Introduktion 2002e (IK)

Størrelse: px
Starte visningen fra side:

Download "Introduktion 2002e (IK)"

Transkript

1 1 Introduktion 00e (IK) Biofysik- kursusopbygning og kursusmål. Kursusopbygning. Hvad er biofysik? Kursusmål. Kursusforudsætninger. Kursusopbygning. Integreret kursus, hvor vi (Biofysisk Institut) tager en del forelæsninger og de dertil hørende gruppearbejder. 1) Transporten af vand, uladede og ladede stoffer over cellemembranen. Membranpotentialet. ) Blodkredsløbet. 3) Varmebalancen. 4) Respirationen. 5) Hørelsen og synet (5. semester). 3 FORELÆSNINGSPLAN I FYSIOLOGI OG BIOFYSIK FORÅR semester B Biofysik; F Fysiologi Dato Tid Emne Ti Diffusion (Flemming Cornelius) B Ti Neuro I (Steen Nedergaard) F GRUPPEARBEJDE/HOLD FORÅR semester Torsdage: kl Fredage: kl B Biofysik; F Fysiologi DATO: EMNE: to B Diffusion to F Neuro I (Aktionspotentialer og nerveledning) BIOFYSIK A FYSIOLOGI

2 5 Undervisere på Biofysisk Flemming Cornelius, lektor, Na,K-ATPase Mikael Esmann, professor, Na,K-ATPase, 3 semester Natasha U. Fedosova, lektor, Na,K-ATPase Birte S. Juul, lektor, Ca-ATPase, orlov Irena Klodos, lektor, Na,K- og H,K-ATPaser Jesper Vuust Møller, professor, Ca-ATPase Studenterunderviser: Caroline Tørring 6 WEB adresse WEB adresse -

3 9 Holdundervisning foregår: Hold 1 Hold Hold 3 Hold 4 Hold 5 Kl Kl Kl.1-15 Kl Kl Biokemi 1+ Biokemi 3 Biokemi 4+5 Biokemi 6 Biokemi WEB adresse Bogen Medicinsk Biofysik Bind 1 - Grundbog og Bind - Opgaver. kap. 5.3 og Sedimentation og flotation og Centrifugering kap Strålefysik kap Patientsikkerhed 1 Biofysik- kursusopbygning og kursusmål. Hvad er biofysik? Kursusmål. Kursusforudsætninger.

4 13 Hvad er biofysik? Aron Katchalsky, en meget kendt biofysiker, sagde: Jeg har det med biofysik ligesom med min kone. Jeg kan ikke definere hende, men jeg kan genkende hende. Hos os er biofysik en disciplin, hvor biologiske/- medicinske problemstillinger undersøges og belyses via fysiske principper og metoder. Grænsen mellem biofysik og fysiologi er flydende P 40 mm Hg Vessel 1 Trykforskel Q& 1 p R Volumenhastighed Hydrodynamisk modstand Viskositet 8 η l R Længde 4 π r Radius 16 Total perifer modstand 8 η l R 4 π r Radius Arteriolær radius Vasoconstriction Vasodilatation

5 17 Total perifer modstand Viskositet 8 η l Arteriolær radius Viskositet R 4 π r Antal Koncentrationen Radius erythrocyter af plasmaproteiner 18 Kursusmål. Opbygning af simple modeller, der vil hjælpe i: Forståelsen af de enkelte fysiske parametres rolle i cellernes, organernes og hele organismens funktion. At forudse konsekvenserne af ændringer i de fysiske parametre og derved at forstå vigtigheden og rollen af de fysiologiske regulationsmekanismer. Den modelopbygningsevne, som I forhåbentlig vil lære gennem biofysikken, vil hjælpe i systematisering af den paratviden, som I skal tilegne jer i dette og de følgende år. Det er nemmere at lære ting i sammenhæng. 19 Kursusforudsætninger. Der forudsættes kendskab til fysik og matematik, der svarer til fysik på mellemniveau. I kan checke om I kan nok matematik gennem de små regneopgaver, som jeg har forberedt. 0 REGNEOPGAVER 10 x + x 3 10 log x 30 ; log 3; log 150 x x Pensum i matematik (IK) LOGARITMER x Hvis a N så loga N x ( loga N ) a N for 10 tals logaritmer log for naturlogaritmer ln a 10 a e,

