MASTER I IDRETTSVITENSKAP 2013/2015 Individuell skriftlig eksamen i MA 410- Idrettsfysiologi og biomekanikk Onsdag 18. desember 2013 kl. 09.00-15.00 Hjelpemidler: ingen Eksamensoppgaven består av 5 sider inkludert forsiden Sensurfrist: 20. januar 2014
Delene Fysiologi, Metabolisme og Biomekanikk teller likt for karakter (⅓-del hver). Oppgavene i de tre deler er gitt så studenten skal kunne besvare oppgavene til hver del på 2 timer. Besvarelsene på de tre deler skal leveres som separate svar for sensur. Fysiologi (Oppgavene 1, 2 og 3 teller hver en ⅓-del av besvarelsen av fysiologidelen) Bruk gjerne figurer som en del av besvarelsene. OPPGAVE 1 (Hele oppgave 1 teller ⅓ av fysiologibesvarelsene) Det oksidative stressnivået i muskelceller tiltar ved økende kontraktil aktivitet. Diskuter hvilke cellulære effekter det oksidative stresset kan ha, og deretter hvilke effekter man kan forvente av inntak av store doser antioksidanttilskudd. Drøft både umiddelbare effekter (under et muskelarbeid) og langtidseffekter (treningseffekt). OPPGAVE 2 (Hele oppgave 2 teller ⅓ av fysiologibesvarelsene) Etter en 8 ukers treningsintervensjon med utholdenhetstrening 3-4 ganger per uke i en gruppe med utrente personer økte det maksimale oksygenopptaket (VO 2maks ) i gjennomsnitt med 15% tilsvarende 450 ml/min. Hvor stor variasjon i treningenrespons forventer du ut fra tidligere litteratur? Beskriv årsaker til at vi finner denne variasjon! Kan vi som forskerne gjøre noe for å redusere variasjonen? Beskriv kort de fysiologiske mekanismene som ligger til grunn for den treningsinduserte økningen i VO 2maks. OPPGAVE 3 (Hele oppgave 3 teller ⅓ av fysiologibesvarelsene) Fysiologen Timothy David Noakes mener at en modell han kaller «the central governor model» (CGM) kan forklare mange fysiologisk fenomen i samband med utmattende arbeid bedre enn det han kaller «den tradisjonelle modellen». Forklar hva som er hovedidéen med denne modellen! Beskriv minst 3 fenomen i samband med utmattende arbeid som Noakes mener støtter/beviser denne modellen! Diskuter noen motforestillinger mot at CGM er dominerende i samband med minst 2 av disse fenomenene.
Metabolisme (Oppgavene 1, 2 og 3 teller hver en ⅓-del av besvarelsen av metabolismedelen) Bruk gjerne figurer som en del av besvarelsene. OPPGAVE 1. (Hele oppgave 1 teller ⅓ av metabolismebesvarelsene) Karbohydrat- og fettmetabolisme a) Nevn musklenes viktigeste energisubstrater og diskuter hvordan intensitet og treningstilstand påvirker forbruket av energisubstratene. b) Forklar hvordan glykogen nedbrytningen og glykogen syntese etter trening reguleres. c) Forklar hvordan metabolisme av fett påvirker metabolisme av karbohydrater og hvordan glukosemetabolisme kan hemme fettmetabolismen. OPPGAVE 2 (Hele oppgave 2 teller ⅓ av metabolismebesvarelsene) Tilpasninger til utholdenhetstrening a) Forklar tilpasninger i musklene som følge av utholdenhetstrening og diskuter kort om aktiviteten av enzymer i mitokondriene kan være begrensende for maksimal oksygenopptak. b) Forklar hvordan ekspresjonen av proteinene i elektrontransportkjeden reguleres, og nevn de viktigeste transkripsjonsfaktorer. c) Hva er PGC-1α og hvilken funksjon har proteinet? Oppgave 3 Kortsvarsoppgaver (Hele oppgave 3 teller ⅓ av metabolismebesvarelsene); hver av spørsmålene a-e teller likt. Det foreslås besvarelse på ca. ½-1 side på hver kortsvaroppgave. a) Forklar kort signaleringsmekanismene for hvordan insulin stimulerer glukoseopptak i skjelettmuskler. b) Forklar kort mekanismer for hvordan maten vi spiser kan føre til endret genekspresjon i f.eks. lever og muskler. c) Hva er diagnosen for diabetes? Hvilke vev er mest sentrale for utvikling av type 2 diabetes og hva er de viktigest defekter forekommer i disse vevene? d) Forklar hvilken funksjon histoneracetylering har og hvilken betydning histon deacetylaser (HDAC) har for tilpasninger til utholdenhetstrening. e) Beskriv kort hvordan AMPK aktiveres og forklar kort hvordan tre fysiologiske prosesser reguleres av AMPK.
Biomekanikk (Oppgavene 1, 2 og 3 teller hver en ⅓-del av besvarelsen i biomekanikk). OPPGAVE 1- Postural kontroll En fundamental modell for balanse eller postural kontroll er invers pendel modellen. Forklar modellen, og kom eksempelvis underveis inn på følgende punkter: a. Hva er modellens komponenter og tegn eksempelvis en relevant figur på modellen som kan anvendes i den følgende besvarelse. b. Hvilke variable inngår i modellen og hvordan er disse relatert til hverandre? Eller med andre ord, hvordan bidrar center of pressure (COP) og center of gravity (COG) til postural sway vinkel. c. Hvilke muskelgrupper er relevante når modellen appliseres til menneskekroppen i en stående stilling. d. Nevn og beskriv alternative modeller for postural kontrol. e. Gi eksempler på menneskelige bevegelser eller posisjoner som invers pendel modellen henholdsvis beskriver på en god og dårlig måte. OPPGAVE 2- SSC, Stretch Shortening Cycle Submaximale stretch shortening bevegelser anses å bidra til bevegelsesøkonomi. Beskriv prinsippet for denne bevegelsesformen (SSC), og mekanismene bak, som bidrar til forbedret bevegelsesøkonomi. Kom eksempelvis inn på følgende punkter, og inkluder gjerne resultater/diskusjon fra artikler gjennomgått i timene: a. Prinsippet i bevegelsen, herunder relevant muskelfunksjon b. Eksemplifiser med løp og beskriv delfaser av en løpesyklus som inneholder en SSC bevegelse c. Forhold som er gjeldende for mono- og biartikulære muskler. d. Forsøksmetoder som illustrerer høy bevegelsesøkonomi i SSC bevegelser e. Betydningen av pre-impact neural aktivering for kraftutviklingen under bevegelsen. f. Strekk-refleksens betydning i forhold til SSC.
OPPGAVE 3- Kortsvar (Besvar kortfattet, 5-10 linjer) 1. Beskriv begrepene base of support og limits of stability som anvendes innen balanse og postural kontroll 2. beskriv i forhold til stretch shortening cycle, forskjell i stand fasen mellom forefoot strikers og rearfoot strikers. 3. Beskriv/nevn senens 3 hovedfunksjoner under menneskelig bevegelse (fx løp) 4. Beskriv kortfattet begrepet stivhet. 5. Hva er fordelene ved et design med ettergivelige sener i serie med muskler? Eksemplifiser gjerne med plantarfleksormusklenes funksjon i forhold til bevegelsesøkonomi under løp.