Namn: Skriv redan vid tentamens början Ditt NAMN & MAPPNUMMER i rutorna ovan. Skriv sedan mappnumret på VARJE sida i tentan (sidorna kommer att separeras före rättning!) AVSNITT: Hjärtat Eva-karin Gidlund 8p Cirkulation Lennart Lindbom 10p Respiration Jessica Norrbom 8p Immunologi Carl Johan Sundberg 3p Njure Mattias Carlström 6p Njure, Syra-bas Rafael Krmar 3p Omgivningsfysiologi Carl Johan Sundberg 6p Effekter av träning Jessica Norrbom 6p Arbetsfysiologi & Dopning Carl Johan Sundberg 4p Perinatal fysiologi Josef Milerad 3p SUMMA 57p Gräns för VG För Godkänt 48 p 37 p Vid inlämning av din tenta ska du visa upp giltig fotolegitimation. Läs i början av skrivningstiden igenom samtliga frågor för att kontrollera att de är språkligt begripliga. Om Du finner att någon fråga är så oklart formulerad att Du inte förstår dess innebörd, skall Du be om ett klarläggande vid skrivningens början. SKRIV TYDLIGT! Tydlig stil är en förutsättning för att skrivningen skall kunna bedömas. SKRIVNINGSRESULTAT och ÅTERLÄMNING Mappnummer, poäng och betyg anslås på kursens anslagstavla och på meddelandesidan på kursens hemsida den 15 december 2016. LYCKA TILL! KAROLINSKA INSTITUTET Inst för Fysiologi och Farmakologi Fysiologiundervisningen Tfn 08-524 87229
Totalpoäng: Betyg: HJÄRTAT (Eva-karin Gidlund) 1. Rita och beskriv pacemakercellerna samt myocyternas aktionspotential. (4p) - I svaret skall studenten ha kunnat rita aktionspotentialen (AP) som produceras i pacemakercellerna och i hjärtats myocard. - Vilken vilomembranpotential samt tröskelvärde skall framgå inklusive refraktär- samt absolut refraktärperiod. - Jonströmmar som ger upphov till förändringen i membranpotential. - Vad som orsakar platåfasen i hjärtats myocardceller. mm 2 (11)
2. Beskriv hjärtcykeln genom att använda graf nedan. (4p) För poäng skall du beskriva vad som händer i punkt 1-8, vid markering A och B samt vad som borde stå där det nu endast syns ett frågetecken (?). 1. Cykeln startar efter att hjärtat relaxerat efter förgående hjärtslag. 2. Efter den snabba kammarfyllnaden fortsätter blod att fyllas på i ventrikeln i takt med att nytt blod kommer från förmaken. Detta kallas för den sena diastole. A= kammaren depolariseras 3. När trycket stiger i kamrarna upplever klaffarna nu en omvänd tryckgradient än den som var vid den tidpunkten som de öppnades. Därför stängs segelklaffarna. Förmakskontraktion: När förmaken kontraherar är segelklaffarna samtidigt öppna och den sista mängden blod kommer således in i ventrikeln från förmaken. Denna kontraktion står för ca 10-30% av den totala ventrikelfyllnaden, viktig för optimal pumpfunktion och motsvarar P vågen i EKG. 3 (11)
4. Isovolumetrisk kontraktion: Under denna fas är samtliga klaffar stängda. Denna fas är början på systole. Det som sker nu är att trycket i ventrikeln ökar, men volymen är konstant (klaffarna är ju stängda) och denna fas motsvarar QRS vågen i EKG. 5+6. Ejektion: Segelklaffarna öppnas och ventrikeln töms. I aortan byggs ett tryck upp vilket betyder att ejektionen från hjärtat är större än blodströmmen från aortan till systemkretsloppet. B= Repolarisationen startar 7+8. Isovolumetrisk relaxation: Nu stängs segelklaffarna på grund av det omvända tryckförhållandet mot fas 5 och ventrikeln repolariseras, vilket leder till en relaxation. Denna fas motsvarar T vågen i EKG. Samtliga klaffar är nu alltså stängda. Denna fas markerar slutet på systole. 4 (11)
CIRKULATION (Lennart Lindbom) 3. Jämför (i) arterioler, (ii) kapillärer och (iii) venoler och rangordna dessa (från störst till minst) med avseende på a) blodtrycket, b) flödeshastigheten och c) väggtjockleken i respektive kärlsegment? (3p) a) arterioler, kapillärer, venoler b) arterioler, venoler, kapillärer c) arterioler, venoler, kapillärer 4. Blodkärlens glatta muskulatur utgör målstruktur för olika flödesreglerande mekanismer. a) Varför är tonusförändringar hos denna särskilt effektiva när det gäller att åstadkomma variationer i flödet? b) I vilken sektion av kärlträdet sker huvudsakligen regleringen av vävnadsblodflödet? a) Tonusförändringar leder till variationer av kärllumen. Mycket små radieförändringar ger stora flödesförändringar (flödet är en funktion av radien 4 ). b) I små artärer och arterioler. 