STUDIEÅRET 2010/2011 Individuell skriftlig eksamen IBI 210- Humanfysiologi i Torsdag 8. desember 2011 kl. 10.00-14.00 Hjelpemidler: ingen Eksamensoppgaven består av 5 sider inkludert forsiden Sensurfrist: 5. januar 2011 1
Les spørsmålene grundig. Svar kort og presist på utdelte gjennomslagsark. NB! Disponer tiden godt slik at du rekker å svare på alle spørsmålene. Lykke til! Les historien om Kari og Ola, og bruk det du kan om fysiologi til å besvare spørsmålene under. Kari og hennes 3 år gamle sønn Ola er på fisketur i en liten jolle utenfor Hvasser ytterst i Oslofjorden. Været er fint når de drar ut tidlig om morgenen, men etter hvert blåser det opp med kraftig fralandsvind. OPPGAVE 1 (25 poeng) Kari merker at vinden øker og bestemmer seg for å starte motoren og dra til land. Etter 5 minutter innser Kari at hun ikke får start på motoren og begynner å ro. I mellomtiden har vinden og strømmen i vannet allerede ført båten langt fra land. Selv om Kari ror alt hun kan klarer hun ikke å ro mot vinden og bølgene. Kari merker at hun er redd og kjenner at hun har høy puls, rundt 160-170 slag/minutt. Kari har normalt en hvilepuls på ca 60 slag/minutt. a) Bruk det du har lært om regulering av hjertefrekvens til å lage en detaljert forklaring på hvordan pulsen kan økes fra 60 til 160 slag/minutt. Ta utgangspunkt i hjertemuskelcellene som ligger i området som kalles sinusknuten og forklar hvordan aktivitet i den parasympatiske og den sympatiske delen av det autonome nervesystemet påvirker disse cellene. Du skal også nevne det endokrine systemets rolle. b) Hjertemuskelvev består hovedsakelig av tre typer celler. Hva kalles disse ulike celletypene? c) Nevn hovedforskjellene mellom hjertemuskelceller og skjelettmuskelceller. d) Tetanus er en tilstand med en vedvarende kontraksjon av en skjelettmuskelcelle, f. eks ved statisk muskelarbeid. Gi en kort forklaring på hvorfor det ikke er mulig å få tetanus i en hjertemuskelcelle. e) Tegn en figur av et standard EKG signal. Sett navn på de ulike begivenhetene og forklart kort hva som skjer ved du ulike begivenhetene. 2
OPPGAVE 2 (25 poeng) Kari ror nå så raskt hun kan, med vinden, og tar sikte på Kløyvningen som er en av de ytterste øyene i Oslofjorden. Om hun ikke klarer å komme på land der vil de drive rett til havs. Kari er nå skikkelig andpusten og merker at hun hyperventilerer. a) Bruk det du kan om respirasjonsregulering til forklare grunnen til at Kari puster så mye som hun gjør. b) Forklar også hvordan hyperventilering påvirker partialtrykket for oksygen og karbondioksid i arterieblodet til Kari. c) Hvordan påvirker dette den totale mengden oksygen i blodet til Kari. Gi en kort begrunnelse for svaret ditt. d) Ta utgangspunkt i bikarbonatlikevekten og forklar hvordan hyperventilering påvirker [ H + ] og ph i arterieblod ved hyperventileringen? e) Jernmangel anemi er en relativt vanlig diagnose. Hvordan påvirkes normalt ventilasjonen i hvile av jernmangelanemi? Gi en kort begrunnelse for svaret ditt. OPPGAVE 3 (25 poeng) Kari og Ola nærmer seg land, men bølgene blir stadig større. Like før de når land slår en stor bølge opp i båten og den kantrer. Kari tar tak i redningsvesten til Ola og svømmer de siste 20 meterne inn til land. Da de kommer opp på land er de begge våte og kalde. Ola skjelver kraftig og det virker som om han har blitt mer nedkjølt enn Kari. a) Bruk det du kan om varmeutveksling og temperaturregulering til å forklare hvorfor Ola har blitt mer nedkjølt en Kari selv om de begge har omtrent like mye klær på. Bruk videre det du har lært om temperaturregulering til å forklare hvilke fysiologiske mekanismer som har blitt satt i gang i Ola sin kropp for å redusere fallet i kjernetemperatur etter den ufrivillige svømmeturen. I din forklaring bør du ha med begrepene temperaturreguleringssenteret, vasokonstriksjon, temperaturreseptorer, varmeproduksjon, varmetap og ulike former for varmetap. 3