6 1 MEMBRANPOTENTIALET RT P Na Vm ln F PNa [ Na] o + PK [ K] o + PCl [ Cl] i [ Na] + [ ] + [ ] i PK K i PCl Cl o LYD: decibell definition er I1 10log I0 LYD eller LYS absorption -αs Is I0 e Hvis I har problemer med regneopgaverne, kan I få en kort undervisning i elementær matematik - hovedsagligt logaritmiske og eksponentielle ligninger. Samtidig vil jeg gennemgå, på et meget elementært niveau, de grundbegreber i elektricitetslæren, der er nødvendige for forståelsen af elektrofysiologi. Undervisningen er frivillig og foregår tirsdag d. 3/9 kl i Fysiologisk aud. A. 3 Tirsdag d. 3/9 kl i Fysiologisk aud. A.

7 DIFFUSION 1 CELLEMEMBRANEN Proteinet krydser membranen som en α- helix. fosfolipid Der kan være mange transmembrane segmenter. Transport af molekyler 3 Stoftransport sker mellem blod og væv - mellem celler - og mellem organeller. Stoftransporten sker som volumentransport, som diffusion, og som aktiv transport. TRANSPORT J V dv/dt. V Cellemembranen består af et lipiddobbeltlag af fosforlipider og kolesterol hvori proteiner er indlejret. volumentransport dn J D dt. A Flux migration/ diffusion 4 FLUX A J dn dt A

8 5 MIGRATION -f. v F g v F y m. dv/dt. F y + F g F.. y - f. v F y - 1/B. v dv/dt 0 > F.. y B v J C.. v > J F... y B. C (Teorell) 6 FLUX ved MIGRATION dx v. dt v v v J dn/dt. A V A. dx. v. dt.. A. dn C. V. C. v.. dt.. A. v J C.. v A 7 DIFFUSION s Dt D kt/f (Einstein) s Diffusion skyldes molekylernes tilfældige og uordnede bevægelse. Spredningen (s) er er den afstand stoffet kan forventes at at tilbagelægge ii tiden t. t. D er er stoffets diffusionskoefficient. 8 random walk Ficks lov A J Fluxen af et stof er en vektor hvis størrelse er det antal mol af stoffet der passerer et enhedsareal hvert sekund. Enhed: [mol. m -. s -1 ] J -D. dc/dx. konc ligevægt s Diffusion forudsætter koncentrationsforskelle og tenderer til at udligne disse.

9 9 Koncentrationsgradient Grad C J -dc/dx dc/dx X 10 POTENTIALEGRADIENT Potentiale, V x -F F V 1 F 1 - dv/dx 1 x x 1 11 KEMISK POTENTIALE µ, C J D C 1 µ 1 µ grad C grad µ F D s C µ µ + ο RT. lnc J F.. B.. C J. D -D. grad C F D -grad µ W 1 µ - µ 1 Gradienten angiver i hvilken retning funktionen er er stigende. 1 Arbejde ved diffusion T 310 K W 1 µ - µ 1 9,5 mm RT lnc - RT ln C 1 + 5,8 kj/mol 1 mm 1 W 1 µ 1 - µ RT lnc 1 - RT ln C 5,8 kj/mol

10 13 CELLEMEMBRAN 14 Diffusion over membraner δ J [-D m. dc/dx] i C o C o -D m. β J δ. C -P. C D m. β δ P C i C i 1. Stationær. Lineær 3. C βc 15 PORER D. φ J - δ C 16 UNIDIREKTIONEL FLUX J in. in P. C o J Net Net J in in - J eff eff J J Net. Net P. C J J eff. eff P. C ii

11 17 ELEKTRODIFFUSION V -dµ F D dx V 1 K + F e F D -dv m Fe dx Cl - F D F e -dµ F t dx µ µ. o + RT. lnc + zfv 18 KATZ FAKTOR mv J in J in γ in. P. C o J eff γ eff. P. C i J eff γin - ξ /(1-e ξ ) γ eff + ξ /(1-e - ξ ) ξ zfv m /RT 19 ELEKTRODIFFUSION ude inde z 0 z +1 z -1 γ in >1 γ in <1 γ eff <1 γ eff >1-0 Arbejde ved elektrodiffusion T 310 K, V m -60 mv (-5,8 kj) + - 9,5 mm KCl W 1 (K) µ - µ 1 RT ln(c /C 1 ) + zf(v - V 1 ) 0 1 mm KCl W 1 (Cl) µ - µ 1 11,6 kj/mol 1

