{"id":"biologia-2019-maj-matura-rozszerzona/zad/13","paper_id":"biologia-2019-maj-matura-rozszerzona","number":"13","points":2,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2019,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 13. (0-2)\nPodwyższenie temperatury krwi dopływającej do ośrodka termoregulacji w podwzgórzu\nskutkuje uruchomieniem mechanizmów zwiększających utratę ciepła z organizmu człowieka,\nm.in. przez pogłębienie i przyśpieszenie oddechów oraz zwiększenie pojemności minutowej\nserca, a więc skróceniem czasu, w którym serce przepompowuje całą objętość krwi znajdującą\nsię w układzie krwionośnym.\nWykaż związek między zwiększoną utratą ciepła z organizmu człowieka przez układ\noddechowy\n1. a zwiększeniem pojemności minutowej serca:\n2. a pogłębieniem i przyśpieszeniem oddechów:\nMBI_1R","answer":null,"answer_text":null,"solution":"## Poprawna odpowiedź\n\n**Pogłębienie i przyśpieszenie oddechów powoduje, że przez układ oddechowy przepływa większa objętość powietrza w jednostce czasu → więcej ciepła jest oddawane z organizmu drogą ogrzewania wdychanego powietrza i parowania wody z powierzchni dróg oddechowych.**\n\n## Sposób 1 - Mechanizm biologiczny krok po kroku\n\n**Krok 1 - Bodziec:** Temperatura krwi wzrasta → podwzgórze rejestruje odchylenie od normy (~37°C) i uruchamia mechanizmy termoregulacji negatywno-sprzężeniowe.\n\n**Krok 2 - Reakcja układu oddechowego:** Ośrodek oddechowy (rdzeń przedłużony) zwiększa częstotliwość i głębokość ruchów oddechowych → **wzrasta objętość wentylacyjna** (więcej litrów powietrza/minutę przesuwa się przez drogi oddechowe).\n\n**Krok 3 - Fizyczny mechanizm utraty ciepła:**\n- Wdychane powietrze (chłodniejsze niż ciało) ogrzewa się w drogach oddechowych do ~37°C - **pochłania ciepło z tkanek** (wymiana konwekcyjna).\n- Błona śluzowa nosa, tchawicy i oskrzeli jest stale nawilżona → **parowanie wody** z jej powierzchni pochłania energię (ciepło parowania ~2,26 kJ/g wody).\n- Wydychane powietrze jest **ciepłe i nasycone parą wodną** → ciepło opuszcza organizm razem z wydechem.\n\n**Krok 4 - Związek z pogłębieniem oddechów:** Im głębszy i szybszy oddech:\n- tym **większa powierzchnia wymiany** zostaje wentylowana (powietrze dociera głębiej)\n- tym **więcej wody paruje** z dróg oddechowych\n- tym **więcej ciepłego, wilgotnego powietrza** jest wydalane na zewnątrz\n\n**Wniosek:** Pogłębione i przyspieszone oddechy → wzrost objętości oddechowej minutowej → zwiększone parowanie wody i ogrzewanie powietrza → **większa utrata ciepła przez układ oddechowy**.\n\n## Sposób 2 - Analiza przez bilans energetyczny\n\nWyobraźmy sobie ciało jako układ termodynamiczny tracący ciepło różnymi drogami:\n\n| Droga utraty ciepła | Mechanizm | Efekt przy przyspieszeniu oddechów |\n| Ogrzewanie powietrza wdychanego | konwekcja | ↑ objętość wentylacyjna → ↑ ciepło przekazane powietrzu |\n| Parowanie wody z dróg oddechowych | ewaporacja | ↑ liczba oddechów → ↑ ilość wody wyparowanej/min |\n| Ogrzewanie powietrza w pęcherzykach | dyfuzja cieplna | głębszy oddech → powietrze dociera do pęcherzyków płucnych (większa powierzchnia ~70 m²) |\n\n**Wniosek z tabeli:** Każdy z tych mechanizmów jest **proporcjonalny do objętości wentylowanego powietrza** - a tę właśnie zwiększa pogłębienie i przyśpieszenie oddechów. Utrata ciepła przez drogi oddechowe **rośnie wprost z wentylacją minutową**.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n**2 pkt** - za wykazanie, ze utrata ciepla przez uklad oddechowy wynika: (1) ze zwiekszonego dostarczania ciepla do pluc przez krew oraz (2) ze zwiekszonego oddawania ciepla z wydychanym powietrzem (lub z wieksza objetoscia powietrza przeplywajacego przez uklad oddechowy).\n**1 pkt** - za poprawne wykazanie tylko jednego zwiazku.\n**0 pkt** - za odpowiedz niespelniajaca tego wymagania lub jej brak.\n\n**Przyklad CKE:** zwiekszony przeplyw krwi przez pluca dostarcza wiecej ciepla, a poglebione i przyspieszone oddechy powoduja oddawanie wiekszej ilosci ciepla z wydychanym powietrzem.