Viktige opplysninger: Oppgaven består av 3 deler som teller likt.

Transkript

1 Konte/utsatt prøve MEDSEM/ODSEM/ERNSEM4A våren 2008 Onsdag 30. april 2008 kl. 09:00-14:00 - SENSORVEILEDNING Oppgavesettet består av x sider Viktige opplysninger: Oppgaven består av 3 deler som teller likt. Hjelpemidler: Norsk rettskrivningsordbok Del 1. Voksen, men fremdeles voksende. En 46-år gammel sekretær klager til sin fastlege over hodepine og dobbeltsyn. Samtidig opplever hun en gradvis tiltagende smerte i hender og underarmer om natten. Gifteringen er blitt mindre og hun har behov for større hansker. Ansiktstrekkene har også blitt grovere i løpet av de siste årene. Klinisk-kjemiske funn viser bl.a. en liten økning i alkalisk fosfatase (ALP) og hun har en fastende blod-glukose på 8,2 mmol/l. Urinanalysen er positiv for glukose. Hun får diagnosen akromegali, som innebærer en hypofysesvulst som produserer veksthormon (GH). GH er kjent for a virke på ben og brusk via produksjon av insulin-lignende vekstfaktor (IGF) og på produksjonen av 1,25-diOH-vitD. 1) Beskriv produksjonen av 1,25-diOH-vitD (calcitriol) fra dannelsen av vitamin-d forløpere i huden og hvilke faktorer som virker inn på syntesen av denne. 2) Forklar virkemekanismen til calcitriol og skisser hvordan hormonet virker på opptaket av kalsium via tarmepitelet. 3) Forklar hva som menes med kobling mellom osteoklast- og osteoblast-aktivitet i en remodelleringsprosess. GH-hypersekresjon er kjent for å gi diabetes fordi GH motvirker insulinavhengig glukoseopptak i cellene. 1) Angi kort mekanismen for frisetting av insulin fra pankreas og hvordan medikamenter kan innvirke på denne frisettingen. 2) Insulin-sekresjonen etter et måltid virker inn på metthetsfølelsen til en person. Beskriv mekanismen bak denne reguleringssløyfen og forklar hvorfor fruktose ikke gir samme metthetsfølelse som inntatt glukose kan gi. Side1 av 8

2 Del 2. Vondt i magen Karl, 48 år, er skilt og bor alene. De siste årene har det blitt mye alkohol i forbindelse med jobben, og også når han ikke er på jobb tar han seg gjerne en øl eller to når han slapper av hjemme. En morgen våkner han med uutholdelige vedvarende magesmerter. Smertene sitter midt i magen, litt under brystbenet, og kjennes også som de sitter bak i ryggen. Han bestemmer seg for å ringe fastlegen sin, og får time med det samme. Ved undersøkelse av magen til Karl finner legen at buken er myk, men øm ved trykk over epigastriet. Høyre leverkant kjennes tydelig under høyre kostalbue. For øvrig er abdomen upåfallende ved palpasjon. Legen tar noen blodprøver av Karl, og ber ham om å se det hele litt an og være forsiktig med alkohol og fet mat. Karl blir sykmeldt i to dager og får ny time hos legen om en uke. Hvis smertene blir verre skal han ta kontakt med legen igjen. Når Karl kommer tilbake til legen etter en uke, har smertene i magen avtatt betydelig, og han har vært på jobb igjen flere dager. Legen forteller at flere av blodprøvene viste unormalt høye verdier. Spesielt var amylase forøket til det femdobbelte av normalt. Han forklarer Karl at dette sannsynligvis skyldes at Karl over tid har drukket for mye alkohol. For å unngå å bli syk igjen må han slutte å drikke alkohol i minst ett år. 1. Hvilke indre organer er lokalisert til epigastriet? 2. Personer som drikker mye alkohol risikerer å utvikle en rekke sykdommer. Spesielt er leveren utsatt. Gjør rede for hvordan etanol metaboliseres i leveren. 3. Ved langvarig alkoholisme, dannes det arrforandringer (kirrose) i leveren. Gjør rede for på hvilken måte leverkirrose påvirker portakretsløpet. 4. Hva er amylase? 5. Gjør rede for pankreas makroskopiske og mikroskopiske oppbygning, gjerne med figur. Hva skiller pankreas fra andre spyttkjertler i kroppen? 6. Gjør rede for reguleringen av pankreas eksokrine funksjon. Side2 av 8

