{"id":"biologia-2020-czerwiec-matura-rozszerzona/zad/14.1","paper_id":"biologia-2020-czerwiec-matura-rozszerzona","number":"14.1","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2020,"month":"czerwiec","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 14.1. (0-1)\nWyjaśnij, dlaczego w przypadku zespołu błon szklistych oddech noworodka ulega\nznacznemu przyśpieszeniu. W odpowiedzi uwzględnij funkcje surfaktantu.","answer":null,"answer_text":"14.1. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nV. Rozumowanie i argumentacja. Zdający\nobjaśnia i komentuje informacje, odnosi\nsię krytycznie do przedstawionych\ninformacji […], wyjaśnia zależności\nprzyczynowo-skutkowe.\nII. Pogłębienie wiadomości dotyczących\nbudowy i funkcjonowania organizmu\nludzkiego. Zdający objaśnia\nfunkcjonowanie organizmu ludzkiego na\nróżnych poziomach złożoności […],\ndostrzega związki między strukturą\na funkcją […].\nV. Budowa i funkcjonowanie organizmu\nczłowieka.\n5. Układ oddechowy. Zdający:\n1) opisuje budowę i funkcje narządów\nwchodzących w skład układu oddechowego;\n3) przedstawia mechanizm wymiany gazowej\nw tkankach i w płucach [ ];\n5) analizuje wpływ czynników […] na stan\ni funkcjonowanie układu oddechowego […].\nZasady oceniania rozwiązań zadań\nZasady oceniania\n1 p. - za prawidłowe wyjaśnienie uwzględniające:\n• przyczynę - niedobór surfaktantu, który zapobiega zapadaniu i zlepianiu się\npęcherzyków płucnych,\n• mechanizm - ograniczenie powierzchni wymiany gazowej,\n• skutek - niedotlenienie lub wzrost stężenia dwutlenku węgla (wywołujące szybszy\noddech).\n0 p. - za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązanie\n• Wskutek niedoboru surfaktantu dochodzi do zapadania się i zlepiania pęcherzyków\npłucnych, co prowadzi do zmniejszenia powierzchni wymiany gazowej w płucach.\nNoworodek kompensuje niedobór tlenu częstszymi oddechami.\n• W wyniku niedoboru surfaktantu pęcherzyki płucne się zapadają, ograniczając\npowierzchnię wymiany gazowej, a noworodek jest niedotleniony.\n• Niedobór surfaktantu powoduje zlepianie się pęcherzyków płucnych u noworodka, a tym\nsamym zmniejszenie powierzchni wymiany gazowej, co skutkuje wzrostem stężenia CO2\nw jego organizmie i pobudzeniem ośrodka oddechowego.\nUwaga:\nNie uznaje się odpowiedzi, w których zdający pisze o uniemożliwieniu lub niezachodzeniu\nwymiany gazowej w opisanym przypadku, ponieważ niedodma obejmuje tylko część płuc.","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\nBrak surfaktantu → pęcherzyki płucne zapadają się po wydechu (atelectasis) → zmniejsza się powierzchnia wymiany gazowej → tkanki są niedotlenione (hipoksja) → organizm noworodka **kompensuje to przyspieszeniem oddychania**, by zwiększyć częstość odświeżania powietrza w funkcjonujących pęcherzykach.\n\n## Sposób 1 - Mechanizm biologiczny krok po kroku\n\n**Krok 1 - Funkcja surfaktantu w zdrowym płucu**\nSurfaktant (mieszanina fosfolipidów + białek) obniża **napięcie powierzchniowe** cieczy wyścielającej pęcherzyki płucne. Dzięki temu podczas wydechu, gdy pęcherzyk się kurczy, nie zapada się całkowicie i nie zlepy z sąsiednimi pęcherzykami.\n\n**Krok 2 - Co dzieje się przy niedoborze surfaktantu?**\nBez surfaktantu napięcie powierzchniowe cieczy jest wysokie → **siły spójności cząsteczek wody \"zgniatają\" pęcherzyki** przy wydechu → pęcherzyki zapadają się i zlepiają (atelektaza).