12 Biofysisk Institut Nyere eksemensopgaver i Biofysik fra fælleseksamen i Fysiologi og Biofysik sommer sommer 00 Januar 003

13 Sommer 000 Spm. 1 En person, der er i hvile og befinder sig i et rum, hvor temperaturen er 1 o C, udvikler feber som resultat af en infektion. I nedenstående tabel ses værdier før og under udvikling af feberen. Personens masse er 60 kg. Energiomsætningshastighed (W) Varmeafgiftshastighed (W) Kernetemperatur ( o C) Hudtemperatur ( o C) Normal tilstand Infektion a) Beregn ændringen i personens varmekonduktans og hastigheden af temperaturstigningen. b) Redegør for de mekanismer, der er ansvarlige for ændring af varmekonduktansen ved feber. * * * Spm. I en maskinhal befinder en arbejder sig 1,5 m fra en maskine, der udsender en lyd med en effekt på 0 W og en frekvens på 1000 Hz. For at beskytte sig mod lyden bruger arbejderen ørepropper, der har en tykkelse på 3 cm, og som nedsætter lydstyrken med 30 db. Arbejderens høretærskel uden ørepropper som funktion af frekvensen er vist på figuren Lydintensitet (W m - ) Frekvens (Hz) a) Hvad er lydintensiteten ved mandens øre? b) Hvor stærk oplever arbejderen (udtrykt i db), ved brug af ørebeskytterne, den udsendte lyd? * * * 1

14 Spm. 3 Nogle erythrocytter er opslemmet i en opløsning, der indeholder 150 mm KCl og 6 mm dextran ved 37 o C. (Dextran er et uladet polysaccharid, som cellemembranen - i modsætning til urinstof - er impermeabel overfor). Inde i cellerne findes K +, Cl - samt negativt ladede makromolekyler, mens Na + og andre lavmolekylære ioner er udvaskede fra erythrocytterne. K + og Cl - er intracellulært til stede i koncentrationer på henholdsvis 166 mm og 136 mm, efter at der er indtrådt både elektrokemisk og osmotisk ligevægt. a) (i) Forklar hvorfor det er nødvendigt i ovennævnte system at tilsætte dextran for at opretholde ligevægt. (ii) Beregn membranpotentialet. b) Beskriv, hvad der vil ske, hvis erythrocytterne opslemmes i en iso-osmotisk urinstofopløsning i stedet for den ovennævnte KCl og dextran-opløsning. Spm. 4 * * * Nedenstående figur viser en muskel, med en masse på 0,75 kg, som gennemstrømmes af blod. Musklen udfører et ydre arbejde med en effekt på og med en bruttonyttevirkning på 1%. Under arbejdet er blodets volumenhastighed m -1, og temperaturforskellen mellem det udløbende og det indløbende blod, T T ud - T ind, er 0,5 K. Varme til omgivelserne afgives kun med blodet. T ind T ud a) Beregn musklens varmeproduktionshastighed. b) Beregn den hastighed, hvormed temperaturen stiger i musklen. * * *

15 Spm. 5 Man anvender et spirometer til at måle respirationen hos en person i hvile. Omgivelsernes temperatur og tryk er hhv. 1EC og 101,3 kpa Volumen (liter) Tid (min) Umiddelbart efter en udånding tilsluttes personen spirometret. Personen indånder derefter ilt fra spirometret. Spirometerklokken er fyldt med ilt og hviler på et vandfyldt kar, således at luftfasen er mættet med vanddamp. Udåndingsluften ledes tilbage til spirometerklokken gennem en absorber, som fjerner alt CO fra udåndingsluften. Spirometerklokkens volumen ændrer sig som følge af respirationen og registreres ved hjælp af en skriver, der er tilsluttet spirometerklokken. Udskriften er vist på figuren, der viser spirometerklokkens volumen (ved omgivelsernes tryk, temperatur og mættet med vanddamp) som funktion af tiden. Ved 1EC er de mættede vanddampes tryk,49 kpa. a) Beregn O, i m 3 (ved STPD). b) Beskriv og forklar, hvilke ændringer af udskriften man vil se, hvis CO -absorberen ikke virker. Spm. 6 * * * 50 B B C V m (mv) A Tid C P Na ) P K Man registrerer med mikroelektrode som vist på figuren hvilemembranpotentialet og aktionspotentialet fra et axon, isoleret fra en nervecelle og anbragt i et medium, der indeholder 150 mm NaCl og 3,5 mm KCl ved 30EC. 3