3 Del 3. (Oppgavene nedenfor besvares med 1-10 linjer). 1. Vi deler reguleringen av fordøyelsesprosessen i tre deler. Hvilke? Hva er grunnlaget for denne inndelingen? 2. Gjør kort rede for prinsippet om ph regulert diffusjon og fordeling av et legemiddel over en cellemembran. 3. Hvordan kan konsentrasjonen av Ca 2+ intracellulært i de glatte muskelcellene i tarmen endres? 4. Hva skjer ved mangel på nitrogenoksid (NO)-produserende neuroner i tykktarm? 5. Hvilken betydning har det mesenteriale fettet for helsen, og hvor finnes det i kroppen? 6. Hvordan påvirker røyking effekten av legemidler? 7. Hvilke typer nevroner er det enteriske nervesystemet bygget opp av? 8. Hvordan aktiveres proenzymene fra pankreas? 9.Hvordan foreligger jern i kosten? 10. Mennesker med laktasemangel kan benytte fermenterte melkeprodukter. Hvorfor? Side3 av 8

4 SENSORVEILEDNING Del 1. Voksen, men fremdeles voksende. En 46-år gammel sekretær klager til sin fastlege over hodepine og dobbeltsyn. Samtidig opplever hun en gradvis tiltagende smerte i hender og underarmer om natten. Gifteringen er blitt mindre og hun har behov for større hansker. Ansiktstrekkene har også blitt grovere i løpet av de siste årene. Klinisk-kjemiske funn viser bl.a. en liten økning i alkalisk fosfatase (ALP) og hun har en fastende blod-glukose på 8,2 mmol/l. Urinanalysen er positiv for glukose. Hun får diagnosen akromegali, som innebærer en hypofysesvulst som produserer veksthormon (GH). GH er kjent for a virke på ben og brusk via produksjon av insulin-lignende vekstfaktor (IGF) og på produksjonen av 1,25-diOH-vitD. 1) Beskriv produksjonen av 1,25-diOH-vitD (calcitriol) fra dannelsen av vitamin-d forløpere i huden og hvilke faktorer som virker inn på syntesen av denne. Vitamin D dannes i huden fra kolesterol under påvirkning av UVB. 25-OH-vitD dannes i lever under påvirkning av 25-hydroxylase. Calcitriol (1,25-diOH-vitD) dannes i nyrene fra 25-OH-vitD under påvirkning av renal 1-hydroxylase. Mellomtrinn i prosessen er 7-dehydrokolesterol (ikke UVB-følsomt trinn) og previtamin D. Faktorer som direkte påvirker syntesen av calcitriol er PTH og GH/IGF1 (aktiverer 1-hydroxylasen). Faktorer som indirekte innvirker på syntesen av calcitriol er UVB-strålingen og mengden/absorpsjonen av vitamin D som inntas i kosten, samt leverfunksjonen generelt og/eller medikamenter som innvirker på cytokrom P450-systemet. 2) Forklar virkemekanismen til calcitriol og skisser hvordan hormonet virker på opptaket av kalsium via tarmepitelet. Virkemekanismen for calcitriol innebærer binding til den intracellulære reseptoren VDR og modulering av gentranskripsjon via et hormonsensitivt element (HRE) sammen med vitamin A (dannelse av heterodimere HR-komplekser med RXR). Opptaket av kalsium fra tarmepitelet økes ved transkripsjon av membran-transportproteiner for kalsium, samt intracellulære kalsiumtransportører i enterocyttene. 3) Forklar hva som menes med kobling mellom osteoklast- og osteoblast-aktivitet i en remodelleringsprosess. Kobling av osteoklastenes og osteoblastenes aktivitet i remodelleringsprosessen innebærer at deres aktivitet gjensidig påvirker hverandre. Osteoblaststimulerende faktorer som TGF og BMP er deponert i benvev. Når osteoklasten resorberer ben, frigjøres disse, virker kjemoattraherende på osteoblaster som etter en stund lager benmatriks og mineraliserer denne i remodelleringsvolumet ( the resorption pits ). Denne koblingsprosessen tar rundt 200 dager å fullføre og resultatet kan være at netto bengevinst enten er positiv (som ved hypothyreose og pubertet), lik null (voksenalder m/normal skjelett-belastning) eller negativ (som ved postmeopausal osteoporose). Side4 av 8

