste volgorde.

Zombieplanten

‘Plants versus zombies’ is een videospelletje waarin planten vechten tegen zombies. In werkelijkheid zijn sommige planten zelf zombies. Wetenschappers hebben ontdekt hoe bepaalde bacteriën sommige planten tot levende doden transformeren. Deze bacteriën, fytoplasma’s genaamd,  kunnen een verscheidenheid aan gewassen besmetten, zoals tomatenplanten en appelbomen. Fytoplasma’s leven en vermenigvuldigen zich in transportweefsel van deze planten. De bacteriën verhinderen de ontwikkeling van bloemen en stimuleren de vorming van extra bladeren. De geïnfecteerde plant kan zich hierdoor niet meer voortplanten en dient als groeiende voedselbron voor de bacteriën, vandaar de term zombieplanten. Fytoplasma’s zijn voor hun verspreiding afhankelijk van bepaalde insecten zoals dwergcicaden. Dwergcicaden voeden zich met plantensap. Met hun zuigsnuit prikken ze in een blad waarna ze, minutenlang, energierijk plantensap opzuigen. Wanneer ze een met fytoplasma geïnfecteerde plant aanprikken, zuigen ze ook de bacterie op. Als de dwergcicade hierna een andere plant bezoekt, kan de bacterie via het speeksel van de dwergcicade deze plant ook besmetten. In afbeelding 1 is een schematische doorsnede van een met fytoplasma’s besmet blad weergegeven.

(1p)Noteer uit welk onderdeel uit afbeelding 1 de dwergcicade zowel energierijke stoffen als fytoplasma’s opzuigt.

18p-tetrasomie
Maranja is een meisje van bijna twee jaar oud met het 18p-tetrasomiesyndroom. Door haar ontwikkelingsachterstand heeft Maranja veel zorg nodig. 18p-tetrasomie is een zeldzame afwijking waarbij elke lichaamscel naast de normale set chromosomen een extra chromosoom bevat. Dit extra chromosoom (i18p) bestaat uit twee keer de korte arm van  chromosoom 18 (afbeelding 1).

Maranja heeft, net als veel andere mensen met 18p-tetrasomie, een opening tussen de twee hartkamers. Hierdoor stroomt bloed van de ene hartkamer naar de andere.
(2p)In welke richting stroomt het bloed? En wordt hierdoor de bloeddruk in de longen hoger of lager?

Een nieuwe hartklep, door het lichaam zelf gemaakt
In Nederland worden jaarlijks ongeveer vijfduizend hartkleppen vervangen door kunsthartkleppen. Bij kinderen met een kunsthartklep, moet de klep meerdere keren worden vervangen, omdat een kunsthartklep niet meegroeit. Biomedisch ingenieur Carlijn Bouten werkt aan een oplossing
voor dit probleem.
In het hart zijn vier kleppen aanwezig:
twee slagaderkleppen (afbeelding 1, Q en R)
twee kleppen tussen de boezems en kamers (afbeelding 1, P en S)

(1p)Noteer de letter die de klep aangeeft waarlangs zuurstofarm bloed vanuit de kamer richting de longen gaat.

Een nieuwe hartklep, door het lichaam zelf gemaakt
In Nederland worden jaarlijks ongeveer vijfduizend hartkleppen vervangen door kunsthartkleppen. Bij kinderen met een kunsthartklep, moet de klep meerdere keren worden vervangen, omdat een kunsthartklep niet meegroeit. Biomedisch ingenieur Carlijn Bouten werkt aan een oplossing
voor dit probleem.
In het hart zijn vier kleppen aanwezig:
twee slagaderkleppen (afbeelding 1, Q en R)
twee kleppen tussen de boezems en kamers (afbeelding 1, P en S)

Twee mogelijke hartafwijkingen zijn:
1 De aortaklep is te stug en opent daardoor niet goed.
2 De aortaklep is te slap en sluit daardoor niet goed.
(2p)Bij welke afwijking stroomt er per minuut minder bloed door de aorta naar de organen in het lichaam, in vergelijking met een normaal functionerend hart bij een gelijke inspanning van de hartspier?