16 a) Angiv de vigtigste faktorer, som er af betydning for størrelsen af hvilemembranpotentialet ved A og membranpotentialet ved B og C. b) Giv på basis af de anførte permeabilitetskoefficienter et skøn over den intracellulære koncentration af K +. Begrund svaret med beregning. Der kan ses bort fra Cl - permeabilitet. Spm 7 * * * Hydrostatisk overtryk (mm Hg) Relativ højde (hjertehøjde 0) (cm) V A På figuren er afbildet det hydrostatiske overtryk ved den arterielle kapillærende (A) og ved den venøse kapillærende (V) i et kapillærgebet i lillefingeren som funktion af håndens beliggenhed i forhold til referencehøjden (hjertet). a) Fingeren befinder sig 10 cm over referencehøjden. Beregn den hydrostatiske modstand i kapillærgebetet, idet blodets volumenhastighed gennem dette er m -1. b) Hvorfor holder det hydrostatiske overtryk i den venøse ende sig på konstant niveau, når hånden placeres over referencehøjden? * * * 4

17 Spm. 8 Akkommodationsbredde (D) Alder (år) Ovenstående figur viser den forventede akkomodationsbredde som funktion af alderen. Opgaven vedrører to personer, A og B, med hver sin refraktionsanomali. Begge personer er 0 år gamle og har normal akkommodationsevne. A bærer briller med styrken -4 D og B bærer briller med styrken +4 D. For begges vedkommende medfører korrektion med briller, at deres fjernpunkt i akkomodationshvile befinder sig i en uendelig afstand. a) Hvilke refraktionsanomalier lider A og B af? Begrund svaret. b) I hvilke afstande vil A og B være i stand til at se genstande skarpt uden brug af briller? c) Hvad vil deres mulighed for at se nære genstande skarpt være i 40 års alderen uden brug af briller under forudsætning af, at deres refraktionsanomali er forblevet den samme? Vinter 001 * * * Spm. 9 Ved dykning uden brug af trykjusteringsudstyr og iltbeholder, kan der ske skade på lungerne som følge af, at disse komprimeres til et volumen, der er mindre end det normale residualvolumen. Giv en vurdering af, hvor langt ned man kan dykke uden risiko for, at der sker en sådan grad af kompression. * * * Spm. 10 Et villakvarter er beliggende tæt ved en stærkt trafikeret motorvej. Hver gang et lastvognstog passerer giver det anledning til et støjniveau på op til 100 db. Flere beboere beskytter sig mod støjen om natten ved hjælp af ørepropper. 5

18 a) Hvilken lydabsorptionskoefficient skal ørepropperne have, hvis de er 1,5 cm tykke, for at være sikker på at få en lyddæmpning af støjen til maksimalt 60 db? Fra offentlig side planlægges oprettelse af en lydmur, der vil reflektere 50 % af lyden og absorbere 99,9 % af resten. b) Hvilken af de to foranstaltninger (ørepropper eller lydmur) er den mest effektive til at reducere støjniveauet? * * * Spm. 11 En 40-årig person er i stand til at læse bogstaverne på Snellen s tavle, linje nr. 6, i 6 meters afstand både uden briller og ved anbringelse af samlelinser foran øjet med maksimal styrke på + 3 dioptrier samt spredelinser med maksimal styrke på - 1 dioptri. a) Redegør for, om disse fund er normale eller udtryk for en synsanomali, og da hvilken. b) Beregn personens nærpunktsafstand og vurder, om hans synsevne tillader ham at køre bil uden briller på fuldt betryggende måde. * * * Spm. 1 I en celle findes bl.a. følgende ionkoncentrationer (mmol/l) i steady state: Na + K + Cl! Inde Ude Temperaturen er 310 K, membranpotentialet måles til!91 mv og Cl! findes at være i elektrokemisk ligevægt. a) Beregn ligevægtspotentialet for Na +. b) Beregn det arbejde, som Na,K-pumpen præsterer til transport af Na +, for hvert mol ATP den spalter. * * * 6