5 GH-hypersekresjon er kjent for å gi diabetes fordi GH motvirker insulinavhengig glukoseopptak i cellene. 1) Angi kort mekanismen for frisetting av insulin fra pankreas og hvordan medikamenter kan innvirke på denne frisettingen. Insulin frisettes fra pankreas ved at glukose tas opp via GLUT-2 i β-cellene og gir ATP via glykolyse/sitronsyresyklus. ATP bindes til en kalium-kanal som lukkes, dermed depolariserer cellemembranen og en spenningsavhengig kalsium-kanal åpnes. Innstrømningen av kalsium vil frisette insulin fra granula (via kalsium-indusert påvirkning av bl.a. cytoskjelettet, mekanismen her spørres det ikke etter). Fettsyrer, ketosyrer og aminosyrer vil også kunne øke ATPinnholdet i β-cellene og dermed også bidra til insulinfrisetting. Frisettingen av insulin kan påvirkes av bl.a. sulfonylurea som binder seg til kalium-kanal proteiner (SUR-1) og bidrar til økt lukkingsgrad eller lukkingstid for denne kanalen, alt vesentlig når glukosekonsentrasjonen i blodet stiger etter et måltid. 2) Insulin-sekresjonen etter et måltid virker inn på metthetsfølelsen til en person. Beskriv mekanismen bak denne reguleringssløyfen og forklar hvorfor fruktose ikke gir samme metthetsfølelse som inntatt glukose kan gi. Reguleringssløyfen inneholder elementer som virker inn på CNS i visse kjerner i hypothalamus. Herfra koordineres signaler som styrer det autonome NS og atferdsmessige forhold. Insulin er sammen med leptin, glukoseøkningen i blodet, samt tilgang på langkjedete fettsyrer faktorer som påvirker metthetsfølelsen. Via CNS, leder til nedsatt sultfølelse sammen med en fasilitert regulering av glukosehomeostasen. Inntatt glukose øker insulinsekresjonen og glukosetoppen etter et måltid mye mer enn fruktose (som har samme energiinnhold, men mye lavere GI-verdi) og dermed også metthetsfølelsen. Insulinstigningen som etterfølger glukoseinntaket vil også frisette leptin fra fettceller som forsterker metthetsfølelsen. Denne delen av oppgaven tillegges mindre vekt som de andre spørsmålene i del 1. Del 2. Vondt i magen Karl, 48 år, er skilt og bor alene. De siste årene har det blitt mye alkohol i forbindelse med jobben, og også når han ikke er på jobb tar han seg gjerne en øl eller to når han slapper av hjemme. En morgen våkner han med uutholdelige vedvarende magesmerter. Smertene sitter midt i magen, litt under brystbenet, og kjennes også som de sitter bak i ryggen. Han bestemmer seg for å ringe fastlegen sin, og får time med det samme. Ved undersøkelse av magen til Karl finner legen at buken er myk, men øm ved trykk over epigastriet. Høyre leverkant kjennes tydelig under høyre kostalbue. For øvrig er abdomen upåfallende ved palpasjon. Legen tar noen blodprøver av Karl, og ber ham om å se det hele litt an og være forsiktig med alkohol og fet mat. Karl blir sykmeldt i to dager og får ny time hos legen om en uke. Hvis smertene blir verre skal han ta kontakt med legen igjen. Når Karl kommer tilbake til legen etter en uke, har smertene i magen avtatt betydelig, og han har vært på jobb igjen flere dager. Legen forteller at flere av blodprøvene viste unormalt høye verdier. Spesielt var amylase forøket til det femdobbelte av normalt. Han forklarer Karl at dette sannsynligvis skyldes at Karl over tid har drukket for mye alkohol. For å unngå å bli syk igjen må han slutte å drikke alkohol i minst ett år. Side5 av 8