\n\n**Krok 3 - Konsekwencja dla wymiany gazowej**\nZapadnięte pęcherzyki **nie uczestniczą w wymianie gazowej** \\(\\ce{O2 / CO2}\\) między powietrzem a krwią. Efektywna powierzchnia dyfuzji drastycznie maleje.\n\n**Krok 4 - Odpowiedź kompensacyjna układu**\nZmniejszone utlenowanie krwi (hipoksja) oraz wzrost \\(\\ce{pCO2}\\) są wykrywane przez **chemoreceptory** (tętnicze obwodowe + ośrodkowe). Wysyłają one sygnał do ośrodka oddechowego w rdzeniu przedłużonym → **zwiększenie częstości skurczów przepony i mięśni oddechowych** → przyspieszenie oddechów (> 60/min).\n\n> **Wniosek:** Każdy pojedynczy oddech jest mniej efektywny (mniej czynnych pęcherzyków), więc organizm zwiększa ich liczbę w jednostce czasu, by zapewnić sobie minimum wymiany gazowej.\n\n## Sposób 2 - Argumentacja przez analogię fizyczną (napięcie powierzchniowe)\n\nPomyśl o bańce mydlanej: **mydło = surfaktant**, woda = ciecz wyścielająca pęcherzyk.\n\n- **Z mydłem:** bańka może być mała i duża - napięcie powierzchniowe jest obniżone, elastyczna.\n- **Bez mydła:** kropla wody kurczy się do minimum (sferyczna) - napięcie powierzchniowe jest maksymalne, \"ściąga\" powierzchnię.\n\nAnalogicznie:\n| Stan | Napięcie powierzchniowe | Los pęcherzyka po wydechu |\n| Surfaktant obecny | Niskie | Pozostaje otwarty → wymiana gazowa możliwa |\n| Brak surfaktantu (ZBSz) | Wysokie | Zapada się → wymiana gazowa niemożliwa |\n\nPonieważ **każdy oddech noworodka z ZBSz przynosi mało \\(\\ce{O2}\\)**, ciało musi wykonywać ich więcej - stąd tachypnoe (> 60/min).\n\n## Sposób 3 - Wnioskowanie z objawów klinicznych (podejście diagnostyczne)\n\nZadanie wymienia też: sinicy (↓ \\(\\ce{O2}\\) we krwi → sinica obwodowa), niestabilnej ciepłoty ciała. Potrafimy \"odwrócić\" te objawy do mechanizmu:\n\n1. **Sinica** → krew nie jest dostatecznie natleniona → płuca nie wymieniają \\(\\ce{O2}\\) wydajnie → pęcherzyki nieczynne\n2. **Niestabilna temperatura (hipotermia)** → mięśnie oddechowe pracują w sposób chaotyczny, wyczerpują ATP → szybka utrata ciepła\n3. **Przyspieszony oddech** → jedyna dostępna kompensacja przy zablokowanej dyfuzji\n\nTrzy objawy wzajemnie się potwierdzają: **przyczyną wspólną jest niedobór surfaktantu** → zapadnięcie pęcherzyków → niedotlenienie → wszystkie objawy naraz.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n> 📋 **Schemat oceniania CKE (zadanie 14.1, max 1 pkt):**\n>\n> - **1 pkt** - uczeń wyjaśnia, że brak surfaktantu powoduje zapadanie się / zlepianie pęcherzyków płucnych, co zmniejsza powierzchnię wymiany gazowej (lub: utrudnia wymianę gazową / prowadzi do niedotlenienia), a przyspieszenie oddechów jest kompensacją tego niedoboru.\n>\n> - **0 pkt** - odpowiedź niekompletna (np. tylko „pęcherzyki się zlepiają\" bez powiązania z przyspieszeniem oddechu), lub błędna merytorycznie.\n>\n> - **Akceptowane warianty:** Dopuszcza się sformułowania: „zmniejsza napięcie powierzchniowe\", „zapobiega zlepianiu\", „utrzymuje pęcherzyki otwarte\"; jako skutek: „hipoksja\", „niedotlenienie tkanek\", „zmniejszona dyfuzja gazów\".\n>\n> - **Uwagi (orientacyjne):** ❌ Nie uznaje się samego stwierdzenia „brak surfaktantu = trudniejszy oddech\" bez wskazania mechanizmu pośredniego (zapadanie → ↓ wymiana gazowa → kompensacja).