Een nieuwe hartklep, door het lichaam zelf gemaakt
In Nederland worden jaarlijks ongeveer vijfduizend hartkleppen vervangen door kunsthartkleppen. Bij kinderen met een kunsthartklep, moet de klep meerdere keren worden vervangen, omdat een kunsthartklep niet meegroeit. Biomedisch ingenieur Carlijn Bouten werkt aan een oplossing
voor dit probleem.
In het hart zijn vier kleppen aanwezig:
twee slagaderkleppen (afbeelding 1, Q en R)
twee kleppen tussen de boezems en kamers (afbeelding 1, P en S)

Twee mogelijke hartafwijkingen zijn:
1 De aortaklep is te stug en opent daardoor niet goed.
2 De aortaklep is te slap en sluit daardoor niet goed.
Bij welke afwijking stroomt er per minuut minder bloed door de aorta naar de organen in het lichaam, in vergelijking met een normaal functionerend hart bij een gelijke inspanning van de hartspier? Als er minder bloed naar de organen stroomt, ontstaat eerder vermoeidheid door een gebrek aan energie. Bouten heeft een slagaderklep afbeelding 2 ontwikkeld van een biologisch afbreekbare kunststof (afbeelding 2).
Na de implantatie worden tussen de kunstvezels van de slagaderklep witte bloedcellen en bindweefselcellen ingevangen. Tegen de tijd dat de
bindweefselcellen voldoende stevige en elastische eiwitten (collageen en elastine) hebben aangemaakt, wordt de kunststof afgebroken.
Het grote probleem bij een geïmplanteerde kunstklep is dat het materiaal bloedstolling veroorzaakt.
(1p)Noteer het vaste bloedbestanddeel dat het proces van bloedstolling in werking zet.

Een nieuwe hartklep, door het lichaam zelf gemaakt
In Nederland worden jaarlijks ongeveer vijfduizend hartkleppen vervangen door kunsthartkleppen. Bij kinderen met een kunsthartklep, moet de klep meerdere keren worden vervangen, omdat een kunsthartklep niet meegroeit. Biomedisch ingenieur Carlijn Bouten werkt aan een oplossing
voor dit probleem.
In het hart zijn vier kleppen aanwezig:
twee slagaderkleppen (afbeelding 1, Q en R)
twee kleppen tussen de boezems en kamers (afbeelding 1, P en S)

Twee mogelijke hartafwijkingen zijn:
1 De aortaklep is te stug en opent daardoor niet goed.
2 De aortaklep is te slap en sluit daardoor niet goed.
Bij welke afwijking stroomt er per minuut minder bloed door de aorta naar de organen in het lichaam, in vergelijking met een normaal functionerend hart bij een gelijke inspanning van de hartspier?

Het functioneren van de kunstklep is in het laboratorium getest in een kunstslagader onder de omstandigheden die heersen in een longslagader.
In plaats van bloed werd een zoutoplossing door de kunstklep heen gepompt. In afbeelding 3 zijn foto’s te zien van een filmpje van het functioneren van de kunstklep als longslagaderklep. De foto’s beslaan één hartcyclus, waarvan de drie achtereenvolgende perioden zijn aangegeven met letters.

De drie fasen van de hartcyclus zijn:
 hartpauze
 samentrekken boezems
 samentrekken kamers
(1p)Schrijf de letters P, Q en R onder elkaar en noteer de bijbehorende fase erachter.

Een nieuwe hartklep, door het lichaam zelf gemaakt
In Nederland worden jaarlijks ongeveer vijfduizend hartkleppen vervangen door kunsthartkleppen. Bij kinderen met een kunsthartklep, moet de klep meerdere keren worden vervangen, omdat een kunsthartklep niet meegroeit. Biomedisch ingenieur Carlijn Bouten werkt aan een oplossing
voor dit probleem.
In het hart zijn vier kleppen aanwezig:
twee slagaderkleppen (afbeelding 1, Q en R)
twee kleppen tussen de boezems en kamers (afbeelding 1, P en S)

Het functioneren van de kunstklep is in het laboratorium getest in een kunstslagader onder de omstandigheden die heersen in een longslagader.
In plaats van bloed werd een zoutoplossing door de kunstklep heen gepompt. In afbeelding 3 zijn foto’s te zien van een filmpje van het functioneren van de kunstklep als longslagaderklep. De foto’s beslaan één hartcyclus, waarvan de drie achtereenvolgende perioden zijn aangegeven met letters.