6 1. Hvilke indre organer er lokalisert til epigastriet? Ventrikkel, pankreas, nedre del av spiserøret, venstre del av leveren, aorta, vena cava inferior, colon transversum 2. Personer som drikker mye alkohol risikerer å utvikle en rekke sykdommer. Spesielt er leveren utsatt. Gjør rede for hvordan etanol metaboliseres i leveren. Ca. 90% av inntatt alkohol oksideres i leveren til acetaldehyd og eddiksyre. Det viktigste enzymet som er ansvarlig for denne oksidasjonene er alkohol dehydrogenase som er lokalisert i cytosol. Noe kan oksideres av cytokrom P450 i endoplasmatisk retikulum (kalt MEOS = mikrosomalt etanol oksiderende system). Mengden som omsettes via cytokrom P450 kan øke ved høyt forbruk av alkohol (induksjon av enzymet). I begge tilfeller vil den dannede acetaldehyd oksideres videre til eddiksyre av acetaldehyd dehydrogenase. Noe alkohol kan også oksideres av katalase i peroksisomene. Fordi etanol inntas i store mengder (millimolar konsentrasjoner er ikke uvanlig), viser metabolismen metningskinetikk. 3. Ved langvarig alkoholisme, dannes det arrforandringer (kirrose) i leveren. Gjør rede for på hvilken måte leverkirrose påvirker portakretsløpet. Ved arrdannelser i leveren, øker motstanden i portakretsløpet. Det økte venøse trykket, vil forplante seg bakover, og gjøre at portablodet i større grad krysser over til systemkretsløpet via anastomoser, som finnes hovedsakelig på tre (fire) steder: Rundt analåpningen, rundt navlen, og rundt spiserøret (evt. også på bakre bukvegg). Økt trykk av blod i anastomosene, vil etter hvert føre til venedilatasjon og hemoroider. Ruptur av hemoroider rundt spiserøret kan gi livstruende blødninger. 4. Hva er amylase? Amylase er et fordøyelsesenzym som bryter ned karbohydrater til disakkarider og monosakkarider. Amylase finnes i spyttkjertlene i munnhulen og i pankreas og spalter α-1,4 bindinger 5. Gjør rede for pankreas makroskopiske og mikroskopiske oppbygning, gjerne med figur. Hva skiller pankreas fra andre spyttkjertler i kroppen? Pankreas er ca 10 cm lang, ligger retroperitonealt på bakre bukvegg. En stor utførselsgang munner ut i tolvfingertarmen sammen med gallegangen på papilla vateri. Mikroskopisk er pankreas en acinær eksokrin kjertel. Acini munner ut i såkalte innskuddsstykker, utførselsganger med lavt kubisk epitel som tømmer seg i større utførselsganger med sylinderisk epitel. De større utførselsgangene i pankreas har høyt sylinderisk til flerlaget sylinderisk epitel og en tykk vegg av bindevev. Innimellom det eksokrine kjertelvevet ligger øyer av endokrint vev (Langerhanske øyer), som produserer insulin og glukagon. Til forskjell fra andre spyttkjertler i kroppen har pankreas ikke sekretrør, i tillegg til at pankreas har Langerhanske øyer. 6. Gjør rede for reguleringen av pankreas eksokrine funksjon. Eksokrine pankreas utskiller enzymer fra zymogenkorn i acini og væske og bikarbonat fra utførselsgangene. Acinussekresjon stimuleres av acetylcholin fra n. vagus via aktivering av muscarinreseptorer. Dette resulterer i økning av intracellulært Ca 2+ som aktiverer eksocytosen. Samme resultat gir cholecystokinin fra NANC nerver eller blod. Secretin og vasointestinalt peptid aktiverer camp og potensierer Ca 2+ -betinget sekresjon. Sekresjonen i utførselsgangene stimuleres av secretin. Denne sekresjonen potensieres av cholecystokinin. Side6 av 8