\n\n## Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć\n\nW tym zadaniu **nie korzystamy bezpośrednio z karty wzorów** - wystarczy znajomość mechanizmu biologicznego (funkcja surfaktantu, fizjologia oddychania). Karta wzorów EM2023 nie zawiera formuły na napięcie powierzchniowe w kontekście biologicznym.\n\nJednak warto wiedzieć, że gdyby zadanie rozszerzono o obliczenia z zakresu fizyki / biofizyki (np. prawo Laplace'a: \\(P = \\frac{2T}{r}\\), gdzie \\(T\\) - napięcie powierzchniowe, \\(r\\) - promień pęcherzyka), to karta fizyki (str. 16-20) mogłaby być pomocna.\n\n## Typowe pułapki i uwagi\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Najczęstszy błąd - pisanie tylko o funkcji surfaktantu bez **połączenia z mechanizmem przyspieszenia oddechu**. Klucz wymaga pełnego łańcucha przyczynowo-skutkowego: brak surfaktantu → zapadnięcie pęcherzyków → ↓ wymiana gazowa → kompensacja przez przyspieszenie oddechów.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Nie mylić: surfaktant **obniża** napięcie powierzchniowe (nie zwiększa!). Błąd odwróconego mechanizmu jest typowym 0 pkt.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Pęcherzyki płucne **nie mają własnych mięśni** - do ich rozprężenia potrzebny jest wysiłek mięśni oddechowych + ujemne ciśnienie w jamie opłucnowej. Surfaktant wspomaga biernymi siłami, nie zastępuje mięśni - ale bez niego każdy wydech „niszczy\" to, co wdech zbudował.","image":"img/biologia-2020-czerwiec-matura-rozszerzona/zad-14.1.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":14,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · czerwiec 2020 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 14.1. (0-1)<br>Wyjaśnij, dlaczego w przypadku zespołu błon szklistych oddech noworodka ulega<br>znacznemu przyśpieszeniu. W odpowiedzi uwzględnij funkcje surfaktantu.</p>","answer_text_html":"<p>14.1. (0-1)<br>Wymagania ogólne<br>Wymagania szczegółowe<br>V. Rozumowanie i argumentacja. Zdający<br>objaśnia i komentuje informacje, odnosi<br>się krytycznie do przedstawionych<br>informacji […], wyjaśnia zależności<br>przyczynowo-skutkowe.<br>II. Pogłębienie wiadomości dotyczących<br>budowy i funkcjonowania organizmu<br>ludzkiego. Zdający objaśnia<br>funkcjonowanie organizmu ludzkiego na<br>różnych poziomach złożoności […],<br>dostrzega związki między strukturą<br>a funkcją […].<br>V. Budowa i funkcjonowanie organizmu<br>człowieka.</p>\n<ol><li>Układ oddechowy. Zdający:</li><li>opisuje budowę i funkcje narządów</li></ol>\n<p>wchodzących w skład układu oddechowego;</p>\n<ol><li>przedstawia mechanizm wymiany gazowej</li></ol>\n<p>w tkankach i w płucach [ ];</p>\n<ol><li>analizuje wpływ czynników […] na stan</li></ol>\n<p>i funkcjonowanie układu oddechowego […].<br>Zasady oceniania rozwiązań zadań<br>Zasady oceniania<br>1 p. - za prawidłowe wyjaśnienie uwzględniające:<br>• przyczynę - niedobór surfaktantu, który zapobiega zapadaniu i zlepianiu się<br>pęcherzyków płucnych,<br>• mechanizm - ograniczenie powierzchni wymiany gazowej,<br>• skutek - niedotlenienie lub wzrost stężenia dwutlenku węgla (wywołujące szybszy<br>oddech).<br>0 p. - za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi.<br>Przykładowe rozwiązanie<br>• Wskutek niedoboru surfaktantu dochodzi do zapadania się i zlepiania pęcherzyków<br>płucnych, co prowadzi do zmniejszenia powierzchni wymiany gazowej w płucach.<br>Noworodek kompensuje niedobór tlenu częstszymi oddechami.