Människans Fysiologi Sluttentamen Del

Transkript

1 *SP* Kvittens av tentamen Människans Fysiologi Sluttentamen Del Jag intygar att jag mottagit tentamen och på heder och samvete att jag kommer att genomföra tentamen på ett korrekt sätt enligt gällande tentamensregler. Jag bekräftar också att jag vet att det är mitt ansvar att kolla igenom att alla sidor finns med i provet, såväl vid start som vid inlämnandet. Namnteckning: (för och efternamn) Namn: Personnummer: Lycka till! Detta intyg skall signeras innan provmappen får öppnas och tentamen får påbörjas. I och med att du signerar detta intyg kommer du att bokföras för ett examinationstillfälle oavsett om du besvarar frågorna eller lämnar blankt.

2 *1* RESPIRATION (9p) 1. Förklara begreppen alveolar ventilation, dead space (skadligt rum) och residualvolym: Ange normalvärden för total ventilation och alveolär ventilation hos en vilande vuxen människa. Definiera begreppen anatomiskt och alveolärt dead space. Rita upp ett statiskt spirogram och förklara vitalkapacitet och residualvolym och hur man mäter dessa. Svar: För definitioner se Boron, sid samt 689. Exempel på ökat alveolärt dead space är när lungdelar saknar eller har mycket låg perfusion (apikala lungdelar vid upprätt ställning, eller blodpropp i del av lungartärträdet) så att ventilationen där inte står i kontakt med blodet. Residualvolymen (RV) kan t ex mätas med heliumspädning där en känd mängd gas med känd koncentration återandas och gasprov tas. Även en förklaring att man späder något i residualvolymen räcker för att få poäng eller att man gör det i en bodybox och räknar på tryckförändringen. Korrekt diagram med vitalkapacitet och rv är allra bäst om de ritat men även en korrekt förklaring ger poäng.

3 *2* HJÄRTAT (9p) 2A. Vilket/vilka av följande påståenden är EJ KORREKT? a) Depolarisering av höger atrium sker före depolarisering av vänster atrium b) Trycket i vänster kammare överstiger trycket i aorta genom hela ejektionsfasen c) Valva pulmonalis öppnas efter valva aorta d) På ett EKG avspeglas vänster ventrikels depolarisering som R taggen e) Koronarcirkulationen är oftast det som begränsar hjärtats arbetskapacitet f) Hjärtat får sin blodförsörjning under den diastoliska fasen g) Depolarisering av höger ventrikel sker före depolarisering av vänster ventrikel h) Q T intervallet på ett vanligt EKG representerar tiden mellan ventrikelns depolarisation till ventrikelns repolarisation Ringa in ditt svar, och motivera utförligt varför det är felaktigt. (3p) Svar: Alternativ c och g är felaktigt. Motivering enligt hjärtcykeln samt att klaffarna arbetar synkront om inget hinder eller patofysiologiskt föreligger. Vid djup inandning kan en viss fördröjning ses i stängning av pulmonalis i jämförelse med aorta men öppningen påverkas inte. Depolarisationen av ventriklarna sker också synkront annars skulle depolariseringen i purkinjefibrerna skilja sig åt på höger respektive vänster sida vilket inte sker. Lungorna skulle få blod innan hjärtats vänstra sida hade tömts sig och var redo för att fyllas med nytt syresatt blod.

4 *3* 2B. En vuxen man ses efter undersökning på kliniken med följande fynd: Hjärtminutvolym (CO) Systoliskt tryck Diastoliskt tryck Hjärtfrekvens (HR) Plasma katekolaminer Blodvolym Total perifer resistans (TPR) Plasma angiotensin 4 L/min 200 mm Hg 120 mm Hg 77 bpm Normal 5L Förhöjd Normal Från ovan nämnda data kan man diskutera att patienten: a) är hypertensiv (förhöjt blodtryck) pga. ökad hjärtaktivitet b) lider av essentiell hypertension c) har en bakomliggande njur åkomma vilket gör patienten hypertensiv d) är hyperstensiv pga. ökad sekretion från binjuremärgen e) lider av hypertension av neuronalt ursprung Ringa in ditt svar, och motivera utförligt varför det verkar stämma på patienten. (6p) Svar: Alternativ b är rätt svar. Det enda som kan konkluderas från dessa data är att patienten lider av essentiell hypertension. Patienten verkar ha ökat tryck att jobba mot då TPR är förhöjt samt att hjärtats CO är lite låg, vilket kan indikera att stela kärl, minskad kontraktilitet av hjärtat samt att hjärtat måste jobba mot ett högre tryck/afterload. Resterande påståenden kräver andra undersökningar eller stämmer inte med de data som visas.