19 Spm (essayopgave) Spm. 13 Henfaldet af røde blodlegemer hos en patient med malaria fremkalder kulderystelser og feber. Under et sådant anfald steg kernetemperaturen fra 37EC til 41EC i løbet af 40 minutter. Patientens vægt er 70 kg. Beregn den herunder indtrædende stigning i energiomsætningshastigheden under forudsætning af, at varmeafgiften til omgivelserne ikke ændres som følge af temperaturstigningen. Spm. 14 Redegør for mekanismen ved den under spørgsmål 1 omtalte temperaturstigning. Spm. 15 Det efter anfaldet følgende temperaturfald gav anledning til en svedproduktion på 3 ml/min, hvoraf kun 5 % kunne fordampes. Hvor lang tid kræves der under disse omstændigheder til et temperaturfald fra 41EC til 37EC, når det basale stofskifte herunder kan ansættes til 100 W, og der kan ses bort fra varme-afgivelse eller -optagelse i form af stråling, konduktion og konvektion. * * * Spm. 16 Muskelceller indeholder 13 mm Na +, 130 mm K +, 9 mm Cl! samt 10 mm af impermeable proteiner og andre ioner med en gennemsnitlig negativ ladning på 8. Cl! er i elektrokemisk ligevægt og temperaturen er 310 K. Cellerne opslemmes nu i et stort volumen af et medium med 155 mm KCl, der er tilsat ouabain, således at Na,K-pumpen er fuldstændig hæmmet, samt et impermeabelt sukkerstof, dextran. Efter indtrådt ligevægt måles et membranpotentiale på!6 mv ved 310 K. c) Beregn de intracellulære koncentrationer af K + og Cl!. d) Hvorfor skal der tilsættes dextran til ydermediet, for at man kan opnå en ligevægtssituation i dette forsøg? * * * Spm. 17 Ved operation for grå stær erstatter man ofte den uklare øjelinse med en kunstig plasticlinse. Hvilken krumningsradius skal en kunstig bikonveks linse (r 1 r ) med brydningsindeks 1,5 have for at erstatte den oprindelige linse med en linsestyrke på 14 dioptrier? Det antages ved beregningen, at både den uklare øjelinse og plasticlinsen er indlejret i omgivelser med et brydningsindeks 1,34. * * * 7

20 Sommer 001 Spm. 18 Efter en redningsaktion i bjergene har en skiløber (70 kg) en kropstemperatur på 30EC. Han bliver pakket ind i varmeisolerende tæpper, og derved falder hans varmeafgivelse til omgivelserne til 1 W (varmetabet sker væsentligst igennem respirationsvejene). To timer senere ankommer han til et sygehus. Beregn hans energiomsætningshastighed i afkølet tilstand, hvis hans kropstemperatur ved ankomsten til sygehuset er 31EC? * * * Spm. 19 En forenklet fremstilling af en muskels kapillærgebet er vist på tegningen. Gebetet gennemstrømmes af blod. I hvile er det transmurale tryk (p) og den hydrodynamiske modstand (R) som følger: p A ved A 1,5 kpa, R AB for arteriolesegmentet AB R BC for kapillærsegmentet BC p D ved D 0,5 kpa og R CD for venolesegmentet CD a) Beregn blodgennemstrømningen og det midtkapillære transmurale tryk. Under middelsvært arbejde stiger p A kun lidt, mens blodgennemstrømningen stiger betragteligt. b) Redegør for de mekanismer, der ligger til grund for denne stigning i blodgennemstrømningen. * * * Spm. 0 En ueftergivelig membran, som er permeabel for Na +, Cl - og vand, adskiller to lige store rum 1 og. Volumen af begge rum holdes konstant. Til tiden t0 indeholder rum 1 en vandig opløsning af mm natrium proteinat, rum indeholder 50 mm NaCl. Efter indtrådt ligevægt er der kun 30 mm NaCl i rum. Temperaturen er 300 K. a) Hvor stor er ladningen per protein molekyle, hvis proteinsaltet er fuldt dissocieret? b) Beregn den osmotiske trykforskel mellem rum 1 og. * * * 8