Na de test onder de omstandigheden die heersen in de longslagader, is de kunstklep getest onder de omstandigheden die heersen in de aorta.
(2p)Is de bloeddruk in de aorta hoger of lager dan in de longslagader? En het zuurstofgehalte?

Het syndroom van Swyer
Emma is 17 jaar en heeft zich altijd een meisje gevoeld. Ze is echter nog  nooit ongesteld geworden en heeft ook nauwelijks borstontwikkeling.
Daarom gaat ze naar de huisarts. Emma krijgt een echoscopie. Op de echo is te zien dat ze wel een baarmoeder en eileiders heeft, maar geen eierstokken. De doktersassistent neemt bloed af bij Emma zodat in het laboratorium een karyogram gemaakt kan worden. In afbeelding 1 zie je het karyogram van Emma.

De huisarts vermoedt dat Emma het syndroom van Swyer heeft. Vervolgonderzoek door een klinisch-genetisch arts bevestigt dit: door een
mutatie is bij Emma het SRY-gen niet werkzaam. Normaal gesproken beïnvloedt dit gen, dat zich op het Y-chromosoom bevindt, de
ontwikkeling van de geslachtsorganen. De arts legt uit: “In de eerste weken van de embryonale ontwikkeling verloopt de aanleg
van de geslachtsorganen van een jongen en een meisje hetzelfde: er worden oer-geslachtsklieren aangelegd. Als er geen SRY-gen aanwezig
is, dan ontwikkelen deze oerklieren zich verder tot eierstokken. Is er wel een functionerend SRY-gen aanwezig, dan wordt vanaf de zesde week
het SRY-eiwit gevormd, dat ervoor zorgt dat zaadballen worden aangelegd. Deze zaadballen gaan de hormonen testosteron en AMH
vormen. Testosteron stimuleert de ontwikkeling van de bijballen en zaadleiders en andere mannelijke primaire geslachtskenmerken. AMM
zorgt voor het verdwijnen van de aanleg van de vrouwelijke geslachtsorganen. Bij jou, Emma, is het SRY-gen wel aanwezig, maar door een mutatie kwam het niet tot expressie.

Emma zou graag een vrouwelijker uiterlijk krijgen. Om haar borstontwikkeling te stimuleren krijgt ze daarom pillen met oestradiol.
De oestradiolmoleculen worden geresorbeerd in de darm en bereiken het borstweefsel via een borstslagader.
Een aantal bloedvaten zijn:
1 aorta
2 bovenste holle ader
3 darmslagader
4 leverader
5 leverslagader
6 longader
7 longslagader
8 onderste holle ader
9 poortader
(2p)Door welke van deze bloedvaten gaat een oestradiol-molecuul op de kortste weg vanuit de haarvaten in de darm tot aan de borstslagader?
Noteer de betreffende nummers in de juiste volgorde.

Een miss met een litteken
De Amerikaanse atlete Michaela Gagne raakte als 17-jarige tijdens een wedstrijd hordenlopen buiten bewustzijn. Ze bleek het lange-QT-syndroom te hebben, een erfelijke hartritmestoornis. Haar leven nam toen een onverwachte wending. Bij mensen met het lange-QT-syndroom (LQTS) is de impulsgeleiding van het hart verstoord. Dat is zichtbaar op een ecg (elektrocardiogram, afbeelding 1). Het QT-interval is bij hen langer dan normaal. Het hartritme kan daardoor bij inspanning ontregeld raken. De hartkamers kunnen dan abnormaal gaan samentrekken, wat kan leiden tot duizeligheid, bewusteloosheid of zelfs een acute hartstilstand.

Over de ecg’s in afbeelding 1 worden de volgende uitspraken gedaan:
1 Tijdens het QRS-complex trekken de boezems samen.
2 Bij de gezonde persoon is tijdens de top van de T-golf de aortaklep open.
3 De persoon met LQTS heeft een lagere hartslagfrequentie dan de gezonde persoon.
(2p)Welke van de bovenstaande 3 uitspraak zijn juist of onjuist is. Gebruik je BiNaS-informatieboek.