5 *4-5* ENDOKRINOLOGI (9p) 3. Hypotalamus är ett överordnat centrum som bland annat reglerar viktiga funktioner genom att hormoner insöndras från hypofysen. Rita hypofysens fram och baklob schematiskt. Berätta hur hormonfrisättningen regleras, var hormonerna bildas och var de verkar. Svar: Framlob portasystem, tillverkning i framlob efter signaler från hypothalamus, ACTH (binjurebarken), LH och FSH (gonaderna), GH (lever och andra vävnader), TSH (tyroidea) och prolaktin (bröstkörtlar). Baklob: tillverkning i hypothalamus, Oxytocin (bröst och uterus) och ADH (nefron).

6 *6* ARBETE/MUSKEL/TRÄNING / OMGIVNINGSFYSIOLOGI (9p) Arbete/muskel/träning 4A. Du sätter dig på en ergometercykel för att testa din maximala kapacitet. Beskriv vad som händer under detta test vid a) start (ca 40 % av max), b) halvvägs in i testet (ca 70 % av max) och c) precis innan avslut (100 % av max) vad gäller: Storlek på hjärtminutvolym, hjärtfrekvens och slagvolym vid de olika tidpunkterna, samt hur genomblödningen i olika organ förändras under arbete (3 exempel). Hur kan du veta om du verkligen uppnådde din maximala kapacitet under testet? (5p) Svarsförslag: CO ökar linjärt med ökad arbetsintensitet upp till maxnivå (ung. från 5 l/min upp till l/min på slutet). HF linjär ökning i relation till arbetsintensitet till maxnivå, individuell HFmax. SV ökar endast upp till 40 60% av max VO 2, planar sen ut, från ca 70 ml till ml, beroende på träningsstatus. Genomblödning, 3 exempel på hur blodet omfördelas. Blodflöde omfördelas ffa till aktiv vävnad. Nått max: Om en ökad intensitet inte leder till en ökad HF (kurvan planar ut).

7 *7* Omgivningsfysiologi 4B. Vilka problem kan en SCUBA dykare (vanlig dykning med lufttuber på ryggen) få på grund av att luften hen andas innehåller kvävgas, förklara varför. (4p) Svar: Djupberusning pga kvävgasens narkotiska effekter. Graden av berusning beror på djupet från 30 m och nedåt är påverkan klart märkbar. Mekanismen är troligen att kvävgasen påverkar proteiner i nervcellers cellmembran. Dykarsjuka pga bubbelbildning vid alltför snabb uppstigning. Mängden kvävgas som löser sig i kroppsvätskorna beror av kvävgasens partialtryck. Vid dykning på större djup eller dykningar som varar länge hinner mer kvävgas lösa sig. Därför måste en dykare göra etappuppstigningar för att skölja ut kvävgasen.

8 *8* DIGESTION (9p) 5. Människokroppen förbränner energi såväl i vila som under fysisk aktivitet. För att inte dö under natten måste vi kunna lagra delar av den energi vi äter. Beskriv vilka näringsämnen som innehåller energi, var vi lagrar dem i absorptionsfasen, i vilken form de lagras och vilka signaler som gör att de frisätts under postabsorptionsfasen. Svar: Kolhydrat, protein och fett. Kolhydrater som glykogen i muskel och lever, fett som triglycerider i adipocyterna och proteiner lagras inte. Stresshormoner och glukagon frisätter.