\n\n**Uwaga CKE:** nie uznaje sie odpowiedzi o utracie ciepla przez skore ani o pobieraniu zimnego powietrza.\n\n## Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć\n\nW tym zadaniu **nie korzystamy bezpośrednio z karty wzorów** - wystarczy znajomość mechanizmów fizycznych termoregulacji (parowanie, konwekcja) i anatomii układu oddechowego.\n\nEwentualnie pomocna może być znajomość pojęcia **ciepła parowania wody** (sekcja fizyczna karty, str. 16-17) - woda pochłania ~2260 J na gram przy parowaniu, co czyni ewaporację bardzo efektywną metodą chłodzenia - ale na maturze biologicznej wystarczy napisać „parowanie wody pochłania ciepło z organizmu\".\n\n## Typowe pułapki i uwaga\n\n> ⚠️ **Pułapka 1:** Pisanie tylko „szybciej oddycha → więcej ciepła ucieka\" - **zbyt ogólnie**, klucz nie uzna bez podania mechanizmu (parowanie / ogrzewanie powietrza).\n\n> ⚠️ **Pułapka 2:** Mylenie utraty ciepła przez **skórę** (pot, rozszerzenie naczyń) z utratą przez **układ oddechowy** - pytanie dotyczy TYLKO dróg oddechowych; nie wspominaj tu o poceniu się!\n\n> ⚠️ **Pułapka 3:** Zapominanie o elemencie „pogłębienie oddechów\" - samo przyspieszenie to nie wszystko; głębokość oddechu zwiększa objętość wentylowanego powietrza i docieranie do pęcherzyków (większa powierzchnia wymiany ciepła).\n\n> ⚠️ **Pułapka 4:** Nieodróżnianie dwóch mechanizmów fizycznych: **parowanie** (ewaporacja wody ze śluzówki) vs. **ogrzewanie powietrza** (konwekcja ciepła z tkanek). Oba zachodzą jednocześnie - najlepiej wymienić oba dla pewności 2 punktów.","image":"img/biologia-2019-maj-matura-rozszerzona/zad-13.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":16,"source":"maturazai","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2019 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 13. (0-2)<br>Podwyższenie temperatury krwi dopływającej do ośrodka termoregulacji w podwzgórzu<br>skutkuje uruchomieniem mechanizmów zwiększających utratę ciepła z organizmu człowieka,<br>m.in. przez pogłębienie i przyśpieszenie oddechów oraz zwiększenie pojemności minutowej<br>serca, a więc skróceniem czasu, w którym serce przepompowuje całą objętość krwi znajdującą<br>się w układzie krwionośnym.<br>Wykaż związek między zwiększoną utratą ciepła z organizmu człowieka przez układ<br>oddechowy</p>\n<ol><li>a zwiększeniem pojemności minutowej serca:</li><li>a pogłębieniem i przyśpieszeniem oddechów:</li></ol>\n<p>MBI_1R</p>","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź</h4>\n<p><strong>Pogłębienie i przyśpieszenie oddechów powoduje, że przez układ oddechowy przepływa większa objętość powietrza w jednostce czasu → więcej ciepła jest oddawane z organizmu drogą ogrzewania wdychanego powietrza i parowania wody z powierzchni dróg oddechowych.</strong></p>\n<h4>Sposób 1 - Mechanizm biologiczny krok po kroku</h4>\n<p><strong>Krok 1 - Bodziec:</strong> Temperatura krwi wzrasta → podwzgórze rejestruje odchylenie od normy (~37°C) i uruchamia mechanizmy termoregulacji negatywno-sprzężeniowe.</p>\n<p><strong>Krok 2 - Reakcja układu oddechowego:</strong> Ośrodek oddechowy (rdzeń przedłużony) zwiększa częstotliwość i głębokość ruchów oddechowych → <strong>wzrasta objętość wentylacyjna</strong> (więcej litrów powietrza/minutę przesuwa się przez drogi oddechowe).</p>\n<p><strong>Krok 3 - Fizyczny mechanizm utraty ciepła:</strong></p>\n<ul><li>Wdychane powietrze (chłodniejsze niż ciało) ogrzewa się w drogach oddechowych do ~37°C - <strong>pochłania ciepło z tkanek</strong> (wymiana konwekcyjna).</li><li>Błona śluzowa nosa, tchawicy i oskrzeli jest stale nawilżona → <strong>parowanie wody</strong> z jej powierzchni pochłania energię (ciepło parowania ~2,26 kJ/g wody).</li><li>Wydychane powietrze jest <strong>ciepłe i nasycone parą wodną</strong> → ciepło opuszcza organizm razem z wydechem.