Namn: Mapp nr Skriv redan vid tentamens början Ditt NAMN & MAPPNUMMERi rutorna ovan. Skriv sedan mappnumret på VARJE sida i tentan (sidorna kommer att separeras före rättning!) AVSNITT: Nervcellens funktion - Hudsinne - Smärta Bo Rydqvist 15p Hörsel Christopher Cederroth 3p ANS Johanna Lanner 3p Nervsystemet - högre CNS-funktioner Johanna Nilsson 6p Nervsystemet - sensorik, syn Peter Århem 6p Nervsystemet - minne Peter Århem 3p Nervsystemet - motorik Håkan Westerblad 8p Digestion Maria Ahlsén 8p Endokrinologi Maria Ahlsén 12p Levern Maria Ahlsén 3p Nutrition Maria Ahlsén 3p Reproduktion Ulrik Kvist 3p Ca-balans Johanna Lanner 3p SUMMA 76p Gräns för VG För Godkänt 65p 51p 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 meddelandesidan på kursens hemsida den 13 februari 2017. LYCKA TILL! KAROLINSKA INSTITUTET Inst för Fysiologi och Farmakologi Fysiologiundervisningen Tfn 08-524 87229
Totalpoäng: Betyg: NERVCELLENS FUNKTION HUDSINNE - SMÄRTA (Bo Rydqvist) 1. Den drivande kraften för en jon över cellmembranen bestäms av två komponenter (krafter). Beskriv dessa två komponenter/krafter. Svar: Koncentrationsgradienten d.v.s. den skillnad i koncentration som finns över cellmembranen för den speciella jonen. Joner rör sig från område med hög koncentration till områden med låg koncentration. Elektriska gradienten. Eftersom jonen är laddad kommer den att vilja röra sig beroende på hur laddningsskillnaden ser ut över cellmembranen. 2. Aktionspotentialen genereras i de flesta nervceller genom aktivering av Na + kanaler och Na + -jonflöden. Rita en aktionspotential samt redogör för hur Na + -kanalerna förhåller sig under de olika faserna. Svar: Bild på aktionspotential. Se Guyton & Hall eller Lännergren o.a. Under den depolariserande fasen öppnas Na + -kanalerna. När toppen nås börjar Na + -kanalerna att inaktiveras d.v.s. inaktiverings- gaten stänger kanalen. Eftersom cellens inre nu är positivt kommer K + -joner att strömma ut varför cellen repolariserar ner mot viloläget. När cellens potential går mot mer negativa värden släpper inaktiveringen samtidigt som kanalens andra gate stängs. Efter ett antal millisekunder har cellen återgått till viloläget och de allra flesta Na + -kanalerna är stängda och inaktiveringen har försvunnit. 3. Signalsubstansen som frisätts vid en synaptisk aktivering måste effektivt elimineras från det synaptiska spatiet. Redogör för två olika sätt på vilka en signalsubstans elimineras och ge exempel på transmittorer som elimineras på respektive sätt. Svar: Enzymatisk nedbrytning ex. Acetylkolin, Noradrenalin (NA). Upptag via Na-driven symport (sekundär transport) ex. GABA, NA, Serotonin m.fl. Upptaget kan ske både till presynaptiska terminalen och till Gliaceller (viktig väg). Diffusion ut från spatiet. Gäller alla transmittorer. 2 (13)
4. Den synaptiska aktiviteten som konvergerar på en nervcell kommer att summeras för att reglera membranpotentialen. a) Ange den del av neuronet där aktionspotentialen först uppträder. Vilka faktorer ligger bakom detta? (1p) b) Två typer av summation förekommer. Ange och förklara vad de innebär. (1p) Svar a): Normalt uppträder aktionspotentialen först i axon hillock/initialsegmentet. Orsaken till detta antas vara att densiteten av Na-kanaler (och K-kanaler) är hög i denna del varför tröskeln för utlösande av en AP är låg här. Svar b): Temporal och spatial summation. Temporal innebär att aktiviteten i t ex en fiber/synaps är så hög att en summation av EPSP:ar sker (beroende av membranens tidskonstant). Den spatiala innebär att synapser på många olika platser summeras (längdkonstanten för membranen av betydelse i detta fall). 