Een miss met een litteken
De Amerikaanse atlete Michaela Gagne raakte als 17-jarige tijdens een wedstrijd hordenlopen buiten bewustzijn. Ze bleek het lange-QT-syndroom te hebben, een erfelijke hartritmestoornis. Haar leven nam toen een onverwachte wending. Bij mensen met het lange-QT-syndroom (LQTS) is de impulsgeleiding van het hart verstoord. Dat is zichtbaar op een ecg (elektrocardiogram, afbeelding 1). Het QT-interval is bij hen langer dan normaal. Het hartritme kan daardoor bij inspanning ontregeld raken. De hartkamers kunnen dan abnormaal gaan samentrekken, wat kan leiden tot duizeligheid, bewusteloosheid of zelfs een acute hartstilstand.

Bij Gagne werd een ICD (implanteerbare cardioverter defibrillator, afbeelding 2) onder de huid geplaatst. Vanuit de ICD is een elektrode via
een bloedvat tot onder in de punt van een hartkamer geschoven. Het apparaatje monitort de hartslag. Wanneer het hartritme verstoord raakt,
geeft het uiteinde van de elektrode een schokje aan de hartwand. Zo kan het hartritme zich herstellen. Met een röntgenfoto (afbeelding 3) werd
gecontroleerd of de elektrode juist was geplaatst.

Uit de röntgenfoto is af te leiden via welke ader de elektrode in het hart wordt gebracht en in welke hartkamer de elektrode zich bevindt.
(2p)Via welke ader gaat de elektrode het hart in? En in welke hartkamer bevindt de elektrode zich?

Een miss met een litteken
De Amerikaanse atlete Michaela Gagne raakte als 17-jarige tijdens een wedstrijd hordenlopen buiten bewustzijn. Ze bleek het lange-QT-syndroom te hebben, een erfelijke hartritmestoornis. Haar leven nam toen een onverwachte wending. Bij mensen met het lange-QT-syndroom (LQTS) is de impulsgeleiding van het hart verstoord. Dat is zichtbaar op een ecg (elektrocardiogram, afbeelding 1). Het QT-interval is bij hen langer dan normaal. Het hartritme kan daardoor bij inspanning ontregeld raken. De hartkamers kunnen dan abnormaal gaan samentrekken, wat kan leiden tot duizeligheid, bewusteloosheid of zelfs een acute hartstilstand.

Na haar verkiezing zette Gagne zich in om op scholen AED’s te laten plaatsen. Een AED (automatische externe defibrillator, afbeelding 6) kan levensreddend zijn bij een hartstilstand. Het apparaat geeft een elektrische schok, waardoor het hart wordt gereset. Daarna gaat het hart weer regelmatig kloppen doordat een groepje cellen van het hart regelmatig impulsen opwekt.
(1p)Noteer de naam van dit groepje cellen.

Levertransplantatie
Jan heeft een infectie met het hepatitis C-virus gehad, waardoor zijn lever chronisch ontstoken is. Dit heeft geleid tot de vorming van littekenweefsel. Omdat zijn leverfunctie sterk is afgenomen, komt hij in aanmerking voor een levertransplantatie. Het hepatitis C-virus is een RNA-virus dat hoofdzakelijk wordt overgedragen via bloed-bloedcontact. De chronische hepatitis C-infectie werd bij Jan aangetoond met behulp van bloedonderzoek. Bij dit bloedonderzoek werd gezocht naar antistoffen tegen hepatitis C.
Door de chronische ontsteking van Jans lever zijn veel levercellen beschadigd geraakt en vervolgens afgestorven. Op deze plaatsen is littekenweefsel ontstaan. Door de vorming van littekenweefsel sterven ook steeds meer niet-geïnfecteerde cellen. Deze toestand van de lever wordt levercirrose genoemd. Omdat de leverfunctie bij Jan hierdoor te veel is afgenomen, is een levertransplantatie nodig.

Twee weken later vindt de transplantatie plaats. De lever van Jan wordt verwijderd en gelijktijdig wordt twee derde deel van Marco’s lever verwijderd. Dit gedeelte wordt in het lichaam van Jan aangesloten op de galbuis en de bloedvaten van de lever. In twee tot drie maanden groeien de levers van Marco en Jan weer uit tot een normale grootte. In de afbeelding van de lever zijn drie bloedvaten met letters aangegeven.

(2p)Schrijf de letters P, Q en R onder elkaar en noteer de naam van het betreffende bloedvat erachter.

