Ordinarie skriftlig examination Tema RC T1 HT 2013 Inga hjälpmedel. Lycka till! Den skriftliga examinationen består av Fråga 1-12 Totalt antal poäng = 64,5 Godkänd gräns 65 % = 42p
1. Bilden nedan illustrerar att alla blodkroppar kommer från en gemensam stamcell. Stamcellerna differentierar därefter till olika typer av blodkroppar. Nedan följer 4 frågor som rör de differentierade cellerna till höger i bilden. A B C D a. De tre översta vita blodkropparna (A) har ett gemensamt namn, vilket? (0,5p) Svar: Lymfocyter b. De vita blodkropparna (B) i mitten har ett gemensamt namn, vilket? (0,5p) Svar: Granulocyter c. Vid markering C finns en stor cell och flera små cellfragment ange namn och funktion för respektive struktur (2 p) Svar: Megakaryocyt, bildar trombocyter genom avknoppning; fragmenten är trombocyter med roll för primär hemostas. d. Den sista cellen (D) har ingen kärna. Namnge och beskriv denna cellens livscykel (bildning, överlevnadstid och destruktion) samt övergripande funktion. (3p) Svar: Erytrocyten. Livscykel: Bildas i benmärgen, kommer först ut i cirkulationen som en reticulocyt, lever ca. 120 dagar och bryts ned i mjälten. Funktion: Transporterar syre och koldioxid.
2. I basgruppsfallet Anna blek och trött studerar du bl.a. hemoglobinets syredissociationskurva. a. Vad anger kurvan? (0,5p) Svar: Hur hemoglobinets syremättnad varierar med syrets partialtryck. b. Vad innebär kurvan fysiologiskt? (2p) Svar: Trots variation i PaO2 i det övre området 10-13 kpa blir syremättnaden ändå mer eller mindre konstant. Ute i perifer vävnad behöver inte PaO2 sjunka särskilt mycket förrän syret lämnar Hb. c. Hur påverkas kurvan av en temperatursänkning och vad innebär detta, fysiologiskt? (1p) Svar: Vänsterförskjutning, innebärande att syret binds hårdare till Hb och därmed försvåras syreleveransen till kroppens vävnader. 3. Kärlväggens innersta skikt, tunica interna (intima), består av endotelceller som har en viktig funktion genom att dels reglera passagen av ämnen och dels reglera kärlens diameter. a. Beskriv hur endotelcellerna varierar i utseende och funktion, och därmed reglerar passagen av ämnen, i blodkärlen i nervvävnad, njure och benmärg (2p) Svar: Nervvävnad: Kontinuerliga kapillärer med pinocytosvesiklar. Njure: Fenestrerade kapillärer. Benmärg: Sinusoider. b. Ange två olika ämnen som produceras av endotelceller varav det ena orsakar kärlutvidgning (vasodilatation) och det andra orsakar kärlkontraktion (vasokonstriktion) samt redogör översiktligt för de ingående mekanismerna i respektive effekt. (4p) Svar: Exempel på vasodilatorer från EC: prostacyklin (PGI 2 ), adenosin, NO. PGI 2 : bildas hos EC från arakidonsyra via cyclooxygenas och prostacyklinsyntas, binder till PGI 2 -receptor på SMC (G-prot) - adenylatcyklas - camp systemet hämning aktin/myosin -- dilatation Adenosin bildas efter enzymatisk nedbrytning av ATP, 5 nucleotidas på endotel bryter ned AMP till adenosin, som binder till adenosin receptor (A 2A ) på glatta muskelceller - (G-prot) - adenylatcyklas - camp systemet hämning aktin/myosin -- dilatation Kväveoxid (NO) produceras i EC från L-arginin genom NO-syntetas (NOS), diffunderar till SMC- aktiverar guanylatcyklas - cgmp-produktion - stimulerar proteinkinas G - vasodilatation Exempel på vasokonstriktorer från EC: endothelin 1, angiotensin II
Endothelin 1 peptid som bildas av endotelceller vid viss mekanisk och kemisk stimulering (ex hypoxi), binder till endothelinreceptor (ET A ) på glattmuskelceller (G-prot) - aktiverar PLC - höjer kalcium - aktiverar aktin-myosin- vasokonstriktion Angiotensin II bildas från angiotensin I via Angiotensin Converting (ACE) i endotel. Binder till angiotensinreceptor (AT 1 ) på SMC (G-prot) - aktiverar PLC - höjer kalcium - aktiverar aktin-myosin- vasokonstriktion OBSERVERA: VI KRÄVER INTE ALLT AV DESSA MYCKET UTTÖMMANDE SVAR (som i och för sig är mycket informativa!!). 4. Föreställ dig en hypotetisk cell, med ett membran som endast är permeabelt för kaliumjoner. Koncentrationen av kaliumklorid (KCl) i cellen är 140 mm, medan koncentrationen av KCl utanför cellen är 7 mm. Beskriv vilka (transport)processer som gör att en vilopotential uppstår. (3p) Svar: Eftersom det finns mer K + i cellen än utanför vill K + -jonerna lämna cellen, vilket betyder att cellen blir negativt laddad och omgivningen positivt laddad. Detta drar K + - jonerna tillbaka in i cellen. En jämvikt uppstår när den kraft som drar ut K + ur cellen (koncentrationsgradienten) är lika med den elektriska gradienten i motsatt riktning membranpotentialen. Denna potentialskillnad kallas vilopotentialen. 