5. I en kapillär är hydrostatiska trycket (Pc) 24 mm Hg; hydrostatiska trycket i interstitiet (Pi) 3 mm Hg; kolloidosmotiska trycket i kapillären (πc) 25 mm Hg; kolloidosmotiska trycket i interstitiet (πi) 2 mm Hg. Hur stort är nettofiltrationstrycket och i vilken riktning sker nettoflödet av vätska (ut ur eller in i kapillären)? Nettodrivkraften beräknas från Starlings ekvation: Nettotryck = (Pc - Pi) (πc - πi) d.v.s. [(24-3) (25 2)] mm Hg = -2 mm Hg. Eftersom nettofiltrationstrycket är negativt så sker resorption av vätska in i kapillären. 6. När en person reser sig från liggande till stående kommer följande att ske. Ange sant eller falskt. a) Afferent signalering från baroreceptorerna i aortabågen minskar. b) Slagvolym minskar. c) Parasympatisk aktivitet i nerverna till hjärtat minskar. a) sant; b) sant; c) sant (3p) 5 (11)
RESPIRATION (Jessica Norrbom) Summa poäng 7. Beskriv sambandet mellan syretryck och hemoglobinets syremättnad (rita en kurva med korrekt angivelse på axlar) och hur den varierar med partialtrycket för syre i vävnaden. Nämn minst två faktorer som påverkar detta samband och hur kurvan påverkas samt vilken effekt det får. (4p) 2p för korrekt figur med rätt angivelse på axlar och rätt utseende på kurvan, S-formad. 1p vardera för de faktorer som nämns med korrekt angivelse om vilken effekt det får på kurvan, t ex ph och temperatur. 8. Rita upp ett spirogram som det ser ut vid en typisk dynamisk spirometri. Ange vad FEV1.0 och FEV1% är och deras ungefärliga normalvärden samt hur de förändras vid en obstruktiv sjukdom. Korrekt bild på dynamiskt spirogram. Ange FEV1.0 och FEV1% och deras ungefärliga värden. Minskar med obstruktivitet. 9. Vad menas med compliance och hur beräknas den? Hur påverkas en person med onormalt låg compliance (t ex vid fibros)? Definieras som lungans eftergivlighet. Vilken volymförändring ger en viss tryckförändring? Med låg compliance är det svårt att vidga lungorna, man måste applicera ett mycket högt tryck, tungt andningsarbete. 6 (11)
IMMUNOLOGI (Carl Johan Sundberg) 10. Redogör för antikropparnas funktioner. (3p) a) Neutralisera/oskadliggöra bakterier, virus och toxiner (IgA) b) Aktivering av komplement (IgM, IgG, IgA) c) Opsonisering (IgG) d) Mastceller, eosinofiler, allergi (IgE) NJURE/SYRA-BAS (Mattias Carlström/Rafael Krmar) 11. Beskriv en pålitlig metod för att beräkna njurfunktionen (d.v.s. den glomerulära filtrationshastigheten) hos en frisk 20 årig kvinna. I svaret skall framgå vilka data som behövs och hur uträkning görs (formel). Ange ett värde (och enhet) som skulle anses vara normalt för individen ovan. (3p) Använder sig av kreatinin- eller inulin-clearance Man behöver känna till: -koncentration av Crea eller Inulin i urin -koncentration av Crea eller Inulin i plasma -urinproduktionen (ml/min) Formel för uträkning: Ukonc x Urinproduktion / Pkonc Normalt: Mellan 120 100 ml/min 7 (11)
12. Vad kallas den del av nefronet (se nedan) där den huvudsakliga finjusteringen av vattenbalansen sker. Beskriv kortfattat hur denna reglering går till. Beskriv även vilka de förväntade effekterna är på sekundärurinens volym & osmolaritet vid avsaknad av denna endokrina reglering. (3p) Samlingsrören: Under inverkan av vasopressin (antidiuretiskt hormon; ADH) stimuleras inkorporering av vattenkanaler (AQP2) i tubuluscellernas, vilket leder till vattenreabsorption som motsvarar cirka 10 % av primärurinen. Vi avsaknad av funktionell ADH signalering produceras upp till 18 L sekundärurin per dygn, som har låg osmolaritet (20-40 mosm). 13. Vilket är kroppens viktigaste buffertsystem? (1p) Det viktigaste buffertsystemet i kroppen är, av ett flertal skäl, CO 2 -bikarbonat systemet. 14. Vilken typ av syra-bas rubbning (om störning föreligger) skulle följande blodgasanalys (arteriellt blod) indikera? Viktigt att motivera ditt svar. ph = 7.1 pco2 = 9.0 BE = +1 Akut Respiratorisk Acidos 8 (11)