5. Tvåpunkts diskriminering på huden är förmågan att uppfatta två stimulerade punkter som två separata stimuleringar och inte en. Denna förmåga är god på fingertopparna men dålig på ryggen där man måste ha ett stort avstånd mellan stimuleringspunkterna för att uppfatta att två punkter stimuleras. Vilka faktorer i hudsinnet avgör denna förmåga? Svar: Dels beror det på de receptoriska fältens storlek på ryggen respektive fingertopparna, dels på densiteten av mekaniska receptorer i hudområdena. Vanligen är tätheten av receptorer stor i fingrarna/handen men, de receptoriska fälten är också mycket mindre i fingrarna. 6. Av vilket skäl är den kortikala representationen av handen och ansiktet stor jämfört med den kortikala representationen av bålen och benen. Svar: Handen och ansiktet har ett mycket större antal receptorer per ytenhet än övriga delar av kroppen. Dessa receptorer har som regel också mindre receptoriska fält vilket innebär en större precision. 7. Redogör för skillnaden mellan nociceptiv smärta och neurogen smärta. Ge ett exempel på vardera typen. Svar: Nociceptiv smärta utlöses genom retning av smärtreceptorer i t.ex. huden eller viscera. Signalerna förmedlas via smärtfibrer A-delta och C-fibrer till CNS. Brännskada eller mekanisk skada i huden är vanligt förekommande nociceptiva smärtor. Neurogen (eller neuropatisk) smärta beror på skada eller sjukdom i nervsystemet. Exempel är stöt mot ulnarisnerven i armbågen som ger en smärtsensation i nervens utbrednings- (innervations-) område. 3 (13)
HÖRSEL (Christopher Cederroth) 8. Hörseln är ett av våra viktigaste sinnen. Adekvat stimulus är ljud, dvs tryckvariationer i det omgivande mediet, vanligtvis luft. Mellanörebenen ger impedansanpassning mellan luft och innerörats vätskor. Redogör för hur denna impedansanpassning sker. Svar: Det sker en förstärkning för att övervinna motståndet mellan luft och vätska. När ljudet överförs från trumhinnans stora yta till den 20 gånger mindre ytan hos ovala fönstret erhålls en tryckförstärkning. En mindre förstärkning sker genom att hörselbenen fungerar som hävstänger. ANS (Johanna Lanner) 9. Beskriv vad som är kännetecknar kroppens fysiologiska svar vid aktivering av parasympatikus? Svar: Rest and Digest : ökad motilitet och sekretion i GI, ökad salivation vasodilatation, ökad enzymsekretion pankreas, minskad hjärtfrekvens, pupillen drar ihop sig, sekretion av tårvätska, blåskontraktion och avslappad intern sfinkter. 10. Ange de transmittorsubstanser som är involverade i sympatiska nervsystemet? Svar: Acetylkolin, noradrenalin, adrenalin. (1p) 4 (13)