b) Kari og Ola har hverken mat eller drikke. Ola blir etter hvert både sulten og tørst. Normalt blodsukkernivå er ca 5 mmol/l. Hvordan tror du Ola sitt blodsukker er etter ca 6 timer uten mat? Gi en kort begrunnelse. c) Nevn tre hormoner som er viktig med tanke på blodsukkerregulering. Hvordan tror du nivået av disse hormonene er hos Ola etter 6 timer på Kløyvningen, sammenlignet med ca 30 min etter et måltid? Hvor produseres disse, og hvilken effekt har de ulike hormonene på blodsukkeret? d) Ola blir etter hvert fryktelig tørst og spør om han ikke kan får drikke litt sjøvann. Kari mener hun har hørt noe om at det ikke er så lurt å drikke sjøvann så hun lar han ikke drikke dette. Bruk det du har lært om osmoregulering og forklar hvilke mekanismer som aktiveres i Ola sin kropp når han ikke får drukket noe på en hel dag. e) Forklar kort hvordan nyrene håndterer kalium. OPPGAVE 4 (25 poeng) Like før mørket faller på, løyer vinden. Båten og årene har drevet på land på Kløyvningen og Kari bestemmer seg får å tømme båten for vann og ro tilbake mot Hvasser. a) Kari var tidligere aktiv roer og får god fart på båten innover. Hun ror med en intensitet like under anaerob terskel, hjertefrekvensen er ca 80% av maksimal hjertefrekvens. Slagvolum er også økt i forhold til hvile. Om vi hadde målt gjennomsnittlig arterielt blodtrykk (MAP) hos Kari mens hun rodde ville vi sett at dette hadde vært omtrent som i hvile, d.v.s. rundt 93 mmhg. Hvordan tror du total perifer motstand (TPM) er hos Kari når hun ror, sammenlignet med i hvile? Gi en kort begrunnelse for svaret ditt. b) Hvilke type blodårer har størst betydning når det gjelder å regulere motstand mot blodstrøm i våre organer og muskler? Begrepene vasokonstriksjon og vasodilatasjon forteller noe om disse blodårenes diameter i forhold til en hvilesituasjon. Se listen med organer under. Tror du det vil være vasokonstriksjon, vasodilatasjon eller ingen endring i disse blodårene sin diameter når Kari ror mot Hvasser. Dersom du i tvil gi en kort begrunnelse bak svaret ditt: Hjerte Fordøyelsesorganer Arbeidende muskulatur Ikke arbeidende muskulatur Nyrer Hjerne Hud 4
c) Kari får etter hvert god varme i kroppen av å ro, og kjenner at musklene begynner å fungere bedre når hun blir varm. Tegn en enkel figur som viser hemoglobinets metningskurve (hemoglobinets metningsgrad (%) på y-aksen og partialtrykk for oksygen (kpa) på x-aksen. Marker på x-aksen hva som er normalt (po 2 ) i alveolene og i muskelceller i hvile. Varme er en av faktorene som påvirker hemoglobinets affinitet for oksygen. Hvilken retning vil kurven forskyves når Kari blir varm? Tegn inn en slik forskjøvet kurve også. Hvilke konsekvenser vil dette ha for hvor mye oksygen som bindes til hemoglobin i lungekapillærene, og hvordan vil dette påvirke hvor mye oksygen hemoglobin gir fra seg i muskelkapillærene? d) Årene Kari ror med er gamle og slitte og den ene ble litt skadet når de drev på land på Kløyvningen. Kari fikk flere store trefliser inn i høyre hånd når hun rodde innover til Hvasser. Etter noen dager får hun en mindre betennelse der en av treflisene har trengt gjennom huden. Hva er de 5 hovedsymptomene på betennelse? e) Gi til slutt en forklaring på hva som er årsaken til de ulike symptomene du nevnte på forrige spørsmål. 5