</li></ul>\n<p><strong>Krok 4 - Związek z pogłębieniem oddechów:</strong> Im głębszy i szybszy oddech:</p>\n<ul><li>tym <strong>większa powierzchnia wymiany</strong> zostaje wentylowana (powietrze dociera głębiej)</li><li>tym <strong>więcej wody paruje</strong> z dróg oddechowych</li><li>tym <strong>więcej ciepłego, wilgotnego powietrza</strong> jest wydalane na zewnątrz</li></ul>\n<p><strong>Wniosek:</strong> Pogłębione i przyspieszone oddechy → wzrost objętości oddechowej minutowej → zwiększone parowanie wody i ogrzewanie powietrza → <strong>większa utrata ciepła przez układ oddechowy</strong>.</p>\n<h4>Sposób 2 - Analiza przez bilans energetyczny</h4>\n<p>Wyobraźmy sobie ciało jako układ termodynamiczny tracący ciepło różnymi drogami:</p>\n<p>| Droga utraty ciepła | Mechanizm | Efekt przy przyspieszeniu oddechów |<br>| Ogrzewanie powietrza wdychanego | konwekcja | ↑ objętość wentylacyjna → ↑ ciepło przekazane powietrzu |<br>| Parowanie wody z dróg oddechowych | ewaporacja | ↑ liczba oddechów → ↑ ilość wody wyparowanej/min |<br>| Ogrzewanie powietrza w pęcherzykach | dyfuzja cieplna | głębszy oddech → powietrze dociera do pęcherzyków płucnych (większa powierzchnia ~70 m²) |</p>\n<p><strong>Wniosek z tabeli:</strong> Każdy z tych mechanizmów jest <strong>proporcjonalny do objętości wentylowanego powietrza</strong> - a tę właśnie zwiększa pogłębienie i przyśpieszenie oddechów. Utrata ciepła przez drogi oddechowe <strong>rośnie wprost z wentylacją minutową</strong>.</p>\n<h4>Schemat oceniania CKE</h4>\n<p><strong>2 pkt</strong> - za wykazanie, ze utrata ciepla przez uklad oddechowy wynika: (1) ze zwiekszonego dostarczania ciepla do pluc przez krew oraz (2) ze zwiekszonego oddawania ciepla z wydychanym powietrzem (lub z wieksza objetoscia powietrza przeplywajacego przez uklad oddechowy).<br><strong>1 pkt</strong> - za poprawne wykazanie tylko jednego zwiazku.<br><strong>0 pkt</strong> - za odpowiedz niespelniajaca tego wymagania lub jej brak.</p>\n<p><strong>Przyklad CKE:</strong> zwiekszony przeplyw krwi przez pluca dostarcza wiecej ciepla, a poglebione i przyspieszone oddechy powoduja oddawanie wiekszej ilosci ciepla z wydychanym powietrzem.</p>\n<p><strong>Uwaga CKE:</strong> nie uznaje sie odpowiedzi o utracie ciepla przez skore ani o pobieraniu zimnego powietrza.</p>\n<h4>Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć</h4>\n<p>W tym zadaniu <strong>nie korzystamy bezpośrednio z karty wzorów</strong> - wystarczy znajomość mechanizmów fizycznych termoregulacji (parowanie, konwekcja) i anatomii układu oddechowego.</p>\n<p>Ewentualnie pomocna może być znajomość pojęcia <strong>ciepła parowania wody</strong> (sekcja fizyczna karty, str. 16-17) - woda pochłania ~2260 J na gram przy parowaniu, co czyni ewaporację bardzo efektywną metodą chłodzenia - ale na maturze biologicznej wystarczy napisać „parowanie wody pochłania ciepło z organizmu&quot;.</p>\n<h4>Typowe pułapki i uwaga</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Pułapka 1:</strong> Pisanie tylko „szybciej oddycha → więcej ciepła ucieka&quot; - <strong>zbyt ogólnie</strong>, klucz nie uzna bez podania mechanizmu (parowanie / ogrzewanie powietrza).</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Pułapka 2:</strong> Mylenie utraty ciepła przez <strong>skórę</strong> (pot, rozszerzenie naczyń) z utratą przez <strong>układ oddechowy</strong> - pytanie dotyczy TYLKO dróg oddechowych; nie wspominaj tu o poceniu się!</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Pułapka 3:</strong> Zapominanie o elemencie „pogłębienie oddechów&quot; - samo przyspieszenie to nie wszystko; głębokość oddechu zwiększa objętość wentylowanego powietrza i docieranie do pęcherzyków (większa powierzchnia wymiany ciepła).</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Pułapka 4:</strong> Nieodróżnianie dwóch mechanizmów fizycznych: <strong>parowanie</strong> (ewaporacja wody ze śluzówki) vs. <strong>ogrzewanie powietrza</strong> (konwekcja ciepła z tkanek). Oba zachodzą jednocześnie - najlepiej wymienić oba dla pewności 2 punktów.</blockquote>"}]}