Gamma Knife
Jana is verpleegkundige in het Gamma Knife Centrum van het Elisabeth TweeSteden Ziekenhuis in Tilburg. Ze begeleidt patiënten die behandeld worden met een Gamma Knife-bestralingstoestel. Een van de patiënten die Jana begeleidt, heeft een brughoektumor. Dit is een goedaardig gezwel dat is ontstaan uit de schwanncellen van de gehoor- en  evenwichtszenuw, die loopt vanuit het binnenoor met een hoek naar de hersenstam. Als gevolg van de tumor ging hij steeds slechter horen met zijn linkeroor. Een brughoektumor kan ontstaan door een erfelijke mutatie in het NF2-gen. De neurochirurg van het ziekenhuis legt uit dat een brughoektumor een goedaardig gezwel is, maar dat het toch moet worden verwijderd omdat het kan doorgroeien en dan de hersenstam kan beschadigen. Enkele dagen na de behandeling kan de patiënt last krijgen van duizeligheid. Jana kan de patiënt dan geruststellen: de duizeligheid wordt meestal veroorzaakt door oedeemvorming. Oedeem is een tijdelijke ophoping van weefselvloeistof en is ontstaan door weefselschade.
Bij de regeling van de hoeveelheid weefselvloeistof zijn de volgende processen betrokken:
1 afvoer van vocht via de lymfevaten
2 filtratie van vocht uit de bloedvaten
3 resorptie van vocht naar de bloedvaten
(2p)Welk proces leidt ertoe dat het oedeem weer afneemt?

Bungeejumpen
Je staat op een platform op een hoogte van 70 meter en laat je voorover de diepte in vallen (afbeelding 1). Hierbij gaat je lichaam over op de stress-stand. Bij het overschakelen van het lichaam naar de stress-stand wordt het hormoon adrenaline afgegeven.

Tijdens een bungeejump neemt de bloeddruk toe, vooral in het hoofd. Op het moment dat het laagste punt wordt bereikt, is de bovendruk
(systolische druk) in het hoofd enorm hoog. Als gevolg hiervan kunnen haarvaatjes beschadigd raken. Het Engelse meisje Cathy verloor hierdoor
tijdelijk een gedeelte van haar gezichtsvermogen. In afbeelding 3 is de verdeling van de bovendruk weergegeven bij een staande houding.

Over de oorzaak van de hoge bovendruk in het hoofd op het laagste punt van de sprong, worden twee uitspraken gedaan:
1 Afgifte van adrenaline leidt tot een verhoging van de bovendruk.
2 De houding van het lichaam draagt bij aan de hoge bovendruk in het hoofd.
(2p)Welke bewering is juist?

Nierdonor bij leven
Marja is geboren met slechts één nier. Eén goede nier is genoeg om het bloed te zuiveren, maar Marja’s nier is tijdens de twintig jaar van haar leven steeds slechter gaan functioneren, waardoor ze nu regelmatig moet dialyseren. Een niertransplantatie zou een oplossing zijn. Marja’s tweelingbroer Arno wil graag een van zijn nieren doneren. Bij het transplanteren van een nier moet met verschillende factoren rekening worden gehouden. De nier is een bloedrijk orgaan, waardoor bij een niertransplantatie veel bloedcellen mee worden  getransplanteerd. Bij transplantatie mag geen klontering van de bloedcellen van Arno optreden in de bloedbaan van Marja. Marja heeft bloedgroep B.

(2p)Noteer welke van de AB0-bloedgroepen Arno mag hebben om als donor voor zijn tweelingzus in aanmerking te komen. Verklaar je antwoord.

Rijst doneert menselijk bloedeiwit
Carla is verpleegkundige bij een bloedafnamepost. Ze prikt een ader aan bij Lorenzo, die bloedplasma gaat doneren. Lorenzo’s bloed stroomt via een slangetje naar een plasmaferese-machine, waarin het bloedplasma wordt gescheiden van de vaste bloedbestanddelen. De plasmaferese-machine slaat het plasma op in een plasmazak (afbeelding 1).