<br>• W wyniku niedoboru surfaktantu pęcherzyki płucne się zapadają, ograniczając<br>powierzchnię wymiany gazowej, a noworodek jest niedotleniony.<br>• Niedobór surfaktantu powoduje zlepianie się pęcherzyków płucnych u noworodka, a tym<br>samym zmniejszenie powierzchni wymiany gazowej, co skutkuje wzrostem stężenia CO2<br>w jego organizmie i pobudzeniem ośrodka oddechowego.<br>Uwaga:<br>Nie uznaje się odpowiedzi, w których zdający pisze o uniemożliwieniu lub niezachodzeniu<br>wymiany gazowej w opisanym przypadku, ponieważ niedodma obejmuje tylko część płuc.</p>","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź</h4>\n<p>Brak surfaktantu → pęcherzyki płucne zapadają się po wydechu (atelectasis) → zmniejsza się powierzchnia wymiany gazowej → tkanki są niedotlenione (hipoksja) → organizm noworodka <strong>kompensuje to przyspieszeniem oddychania</strong>, by zwiększyć częstość odświeżania powietrza w funkcjonujących pęcherzykach.</p>\n<h4>Sposób 1 - Mechanizm biologiczny krok po kroku</h4>\n<p><strong>Krok 1 - Funkcja surfaktantu w zdrowym płucu</strong><br>Surfaktant (mieszanina fosfolipidów + białek) obniża <strong>napięcie powierzchniowe</strong> cieczy wyścielającej pęcherzyki płucne. Dzięki temu podczas wydechu, gdy pęcherzyk się kurczy, nie zapada się całkowicie i nie zlepy z sąsiednimi pęcherzykami.</p>\n<p><strong>Krok 2 - Co dzieje się przy niedoborze surfaktantu?</strong><br>Bez surfaktantu napięcie powierzchniowe cieczy jest wysokie → <strong>siły spójności cząsteczek wody &quot;zgniatają&quot; pęcherzyki</strong> przy wydechu → pęcherzyki zapadają się i zlepiają (atelektaza).</p>\n<p><strong>Krok 3 - Konsekwencja dla wymiany gazowej</strong><br>Zapadnięte pęcherzyki <strong>nie uczestniczą w wymianie gazowej</strong> \\(\\ce{O2 / CO2}\\) między powietrzem a krwią. Efektywna powierzchnia dyfuzji drastycznie maleje.</p>\n<p><strong>Krok 4 - Odpowiedź kompensacyjna układu</strong><br>Zmniejszone utlenowanie krwi (hipoksja) oraz wzrost \\(\\ce{pCO2}\\) są wykrywane przez <strong>chemoreceptory</strong> (tętnicze obwodowe + ośrodkowe). Wysyłają one sygnał do ośrodka oddechowego w rdzeniu przedłużonym → <strong>zwiększenie częstości skurczów przepony i mięśni oddechowych</strong> → przyspieszenie oddechów (&gt; 60/min).</p>\n<blockquote><strong>Wniosek:</strong> Każdy pojedynczy oddech jest mniej efektywny (mniej czynnych pęcherzyków), więc organizm zwiększa ich liczbę w jednostce czasu, by zapewnić sobie minimum wymiany gazowej.</blockquote>\n<h4>Sposób 2 - Argumentacja przez analogię fizyczną (napięcie powierzchniowe)</h4>\n<p>Pomyśl o bańce mydlanej: <strong>mydło = surfaktant</strong>, woda = ciecz wyścielająca pęcherzyk.</p>\n<ul><li><strong>Z mydłem:</strong> bańka może być mała i duża - napięcie powierzchniowe jest obniżone, elastyczna.</li><li><strong>Bez mydła:</strong> kropla wody kurczy się do minimum (sferyczna) - napięcie powierzchniowe jest maksymalne, &quot;ściąga&quot; powierzchnię.</li></ul>\n<p>Analogicznie:<br>| Stan | Napięcie powierzchniowe | Los pęcherzyka po wydechu |<br>| Surfaktant obecny | Niskie | Pozostaje otwarty → wymiana gazowa możliwa |<br>| Brak surfaktantu (ZBSz) | Wysokie | Zapada się → wymiana gazowa niemożliwa |</p>\n<p>Ponieważ <strong>każdy oddech noworodka z ZBSz przynosi mało \\(\\ce{O2}\\)</strong>, ciało musi wykonywać ich więcej - stąd tachypnoe (&gt; 60/min).