7 Del 3. (Oppgavene nedenfor besvares med 1-10 linjer). 1. Vi deler reguleringen av fordøyelsesprosessen i tre deler. Hvilke? Hva er grunnlaget for denne inndelingen? Kefale fase, gastriske fase og intestinale fase. Stimulus for afferent aktivering ligger henholdsvis i hodet, i magesekken, og i tynntarm. 2. Gjør kort rede for prinsippet om ph regulert diffusjon og fordeling av et legemiddel over en cellemembran. Legemidler er alle svake syrer eller svake baser. Avhengig av ph vil de være mer eller mindre dissosierte, dvs. større eller mindre del vil være ionisert (ladet). Den uladede formen er mest fettløselig og vil diffundere raskest gjennom en lipidbarriere. Ved ulik ph på de to sidene av lipidbarrieren vil det bli ulik dissosiasjon av legemiddelet og dermed ulik totalkonsentrasjon fordi det er den uladede formen som er i likevekt over lipidbarrieren 3. Hvordan kan konsentrasjonen av Ca 2+ intracellulært i de glatte muskelcellene i tarmen endres? 1) Forandre membranpotensialet og dermed aktivitet i spenningsstyrte Ca 2+ -kanaler. 2) Endre transport av Ca 2+ inn i cellen eller opptak/frigiving av Ca 2+ fra intracellulære lagre, uten forutgående forandringer i membranpotensialet. 4. Hva skjer ved mangel på nitrogenoksid (NO)-produserende neuroner i tykktarm? NO er en viktig transmittersubstans i de inhibitoriske motorneuronene i det enteriske nervesystemet i GI-tractus. Ved mangel på NO blir tarmen mer kontrahert. Kan føre til fullstendig okklusjon av colon (megacolon). 5. Hvilken betydning har det mesenteriale fettet for helsen, og hvor finnes det i kroppen? Det finnes i mesenteriet. Mye mesenterialt fettvev disponerer for hjerteinfarkt, diabetes type 2 og høyt blodtrykk. 6. Hvordan påvirker røyking effekten av legemidler? Komponenter i sigarettrøyk virker induserende på enzymer i CYP-familien, slik at metabolismehastigheten øker. Det vil derfor øke metabolismen av legemidler, slik at effekten av disse reduseres (vanligvis, men hvis legemidlet virker via aktive metabolitter kan effekten øke) 7. Hvilke typer nevroner er det enteriske nervesystemet bygget opp av? Det enteriske nervesystemet er bygget opp av 3 typer nevroner, sensoriske nevroner, internevroner og motoriske nevroner. Motornevronene kan være eksitatoriske og inhibitoriske. Side7 av 8

8 8. Hvordan aktiveres proenzymene fra pankreas? Enteropeptidase på overflaten i tarmepitelet i duodenum aktiverer trypsinogen til trypsin. Trypsin aktiverer så de andre proenzymene. 9.Hvordan foreligger jern i kosten? Hem-jern i kjøtt, fjærfe og fisk/skalldyr som myo- og hemoglobin (ca. 40 % av totaljernet). Ikke-hem-jern (= ioniserbart jern) i kjøtt, fjærfe, fisk/skalldyr, som laktoferrin, ferritin/hemosiderin; i korn, grønnsaker og frukt som ferrikomplekser med eller uten organiske syrer. 10. Mennesker med laktasemangel kan benytte fermenterte melkeprodukter. Hvorfor? Laktose i melken spaltes til galaktose og glukose ved fermentering. Side8 av 8