Lorenzo krijgt zijn eigen bloedcellen weer terug in een vervangende kunstmatige oplossing. Dit gaat via hetzelfde slangetje en dezelfde naald. Carla adviseert Lorenzo afwisselend in een balletje te knijpen en te ontspannen. Hierdoor kan de afname sneller verlopen, omdat de bloedstroom uit de hand naar de aders gestimuleerd wordt. hierover worden twee uitspraken gedaan:
1 Door het knijpen en loslaten wordt de dissimilatie in de spieren in de hand en onderarm gestimuleerd, waardoor meer bloed wordt aangevoerd.
2 Door het knijpen neemt de druk in de aders in de hand en onderarm toe, waardoor het bloed sneller wordt afgevoerd.
(2p)Welke van deze uitspraken kan de toename van de snelheid van de bloedstroom in de armader verklaren?

Smeerwortel
Als Adella zich in haar vinger snijdt bij het schillen van een appel, legt haar oma er een paar gekneusde bladeren van de smeerwortel op. Volgens oma helpt dit om de wond sneller te laten genezen. Adella wil weten of dit echt zo is. Adella leest dat smeerwortel (Symphytum officinale, afbeelding 1) allantoïne bevat, een stof die de celdeling stimuleert.

Ook bevat smeerwortel choline, dat nodig is voor de synthese van bepaalde neurotransmitters. De plant produceert daarnaast pyrrolizidine alkaloïden (PA’s). Deze giftige stoffen worden in verband gebracht met leveraandoeningen bij de mens. Enkele onderzoeken geven aan dat het gebruik van smeerwortel genezing van wondjes kan stimuleren.

Amerikaans onderzoek toonde een oorzakelijk verband aan tussen inname van grote hoeveelheden smeerwortel en het ontstaan van leveraandoeningen. Het drinken van thee van de blaadjes van smeerwortel wordt daarom sterk afgeraden. Voor wondbehandeling met smeerwortel geldt geen negatief advies.
(1p)Verklaar waardoor het drinken van smeerwortelthee een groter gezondheidsrisico vormt dan het leggen van een smeerwortelblad op een wondje.

Mysterieuze paardenziekte
Bij paarden en pony’s (afbeelding 1) treedt soms plotseling een dodelijke ziekte op, waarbij onder andere sprake is van een verhoogde spierafbraak. Wetenschappers uit Wageningen onderzoeken wat de oorzaak kan zijn van
deze mysterieuze ziekte. De ziekte wordt atypische myopathie genoemd.

Ze breekt vaak uit in het najaar en komt alleen voor bij paarden die in de wei staan. Meestal worden meerdere paarden uit dezelfde wei ziek. Paarden in een aangrenzende wei, met als enige afscheiding prikkeldraad, blijven vaak ongedeerd. De ziekte is niet specifiek voor bepaalde paardenrassen en voor het ontstaan van de aandoening in een groep paarden maakt het niet
uit of de paarden verwant zijn aan elkaar. Een van de symptomen van atypische myopathie is moeite met ademhalen. Dit wordt veroorzaakt door aantasting van ademhalingsspieren.
Waarschijnlijk wordt de ziekte veroorzaakt door het eten van afgevallen bladeren en zaden van esdoorns die bij de weiden staan. Vooral in de zaden, bekend als helikoptertjes (afbeelding 2), zit de stof hypoglycine-A
(afbeelding 3). Deze stof remt een belangrijk enzym bij paarden, waardoor ze ziek worden.

Om hypoglycine-A te kunnen maken, moet de esdoorn verschillende stoffen opnemen uit zijn omgeving. In afbeelding 4 staan twee delen van de plant. Twee routes waarlangs esdoorns stoffen opnemen uit de omgeving en verder transporteren, zijn met genummerde pijlen aangegeven.

De plant neemt water op via route 1. Naast water zijn er nog andere stoffen nodig die de esdoorn moet opnemen als bouwstof voor hypoglycine-A.
(2p)Noteer een van die andere stoffen die de plant opneemt via route 1.
Noteer een van die andere stoffen die de plant opneemt via route 2.

NIPT
Verloskundige Chantal bespreekt met vrouwen die in verwachting zijn en hun partners de mogelijkheden van prenatale diagnostiek. Bij prenatale diagnostiek kunnen chromosoomafwijkingen, zoals bij het syndroom van
Down, aan het licht komen. De NIPT (niet-invasieve prenatale test) is een van de mogelijke prenatale tests. Een kind met downsyndroom heeft drie chromosomen 21. Met de NIPT kan door onderzoek van het bloed van de moeder onderzocht worden of de foetus mogelijk een afwijkend chromosomenaantal heeft. DNA-fragmenten van de foetus komen vrij uit afgestorven cellen van de placenta (afbeelding 1) en worden in het bloed van de moeder opgenomen.