NERVSYSTEMET HÖGRE CNS-FUNKTIONER (Johanna Nilsson) 11. De flesta sensoriska banor passerar en samling kärnor i diencephalon på väg upp till barken. a) Vad heter samlingen? (1p) Svar: Thalamus. b) Jämför synsystemet och luktsystemet med avseende på denna samling kärnors roll. Hur tar sig informationen från fotoreceptorerna respektive odoreceptorerna till hjärnbarken och vad heter de kärnor som är inblandade? Svar: Synsystemets information når primära synbarken via laterala knäkroppen och luktsystemets når primära luktbarken utan att passera thalamus. c) Denna samling kärnor antas vara inblandad i regleringen av hjärnbarkens aktivitetsmönster som kan registreras med hjälp av elektroencefalografi (EEG). Vad kallas det EEG-mönster som karaktäriserar parietala och occipitala registreringar hos en vaken men blundande person och vilken är den karaktäristiska frekvensen? Svar: Alfa-rytm, ca 10 Hz. 5 (13)
NERVSYSTEMET SENSORIK, SYN (Peter Århem) 12. Transduktionsmekanismerna i fotoreceptorer (tappar och stavar) och luktreceptorer (odoreceptorer) visar flera likheter, men också olikheter. Jämför mekanismerna med avseende på: a) det elektriska svaret på en retning Svar: Fotoreceptorer hyperpolariseras vid stimulering, odorecptorer depolariseras. b) sekundär budbärare Svar: Fotoreceptorer har cgmp och odoreceptorer camp. c) antalet olika typer receptormolekyler Svar: Fotoreceptorer har få receptormolekyler (Tappar har tre typer (opsiner) och stavar en (rhodopsin). Odoreceptorer har många receptormolekyler (ca 400). NERVSYSTEMET MINNE (Peter Århem) 13. Vilken roll spelar hippocampus för långtidsminnen (deklarativa och procedurminnen) och vad kallar man det system av evolutionärt äldre delar av telencephalon som hippocampus tillhör? Svar: Konsoliderar deklarativa minnen, men inte procedurminnen. Tillhör limbiska systemet. 6 (13)
NERVSYSTEMET MOTORIK (Håkan Westerblad) Summa poäng 14. Är följande påståenden rätt eller fel? (0-3p: 0,5p för varje rätt svar; minus 0,5p för varje fel svar; 0p för inget svar). O2 krävs för att muskelfibrer ska kunna använda kreatinfosfat som energikälla. O2 krävs för att muskelfibrer ska kunna använda fett som energikälla. Muskelfibrernas glykogenförråd minskar snabbt när de bildar mjölksyra. Energin som behövs för en långsam promenad kommer nästan uteslutande från fettnedbrytning. Ca 2+ pumpas aktivt ut ur det sarkoplasmatiska retiklet när en muskelcell ska kontraheras. Ca 2+ pumpas hela tiden aktivt in i det sarkoplasmatiska retiklet i muskelceller. Svar: fel, rätt, rätt, fel, fel, rätt Rätt Fel 15. Beskriv och/eller rita upp aktionspotentialen i en vanlig hjärtmuskelcell (dvs inte en pacemakercell). (1p) Svar: Se figur 7.17 i Lännergren m fl (figuren finns utlagd i PingPong). 7 (13)
16. Är följande påståenden rätt eller fel? (0-2p: 0,5p för varje rätt svar; minus 0,5p för varje fel svar; 0p för inget svar). Sträckreflexens funktion är att hålla konstant muskelkraft. Antagonisthämningen gör det lättare att starta en rörelse. Bortdragningsreflexen är långsammare än sträckreflexen eftersom dess signalering måste gå via storhjärnebarken. Motoriska program startas alltid viljemässigt. Rätt Fel Svar: fel, rätt, fel, fel 17. Förklara varför ryggen upptar en ganska liten del av primära motorcortex. Hur påverkar detta vår möjlighet att viljemässigt styra ryggmuskulaturen? Svar: Ryggen styrs framför allt från hjärnstam och lillhjärnan. Ryggmuskulaturen kan styras viljemässigt men styrningen är inte lika precis som för t ex handens muskler. 8 (13)