9 Kodnummer: Människans Fysiologi Sluttentamen Del *1* NJURE / VÄTSKEBALANS / SYRA BAS (9p) 6A. Du har via maten fått i dig en substans som i njurarna filtreras fritt, men som inte har någon sekretion eller reabsorption. (5p) Svar: Redogör för (namnge) de olika delar av nefronet som substansen måste passera innan den lämnar via njurbäckenet och går vidare till urinledaren (Rita gärna ett nefron och namnge de olika strukturerna). Ämnet som du har fått i dig har en kraftigt stimulerande effekt på reninfrisättningen. Diskutera hur detta påverkar njurfunktion (renalt blodflöde, GFR, volym och elektrolythantering utefter nefronet) och blodtryck. Efter filtration i glomerulus passerar substansen: 1. Bowmans kapsel 2. Proximala tubulus 3. Henles slynga 4. TAL 5. Distala tubulus 6. Samlingsrör Frisättning av renin innebär aktivering av renin angiotensin aldosteron systemet (RAAS), vilket i sin tur har flera kända effekter på njurfunktionen (se figur nedan). Dessa kan diskuteras, men i svaret bör ingå att vatten och elektrolytreabsorptionen ökar, vilket leder till ökad extracellulärvolym och ökat blodtryck.

10 Kodnummer: Människans Fysiologi Sluttentamen Del När det gäller renalt blodflöde och GFR skall studenten visa på förståelse för hur angiotensin II, beroende på effekter på afferent eller efferent artioler, kan inverka på dessa parametrar. Så länge diskussionen/resonemang är korrekt, så kan man tänka sig såväl minskad RBF/GFR som ökat.

11 Kodnummer: Människans Fysiologi Sluttentamen Del *2* 6B. Följande laboratoriedata erhölls från en patient: Urinflöde = 0.5 ml/min Urea koncentration i urin = 300 mg/ml Urea koncentration i plasma = 2.5 mg/ml Inulin koncentration i urin = 200 mg/mi (Inulin koncentration i plasma = 1 mg/ml) Vilket av påståendena nedan är korrekt gällande den glomerulära filtrationen (GFR)? Motivering krävs för full poäng. (2p) A. 40 ml/min B. 100 ml/min C. 125 ml/min D. 160 ml/min E. GFR kan ej beräknas med hjälp av dessa data Svar: B Motivering: Inulin konc i urin (400) x urinflöde (0.5) / Inulin konc i plasma (2)

12 Kodnummer: Människans Fysiologi Sluttentamen Del *3* 6C. Vilken typ av syra bas störning har en individ om resultaten från ett arteriellt blodprov visar följande? Motivering krävs för full poäng. (2p) ph = 7.23 pco 2 = 2.9 kpa BE = 7.5 Svar: Partiellt kompenserad metabol acidos Kommentarer: ph är lågt (utanför normalintervallet , dvs acidos) pco2 är lågt (utanför normalintervallet kpa) Respiratorisk alkalos (= kompensation) BE är lågt (utanför normalintervallet 3 till +3) Metabol Acidos (= orsak)