Het bloed met DNA-fragmenten van de foetus wordt bij een zwangere vrouw vanuit de rechterarmader afgenomen (afbeelding 2).

Bloedvaten in het lichaam van deze vrouw zijn:
1 aorta
2 armader
3 armslagader
4 baarmoederader
5 baarmoederslagader
6 bovenste holle ader
7 longader
8 longslagader
9 onderste holle ader
(2p)Door welk van deze bloedvaten gaan de DNA-fragmenten van de foetus achtereenvolgens op de kortste weg vanaf de placenta naar de plaats van afname in de rechterarmader? Noteer die nummers in de juiste volgorde.

Energiedrankjes
Mario en Hannah drinken, net als veel andere jongeren, regelmatig een energiedrankje. Toch is het gebruik van energiedrankjes niet zonder risico’s: steeds meer jongeren komen met hartproblemen in het ziekenhuis. Energiedrankjes (energydrinks) bevatten een hoge concentratie suiker en cafeïne. Daarnaast zijn andere oppeppende stoffen toegevoegd. Mario drinkt energiedrankjes wanneer hij tot diep in de nacht doorleert voor een proefwerk. Hij heeft ervaren dat dit zijn concentratie vergroot en hem wakker houdt. In afbeelding 1 zijn in een lengtedoorsnede van de hersenen en een deel van het ruggenmerg de verschillende delen met letters aangegeven.

Een half uur na het drinken van een energiedrankje zijn vrijwel alle cafeïnemoleculen opgenomen in Mario’s bloed. In de lever wordt een deel van de cafeïne afgebroken. Mario merkt anderhalf uur na het drinken dat hij zich weer minder goed kan concentreren.
(2p)Is één uur na het drinken de concentratie cafeïne in de aorta gelijk aan of verschillend van de concentratie cafeïne in de leverslagader?
Is één uur na het drinken de concentratie cafeïne in de leverader gelijk aan of verschillend van de concentratie cafeïne in de onderste holle ader?

Longinfecties bij CF-patiënten
Wetenschappers hebben mogelijk ontdekt waardoor de longen van patiënten met taaislijmziekte snel geïnfecteerd raken. Deze ontdekking zou kunnen leiden tot een behandelmethode om longinfecties bij deze patiënten te voorkomen. Patiënten met taaislijmziekte (cystische fibrose, CF) hebben een afwijking in het CFTR-gen waardoor de slijmvliezen in het lichaam dik, taai slijm produceren. Het was tot nu toe onduidelijk hoe dit in de longen leidt tot een verstoorde afweer, bijvoorbeeld tegen bacteriën. Nu blijkt dat bij patiënten met CF de dunne slijmlaag van het longslijmvlies zuurder is dan bij gezonde personen. Hierdoor worden ingeademde bacteriën niet gedood door lysozymen. Dit probleem kan mogelijk in een vroeg stadium worden aangepakt door de slijmlaag minder zuur te maken. Varkens met CF ontwikkelen dezelfde ziekteverschijnselen als mensen met CF. Toch moet het middel ook op mensen worden getest voordat het toegepast kan worden als behandelmethode voor patiënten met CF.

Onderzoek bij patiënten moet uitwijzen of het mogelijk is om de longen minder zuur te maken, zegt Haagsman. Dit kan bijvoorbeeld door met een inhalator (afbeelding 2) NaHCO3 in te ademen zodat het in de longen komt.

Vroegtijdig behandelen van kinderen met CF is mogelijk, omdat de ziekte is opgenomen in het hielprikonderzoek voor pasgeborenen. Bij deze hielprik wordt bloed afgenomen dat onder andere wordt geanalyseerd om te bepalen of de baby wel of geen CF heeft.
(2p)Welke bloedbestanddelen bevatten het DNA dat na de hielprik wordt geanalyseerd?

fMRI-onderzoek is niet altijd te reproduceren
Vanaf halverwege de vorige eeuw kunnen kleine hersengebieden onderzocht worden door middel van röntgenonderzoek. Sinds 1990 kan met ‘functional Magnetic Resonance Imaging’ (fMRI) vrij precies de
hersenactiviteit worden gemeten (afbeelding 1). De conclusies van sommige fMRI-studies staan echter ter discussie.