DIGESTION (Maria Ahlsén) 18. Vilken funktion har vätekarbonatjoner från bukspottkörteln? (1p) Svar: De neutraliserar det sura magsäcksinnehållet i duodenum. 19. Var i magtarmkanalen bryts proteiner ned, till vad, och var sker upptaget? Svar: Nedbrytning mha pepsin i magsäck och trypsin i tunntarm. Nedbrytning till aminosyror. Upptaget sker i tunntarmen. 20. Hur regleras magsäckens tömning (vad snabbar på tömning och vad gör den långsammare)? (4p) Svar: Snabbare tömning: utvidgning av magsäcken och peptider i magsäcken. Långsammare tömning: hög peptidkoncentration, högt tryck, hög osmolaritet, lågt ph, högt fettinnehåll. 9 (13)
ENDOKRINOLOGI (Maria Ahlsén) 21. Två hormoner från hypofysen har bröstkörtlarna som målorgan. Vilka är de två hormonerna, var bildas respektive hormon och vad har de för effekter? Svar: Prolaktin, framloben, mjölkproduktion. Oxytocin, hypotalamus, mjölkutsöndring. 22. Berätta hur negativ återkoppling (negative feedback) på olika nivåer reglerar förhöjda nivåer av t.ex. IGF-I eller T3/T4 (välj en av dem). Svar: 10 (13)
23. Ge exempel på ett hormon som produceras i binjurebarken och ett hormon som produceras i binjuremärgen. Beskriv även effekterna av de två hormon du har valt. (4p) Svar: Bark: aldosteron, kortisol och androgener. Märg: katekolaminerna adrenalin och noradrenalin. Aldosteron höjer bt genom ökad natriumreabsorption, kortisol t.ex. antiinflammatoriskt och höjer blodnivåer av glukos, fettsyror och aminosyror, androgener störst effekt på kvinnor ger t.ex. könsbehåring. Adrenalin och noradrenalin är stresshormoner som t.ex. ökar hjärtats mv, styr om blodflöde till muskulaturen, höjer bt, ökar fettsyra- och glukoskoncentration i blodet. 24. Ge två exempel på funktioner som hormoners transportproteiner kan ha? Svar: De fungerar som buffert, ökar halveringstid, gör dem mer vattenlösliga. 11 (13)
LEVERN (Maria Ahlsén) 25. Vilket ämne använder sig levern av vid tillverkningen av gallsalter? (1p) Svar: Kolesterol. 26. Vilket energigivande näringsämne lagras i levern? (1p) Svar: Kolhydrater i form av glykogen. 27. Vilket lipoprotein förknippas med en ökad risk för hjärt- kärlsjukdom? (1p) Svar: LDL ökar risken. NUTRITION (Maria Ahlsén) 28. Vilka är våra energigivande näringsämnen? (1p) Svar: Kolhydrater, protein och fett. 29. Ge ett förslag på hur man kan öka sin basalmetabolism (BMR) utan att ta läkemedel eller hormonpreparat. (1p) Svar: ökad muskelmassa. 30. Vad beskriver den respiratoriska kvoten? (1p) Svar: Vilken energikälla som används. 12 (13)
REPRODUKTION (Ulrik Kvist) 31. Var lagras spermier hos mannen? (1p) Svar: I bitestikelsvansen. 32. Varje man är ett av naturens unika experiment. Vad består de inre könsorganen av hos en individ med kromosomuppsättning 46,XX? (1p) Svar: Äggledare, livmoder och slidan övre del. 33. GnRH från hypotalamus stimulerar hypofysen så att den bildar FSH och LH. Vilket hormon insöndras som resultatet av att LH stimulerar testiklarna? (1p) Svar: Testosteron. Ca-BALANS (Johanna Lanner) 34. a) Trots sitt namn är vitamin D ett hormon som reglerar kalciumbalansen i kroppen. Ge exempel på ett ytterligare hormon som reglerar kroppens kalciumbalans. Svar: Parathyreoidea hormon (PTH), kalcitonin. b) En patient med njursjukdom har drabbas av kalciumbrist vilket har orsakat benskörhet. Förklara varför njursjukdom eller njurskada kan leda till kalciumbrist. Svar: I njuren bildas aktivt vit D (kalcitriol), vid njurskada/njursjukdom kan denna funktion försämras. Kalcitriol leder till ökat upptag av Ca2+ i tarm. 13 (13)