OMGIVNINGSFYSIOLOGI (Carl Johan Sundberg) 15. Varför får man dekompressionssjuka eller dykarsjuka? Vad ska man tänka på för att vid dykning undvika dykarsjuka? Beskriv principen för behandling av dykarsjuka. (4p) Luftens kvävgas löser sig i blodet, under högt tryck (kompression) löser sig mera. När trycket minskar (dekompression) bildas kvävebubblor (ungefär som när man öppnar en läskedryck, kolsyran är löst i drycken under högt tryck). Har man dykt för djupt eller för länge bildas mer bubblor än vad kroppen klarar av, man får stopp på blodflödet till olika delar av kroppen med olika symptom, t ex kan en bubbla i hjärnan ge förlamningar eller bubblor i leder ge smärta. Man kan undvika att dyka för djupt, alternativt dyka under kortare tid. Man kan göra säkerhetsstopp på vägen till ytan. Behandlas med tryckkammare genom att trycket ökas och bubblan trycks ihop och kan passera ut via vensystemet till lungan där gasen andas ut. 16. Hur påverkas kroppen och hur anpassar den sig till en höjd över havet på 4000 m? Stor ökning av ventilationen (hyperventilering) Ökning av antalet röda blodkroppar (och Hb) och ökad blodvolym Ökad utsöndring av HCO3- via njurarna Ökad kapillärtäthet 9 (11)
EFFEKTER AV TRÄNING (Jessica Norrbom) 17. Rangordna följande energigivande system enligt vilket system som bildar ATP med högst hastighet (ATP/tid): glukosoxidation, anaerob glykolys, fettoxidation, kreatinfosfatnedbrytning. 1. 2. 3. 4. 1: Kreatinfosfat, 2: anaerob glykolys, 3: glukosoxidation, 4: fettoxidation 18. Beskriv hur hjärtat och blodet anpassar sig till de ökade kraven efter en tids regelbunden uthållighetsträning. Hur påverkas följande komponenter (ringa in rätt svar)? Hjärtats slagvolym Ökar Minskar Oförändrad Plasmavolymen Ökar Minskar Oförändrad Maximal hjärtfrekvens Ökar Minskar Oförändrad Hjärtfrekvens i vila Ökar Minskar Oförändrad Ökar, Ökar, Oförändrad, Minskar 19. Hur beräknas den respiratoriska kvoten, RQ? Hur stor är den vid förbränning av endast kolhydrater, samt endast fett? Vad betyder det när man har en respiratorisk kvot som är större än 1? RQ = utandad volym CO2/inandad volym O2 Kolhydrater = 1,0, Fett = 0,7 När kvoten > 1 betyder det att man även förbränner anaeroba energikällor. Det bildas då mycket H+ som buffras till koldioxid som vi kan andas ut. 10 (11)
ARBETSFYSIOLOGI OCH DOPNING (Carl Johan Sundberg) 20. Sex månaders styrketräning leder till en lång rad adaptiva processer. Redogör för hur styrkan/muskelkraften utvecklas initialt och senare samt vilka mekanismer som ligger bakom. Hur anpassar sig väsentliga vävnader (skelettmuskel, hjärta, bindväv)? Beskriv även hur styrkearbete på samma absoluta belastning före jämfört med efter de sex månaderna påverkar rekrytering/aktivering av motoriska enheter samt hur blodtryck/puls påverkas. (3p) Initialt ökas styrkan främst av neuromuskulära orsaker. Efter ett par månader beror styrkeökningen allra mest på hypertrofi av skelettmuskulaturen. Hjärtats storlek påverkas relativt lite, ev med en viss väggförtjockning. Bindväven stärks i senor, ledband och ledkapslar. Vid samma absoluta belastning efter 6 månaders styrketräning är färre motoriska enheter rekryterade och dessutom med en lägre aktiveringsgrad (beroende på att varje fiber är större). Puls- och blodtrycksreaktionen vid ett givet arbete är dämpad, dvs pulsen och blodtrycket är lägre. 21. Vilka effekter har anabola steroider på muskelmassa och muskelstyrka? (1p) De ökar muskelmassa och muskelstyrka. PERINATAL FYSIOLOGI (Josef Milerad) 22. Gränsen för överlevnad utanför livmodern går vid vecka 22-23. Vilket organsystem måste uppnå en viss kritisk mognadsnivå för ett liv utanför livmodern? 1. Hjärtat och cirkulationssystemet (1p) x. Lungorna 2. Hjärnan och nervsystemetet Hur kan fostret klara sig på de låga syrenivåer som det har i livmodern? 1. Det förbrukar mindre energi genom att sova och vila mycket (1p) x. Det utnyttjar syret i fostervattnet 2. Det har ett speciellt syrebindande hemoglobin som transporterar mer syre Många nyfödda får en lätt gulsot - varför? 1. De klarar inte att utsöndra gulsotpigmentet genom levern x. De kan ha fått gulsotsmitta 2. Deras röda blodkroppar innehåller för mycket gulsotpigment (1p) x 2 1 11 (11)