Bij het onderzoek naar welke gebieden in onze hersenen betrokken zijn  bij het uitvoeren van bepaalde functies waren wetenschappers tot 1960 afhankelijk van patiënten die door een ongeluk een beschadiging in hun hersenen hadden opgelopen. Door gedragsobservaties bij deze patiënten konden de hersencentra voor geheugen, herkenning van personen en sociale aanpassing worden gelokaliseerd.
Met fMRI wordt de doorbloeding van bepaalde hersengebieden bekeken (afbeelding 2), waarbij een resolutie van 2 millimeter kan worden bereikt. Dit betekent dat van een gebiedje van 2 bij 2 millimeter de verandering in hersendoorbloeding kan worden waargenomen. De doorbloeding van een hersengebied is een maat voor de hersenactiviteit van dat gebied.

Hieronder worden drie uitspraken gedaan over de doorbloeding in actieve hersengebieden:
1 Met het bloed worden meer blaasjes met neurotransmitters aangevoerd naar dit gebied.
2 Met het bloed wordt meer ATP aangevoerd naar dit gebied.
3 Met het bloed wordt meer zuurstof aangevoerd naar dit gebied.
(2p)Geef  aan welk nummer met de bijbehorende uitspraak juist of onjuist is.

Bananen bedreigd!
Onder leiding van Gert Kema doet Plant Research International onderzoek naar schimmelziekten die een grote bedreiging vormen voor de bananenteelt. De banaan is wereldwijd een belangrijk voedselgewas, met een productie van 100 miljoen ton per jaar. Ongeveer 15% van die bananen komt terecht in supermarkten in de VS en Europa (afbeelding 1).

Wilde bananen bevatten weinig vruchtvlees en veel harde zaden, en zijn daardoor oneetbaar. Uit de wilde bananensoorten Musa acuminata en Musa balbisiana zijn diverse eetbare rassen ontwikkeld. Veel van deze rassen hebben drie sets chromosomen, waardoor ze zich niet geslachtelijk voortplanten. Deze rassen worden ongeslachtelijk vermeerderd. Elke plantage is een monocultuur van dezelfde bananenkloon. Hierdoor zijn de planten erg kwetsbaar als een schimmelziekte uitbreekt. De Panamaziekte wordt veroorzaakt door een bodemschimmel die de plant via de wortels binnendringt. Daar belemmeren de schimmeldraden (mycelium) het vochttransport, waardoor de bladeren vergelen en de plant verwelkt.
(1p)Welke vaten in de bananenplant zijn verstopt door schimmeldraden waardoor deze verwelking optreedt?

Meeroken?
Ondanks het rookverbod in openbare ruimten en de horeca zijn er nog veel plaatsen waar mensen min of meer gedwongen worden om mee te roken. Dit levert voor veel mensen nadelige gezondheidseffecten op. Iemand met astma is extra gevoelig voor verblijf in rokerige ruimtes. Astma is een aandoening, waarbij de longen te heftig reageren op bepaalde prikkels, zoals sigarettenrook. Door deze prikkels kan een
astma-aanval ontstaan. De luchtwegen worden tijdens zo’n aanval nauwer en dit leidt ertoe dat ademen moeilijker wordt. De patiënt krijgt het benauwd en kan gaan hoesten. Een astmapatiënt ademt bij een astma-aanval tot 80% minder lucht in en uit dan normaal.

Nicotine kan op verschillende manieren in het lichaam terechtkomen:
 via de huid door een nicotinepleister
 via de longen door (mee) te roken
 via de slijmvliezen van de neus door tabak te snuiven
Als nicotine in het lichaam terechtkomt, wordt het snel verspreid door de bloedsomloop. Het duurt gemiddeld zeven seconden voordat de stof in de hersenen terechtkomt.
(2p)Bij welke manier van opname kan een nicotinemolecuul het snelst via het bloed in de hersenen terechtkomen?
Hoeveel keer gaat het nicotinemolecuul hierbij door het hart?