5. Hjärtmuskulaturen är en speciell form av tvärstrimmig muskelvävnad medan glatt muskulatur skiljer sig i många avseenden både från skelettmuskulatur och hjärtmuskulatur. a. Förklara vad som ger hjärtmuskelcellen dess tvärstrimmighet och hur kardiomyocyten är uppbyggd. (2p) Svar: De kontraktila proteinerna är arrangerade på ett sådant sätt att muskelcellen får ett tvärstrimmigt utseende. Proteinerna är samlade i myofibriller, myofibrillen är uppbyggd av sarkomerer. b. Muskelkontraktion är kalcium (Ca 2+ ) krävande. Förklara vilken funktion Ca 2+ har för att hjärtmuskelcellen ska kunna kontrahera. Förklara också hur Ca 2+ blir tillgängligt intracellulärt i hjärtmuskelcellen. (4p) Svar: Beskriva att Ca 2+ binder troponin på aktinfilamenten vilket ger en konformationsförändring av tropomyosin, vilket i sin tur gör att inbindningsställena för myosinhuvudet på aktinet friläggs. Ca 2+ blir tillgängligt
intracellulärt i hjärtmuskel cellen genom ett inflöde av Ca 2+ från extracellulärutrymmet (via Ca 2+ -kanaler) vilket direkt ökar intracellulärkoncentrationen Ca 2+. Det inflödande Ca 2+ stimulerar också SR att frisätta Ca 2+ intracellulärt. c. Liksom kontraktion av skelett- och hjärtmuskelceller så är kontraktion av glattmuskelceller Ca 2+ -krävande. Ca 2+ har dock en annan roll i glattmuskelkontraktionen jämfört med i skelett- och hjärtmuskelkontraktion. Beskriv kortfattat Ca 2+ roll vid kontraktion av glattmuskel. (2p) Svar: Ca 2+ bildar ett komplex med kalmodulin vilket aktiverar myosinkinas som i sin tur fosforylerar delar av myosinhuvudet (de lätta kedjorna), vilket är en förutsättning för att myosinhuvudet ska kunna binda/släppa aktin (dvs för att korsbryggecykeln ska fungera). 6. Hjärtats spontana kontraktioner beror på regelbundna elektriska signaler som sprids över myokardiet, men som kan påverkas av autonoma nervsystemet. a. Förklara varför det är sinusknutan och inte t.ex. AV-noden som utgör hjärtats naturliga pacemaker. (2p) b. Svar: Sinusknutan har den snabbaste urladdningsfrekvensen och dessa signaler hämmar aktionspotentialerna från andra potentiella foci. c. Ange vilken effekt sympaticus-stimulering har på hjärfrekvensen. Vilken transmittorsubstans åstadkommer den effekten och vilken receptor binder transmittorn till på sinusknutan? Vad gör transmittorn med aktionspotentialen i sinusknutan? (3,5p) d. Svar: Ökar hjärtfrekvensen. Noradrenalin. Beta-1-receptorn; samma startpunkt men ökad lutning av aktionspotentialens första del. 7. Vid laborationen Arbetsprov studerar du mekanismen bakom EKG och hur EKG registreras. a. Vilken är den fysiologiska orsaken till T-vågen i EKG? (0,5p) Svar: Kammarrepolarisationen b. Vilka avledningar registrerar hjärtat i transversalplanet? (0,5p) Svar: Bröstavledningarna.
8. Varje morgon när Dahlia stiger ur sängen drabbas hon av snabbt övergående yrsel. a. Ange, med några få ord, den sannolika orsaken till hennes yrsel. (1p) Svar: Blodtrycksfall med kortvarig syrebrist i hjärnan Blodtrycket kan höjas med hjälp av en kortsiktig mekanism. Gör en kortfattad fysiologisk beskrivning av denna mekanism. (4p) Svar: Baroreceptorer i sinus caroticus och sinus aorticus känner av blodtryckssänkningen och rapporterar via nerver till kardiovaskulärt centrum i hjärnstammen. Härifrån hämmas parasympatiska nervsystemet (vilket i sig leder till högre hjärtfrekvens) och det sympatiska aktiveras. Sympatiska aktivitet ger arteriolkonstriktion via noradrenalin och alfa-receptorer vilket höjer artärblodtrycket genom att den perifera resistansen ökar. Sympaticus ger också venkonstriktion via noradrenalin och alfa-receptorer vilket ökar det venösa återflödet. Sympatiska impulser till hjärtat ökar slagvolymen och hjärtfrekvensen och därigenom hjärtminutvolymen via noradrenalin och beta1-receptorer. 9. Du ser en bild på hjärtat bakifrån. I frågan skall du antingen kunna namnge de olika utritade strukturerna eller beskriva mellan vilka strukturer olika efterfrågade anatomiska strukturer löper. De anatomiska kunskaperna skall också kombineras med fysiologiska kunskaper, nämligen vilken funktion de olika efterfrågade strukturerna har. Du ombeds också att i de olika kärlen ange ett ungefärligt normalt vilotryck i millimeter kvicksilver (mm Hg). För artärer efterfrågas systoliskt tryck och för vener efterfrågas medeltrycket. a. Ange namn, funktion och ett ungefärligt fysiologisk tryck i vila i mmhg för strukturerna A - namn och funktion + mm Hg (1,5p) SVAR: Aorta syrerikt blod ut från vä kammare, tryck ca. 120 mm Hg B - namn och funktion + mm Hg (1,5p) Svar: Arteria Pulmonalis, syrefattigt blod till lungan, tryck ca. 20-25 mm Hg C- första förgreningen från A namn och funktion + mm Hg (1,5p) Svar: Truncus brachiocephalicus- förser hö a. carotis och hö a. subclavia med syrerikt blod, tryck som i aorta ca. 120 mm Hg.