13 Kodnummer: Människans Fysiologi Sluttentamen Del *4-5* 7. Aktionspotentialen och dess fortledning. NERVSYSTEMET (9p) Redogör för hur aktionspotentialen bildas vilka jonkanaler är involverade och hur förhåller sig dessa under de olika faserna av aktionspotentialen? Ange duration, amplitud, tröskel för en typisk aktionspotential (rita gärna). Redogör också för hur aktionspotentialen fortleds i myeliniserat och omyeliniserat nervaxon. Svar: Aktionspotentialen genereras genom att spännings aktiverade (gatade) Na + kanaler öppnas, vilket leder till en snabb depolarisering ( mv). Därefter inaktiveras Na + kanalerna innebär att de funktionellt stängs. Repolariseringen sker genom ett K + utflöde genom K + läckkanaler samt spänningsaktiverade (gatade) K + kanaler. K + kanalerna varierar i olika celler (neuron). Efter en viss tid ofta ms släpper inaktiveringen och Na + kanalerna stängs. AP har en duration av 1 2 ms och en total amplitud på ca 100 mv. (se också bild i läroboken). Inaktiveringen av Na + kanalerna leder till att cellen blir refraktär d.v.s. det går ej att stimulera till en ny aktionspotential under en viss tid (absolut refraktäritet) medan en ökad stimuleringstyrka kan ge en ny aktionspotential efter den absoluta refraktärperioden (relativ refraktäritet). (5p) Fortledningen fungerar så att den ström som genereras av en viss Na kanalpopulation leder till en passiv elektroton förändring av membranpotentialen framför och bakom dessa Na kanaler. Framför leder detta till öppnande av nya Na kanaler medan bakom är Na kanalerna inaktiverade och kan sålunda ej öppnas (se ovan). Leder sålunda till en fortledning av AP i en riktning. Membranets elektriska egenskaper som är beroende av diametern kommer att påverka fortledningshastigheten (ju större diameter desto större hastighet). (2p) Den myeliniserade nerven som är täckt av myelin av varierande tjocklek har sina Na och K kanaler koncentrerade till de sk Ranvierska noderna. Myeliniseringen innebär att membranresistansen vid dessa avsnitt ökar och att membrankapacitancen minskar vilket leder till ökad fortledningshastighet. Ström genererad genom Na kanaler i en nod leds till nästa utan större förluster och den resulterande depolariseringen leder till öppnande av Na kanaler i framförliggande noder. I bakomliggande noder är Na kanalerna inaktiverade varför de ej kan öppnas analogt med den omyeliniserade nerven. AP hoppar alltså från nod till nod = Saltatorisk fortledning. (2p)

14 Kodnummer: Människans Fysiologi Sluttentamen Del *6* 8. CIRKULATION (9p) I samband med att man reser sig upp från liggande sker ett flertal omställningar i cirkulationssystemet. Figuren visar sådana förändringar i tre olika parametrar. Ange vilken kurva (övre, mellan, nedre) som visar förändringen i a) medelartärtrycket, b) hjärtats minutvolym samt c) hjärtfrekvensen. Beskriv dessutom, för var och en av dessa parametrar, de mekanismer som ligger till grund för den förändring som avspeglas i respektive kurva. Svar: Kurvorna visar uppifrån och ner hjärtats minutvolym, hjärtfrekvensen samt medelartärtrycket. När vi reser oss upp från liggande minskar venösa återflödet vilket ger minskad fyllnad (preload) och därmed minskad slagvolym. Reducerad slagvolym minskar hjärtats minutvolym. Minskad hjärtminutvolym ger sänkt arteriellt blodtryck initialt som leder till minskad baroreceptoraktivering. Detta i sin tur resulterar i ett sympatikuspåslag som bl.a. leder till en ökad hjärtfrekvens. Detta kompenserar till viss del minskningen i hjärtats slagvolym. Sympatikuspåslaget ger även en ökad total perifer resistans vilket i stort sett helt kompenserar för den minskade hjärtminutvolymen. Därmed återställs snabbt det arteriella blodtrycket i enlighet med sambandet MAP=COxTPR.

15 Kodnummer: Människans Fysiologi Sluttentamen Del *7* SENSORIK / NERVSYSTEMET (9p) 9. Beskriv schematiskt den cellulära organisationen i den mänskliga näthinnan (vilka celler som ingår och deras inbördes förhållanden). Ange fotoreceptorernas ungefärliga antal, distribution och funktion. Nämn också hur många axoner som ingår i synnerven jämfört med antalet fotoreceptorer och resonera kring vilken betydelse detta antal kan ha för hur syninformation bearbetas i näthinnan. Svar: Fotoreceptorer (tappar, stavar), bipolära celler, ganglieceller. 100 miljoner stavar och 5 10 miljoner tappar. Stavarna är ljuskänsligast och tre sorters tappar ger färgseende. Ca 1 miljon axoner i synnerven. Kraftig konvergens bör innebära att viss bearbetning av information måste ske redan i näthinnan om inte information ska förloras.