</p>\n<h4>Sposób 3 - Wnioskowanie z objawów klinicznych (podejście diagnostyczne)</h4>\n<p>Zadanie wymienia też: sinicy (↓ \\(\\ce{O2}\\) we krwi → sinica obwodowa), niestabilnej ciepłoty ciała. Potrafimy &quot;odwrócić&quot; te objawy do mechanizmu:</p>\n<ol><li><strong>Sinica</strong> → krew nie jest dostatecznie natleniona → płuca nie wymieniają \\(\\ce{O2}\\) wydajnie → pęcherzyki nieczynne</li><li><strong>Niestabilna temperatura (hipotermia)</strong> → mięśnie oddechowe pracują w sposób chaotyczny, wyczerpują ATP → szybka utrata ciepła</li><li><strong>Przyspieszony oddech</strong> → jedyna dostępna kompensacja przy zablokowanej dyfuzji</li></ol>\n<p>Trzy objawy wzajemnie się potwierdzają: <strong>przyczyną wspólną jest niedobór surfaktantu</strong> → zapadnięcie pęcherzyków → niedotlenienie → wszystkie objawy naraz.</p>\n<h4>Schemat oceniania CKE</h4>\n<blockquote>📋 <strong>Schemat oceniania CKE (zadanie 14.1, max 1 pkt):</strong><br><br>- <strong>1 pkt</strong> - uczeń wyjaśnia, że brak surfaktantu powoduje zapadanie się / zlepianie pęcherzyków płucnych, co zmniejsza powierzchnię wymiany gazowej (lub: utrudnia wymianę gazową / prowadzi do niedotlenienia), a przyspieszenie oddechów jest kompensacją tego niedoboru.<br><br>- <strong>0 pkt</strong> - odpowiedź niekompletna (np. tylko „pęcherzyki się zlepiają&quot; bez powiązania z przyspieszeniem oddechu), lub błędna merytorycznie.<br><br>- <strong>Akceptowane warianty:</strong> Dopuszcza się sformułowania: „zmniejsza napięcie powierzchniowe&quot;, „zapobiega zlepianiu&quot;, „utrzymuje pęcherzyki otwarte&quot;; jako skutek: „hipoksja&quot;, „niedotlenienie tkanek&quot;, „zmniejszona dyfuzja gazów&quot;.<br><br>- <strong>Uwagi (orientacyjne):</strong> ❌ Nie uznaje się samego stwierdzenia „brak surfaktantu = trudniejszy oddech&quot; bez wskazania mechanizmu pośredniego (zapadanie → ↓ wymiana gazowa → kompensacja).</blockquote>\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 mechanizmu biologicznego (funkcja surfaktantu, fizjologia oddychania). Karta wzorów EM2023 nie zawiera formuły na napięcie powierzchniowe w kontekście biologicznym.</p>\n<p>Jednak warto wiedzieć, że gdyby zadanie rozszerzono o obliczenia z zakresu fizyki / biofizyki (np. prawo Laplace&#x27;a: \\(P = \\frac{2T}{r}\\), gdzie \\(T\\) - napięcie powierzchniowe, \\(r\\) - promień pęcherzyka), to karta fizyki (str. 16-20) mogłaby być pomocna.</p>\n<h4>Typowe pułapki i uwagi</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Najczęstszy błąd - pisanie tylko o funkcji surfaktantu bez <strong>połączenia z mechanizmem przyspieszenia oddechu</strong>. Klucz wymaga pełnego łańcucha przyczynowo-skutkowego: brak surfaktantu → zapadnięcie pęcherzyków → ↓ wymiana gazowa → kompensacja przez przyspieszenie oddechów.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Nie mylić: surfaktant <strong>obniża</strong> napięcie powierzchniowe (nie zwiększa!). Błąd odwróconego mechanizmu jest typowym 0 pkt.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Pęcherzyki płucne <strong>nie mają własnych mięśni</strong> - do ich rozprężenia potrzebny jest wysiłek mięśni oddechowych + ujemne ciśnienie w jamie opłucnowej. Surfaktant wspomaga biernymi siłami, nie zastępuje mięśni - ale bez niego każdy wydech „niszczy&quot; to, co wdech zbudował.</blockquote>"}]}