D - namn och funktion + mmhg (1,5p) Svar: vena pulmonalis- för tillbaka syrerikt blod från lungan till vänster förmak tryck 2-5mm Hg OBS: Här har vi accepterat svar som är betydligt högre. E - namn och funktion + mmhg (1,5 p) Svar: Vena cava inferior, för tillbaka syrefattig blod från den nedre delen av kroppen till höger förmak. Ca. 0-5 mm Hg b. Ange mellan vilka strukturer ligamentum arteriosus sitter och beskriv vad den hade för namn och funktion under fosterstadiet (1p) Svar: Sitter mellan A och B. Ductus arteriosum, Shuntar syrerikt blod förbi lungan då dessa inte är verksamma. c. En nervgren som har en viktig funktion för att styra stämbanden rundar en av strukturerna A-E. Vilken struktur och vilken nervgren är det? (1p) Svar: n laryngeus recurrens, rundar A - aorta 10. Blodkärlens makroanatomi. Efter att bukaortan har passerat mellangärdet avger den en tjock artärstam. Denna artärstam delar sig i tre artärer. Vad kallas artärstammen och de tre grenarna? Nämn för varje gren (minst) ett organ som försörjs av denna gren! (3p) Svar: truncus coeliacus avger a. gastrica sin. (magsäck), a. hepatica communis (lever, gallblåsa), a. lienalis (mjälte, pancreas). 11. Du försov dig och måste springa för att hinna till tentan. Du blir snabbt andfådd. a. Luftrören i lungorna vidgas för att underlätta andningen. Beskriv kortfattat mekanismen för denna effekt. (2p)
Svar: Sympatiska nerver, som det inte finns så mycket av i lungorna, vidgar lite via noradrenalin och beta2-receptorer. Cirkulerande adrenalin som frisätts från binjuremärgen har kraftigare effekt. b. Beskriv de fysiologiska regleringsmekanismer som ökar andetagsvolymen och andetagsfrekvensen. (4p) Svar: Muskelkommandon från storhjärnsbarken och signaler från proprioceptorer kring leder och i muskler och senor ger snabbt en mild stimulering av respirationscentrum i hjärnstammen. Koldioxidökning och ph-sänkning registreras av centrala kemoreceptorer i hjärnstammen och leder till kraftig stimulering av respirationscentrum. Via somatiska nerver (framförallt nervus phrenicus till diafragma) aktiveras andningsmuskulaturen så att både djup och frekvens ökar. c. Beskriv uppbyggnaden av en alveolvägg och berätta vilken funktion de olika celltyperna har. (3p) Svar: Alveolväggarna är uppbyggda av alveolära typ I celler och alveolära typ II celler, som vilar på ett basalmembran. Alveolära typ I cellerna är mycket tunna, vilket (tillsammans med det faktum att endotelcellerna också är mycket tunna) gör att diffusionen av syre från alveolerna till blodkropparna går mycket snabbt. Alveolära typ II celler producerar surfaktant, vilket minskar ytspänningen i alveolerna och förhindrar att alveolerna kollapsar. Det finns också dust cells som är makrofager och äter upp föroreningar. d. Vid en spirometriundersökning beräknas vanligen FEV%. Vad är detta en kvot av och vad ger det för information? (2p) Svar: FEV%=FEV1,0/vitalkapacitet och visar således hur stor del av vitalkapaciteten man kan blåsa ut första sekunden av en forcerad utandning. 12. Människans tidiga embryologi. Vecka 3 består embryot av tre skikt, med undantag av två ställen, där det bara finns två skikt. a. Vilka skikt finns på dessa ställen? (1p) b. Vad kallas dessa två ställen under den tidiga embryonalutvecklingen och vad blir det av respektive skikt? (2p) Svar: a. ektoderm och entoderm finns ( medan mesoderm saknas).
b. buccopharyngealmembran blir munnen, kloakalmembran blir anus.