21 Spm Høretab (db) Tid (år) Ovenstående figur viser høretabet ved en lydbølgefrekvens på 4000 Hz hos en 35-årig fabriksarbejder som funktion af det antal år, han har været udsat for støj i en larmende maskinhal. Bortset fra dette høretab har arbejderen en normal hørelse. Støjen, som han permanent er påvirket af i sit arbejdsliv, er karakteriseret ved en intensitet på 0,03 Wm - og en lydbølgefrekvens på 4000 Hz. Høretærsklen for en normalt hørende person ved 4000 Hz er 10-1 Wm -. a) Med hvilken lydstyrke opfatter han efter de 15 års arbejde støjen i maskinhallen, udtrykt i decibel? b) Skitser fabriksarbejderens audiogram på audiogrampapiret, der udgør de sidste to sider af sættet (original + gennemslag). Hvilken del af hans høreorgan (cochlea) har taget skade? (NB! Begge ark audiogrampapir skal vedlægges besvarelsen). * * * Spm. En myop person ønsker at få korrigeret sin synsanomali ved hjælp af kontaktlinser. Hertil kræves linser med en styrke på - 5 D (dioptrier). Linserne fremstilles af et materiale med brydningsindeks 1,45 og cornea s radius er 8 mm. Hans akkomodationsevne er 4 dioptrier. a) Hvad er personens fjernpunkts- og nærpunktsafstand før korrektion for synsanomalien? b) Skitser en af kontaktlinserne og beregn krumningsradiernes størrelse med angivelse af fortegn. * * * 9

22 Spm. 3 En frømuskelcelle har følgende ionkoncentrationer (mm) i steady-state: Na + K + Cl - Inde ,5 Ude 110,0 114 Cl - er i elektrokemisk ligevægt over cellemembranen. Temperaturen er 93 K. Beregn membranpotentialet, V m., samt ligevægtspotentialer for Na + og K +. * * * Spm. 4 En modifikation af Goldmann ligningen for det hvilende membranpotentiale, når Na,Kpumpen antages elektroneutral og Cl - er i elektrokemisk ligevægt er: V m RT F ln P Na P Na [Na] [Na] o i + P K + P K [K] [K] o i 0-5 A På figuren er angivet målte værdier for V m af den i spm. 1 omtalte frømuskelcelle i steady-state. Målingerne er foretaget ved forskellige koncentrationer af K + i ydermediet under forhold, hvor [Na] i, [K] i og [Na] o holdes konstant (som angivet i tabellen ovenfor). V m (mv) B K + -koncentration ude (mm) a) Forklar fremkomsten af den rette linje AB, når membranpotentialet måles som funktion af logaritmen til K + koncentrationen i ydermediet som vist på figuren. b) Forklar også hvorfor punkterne på figuren afviger fra en ret linje ved lave K + -koncentrationer, og angiv ud fra Goldmann ligningen, hvad der menes med, at cellemembranen opfører sig som en K + - elektrode. Vinter 00 * * * Spm. 5 Cellen indeholder, i forhold til dens ekstracellulære miljø, et overskud af impermeable proteiner, der ved fysiologisk ph har en negativ nettoladning. a) Redegør for hvordan dette påvirker fordelingen af permeable ioner og vand over cellemembranen. 10

23 b) Forklar hvorledes volumen holdes konstant i dyreceller og i planteceller. * * * Spm. 6 En arbejder med normal hørelse befinder sig 0,75 m fra en kompostkværn, der ved 1000 Hz udsender lydbølger med en effekt på 8 W. Han nedsætter støjen ved brug af høreværn, der består af fast stof med en tykkelse på 1 cm og en lydabsorptionskoefficient på 800 m -1 ved 1000 Hz. a) Med hvilken lydstyrke hører arbejderen støjen fra kompostkværnen, udtrykt i db? b) Hvor langt skal arbejderen, uden høreværn, fjerne sig fra kompostkværnen for at lyden bliver af samme styrke som under spørgsmål a? * * * Spm. 7 En person udfører et ydre arbejde med en effekt på 100 W. Volumenhastigheden af blodet i hans kredsløb er 3, m 3 s -1 (0,7 l per min). O indholdet i arterielt og blandet venøst blod er henholdsvis 15 og 115 ml (STPD) per l blod. Han er i varmebalance og varmeafgivelsen i form af stråling, konduktion og konvektion er konstant under hele forsøgsperioden og er 300 W. a) Beregn nyttevirkningen af det udførte ydre arbejde. b) Beregn fordampningshastigheden af sved (ml/min). Spm. 8 * * * En muskel, der er i hvile og i termisk steady-state, gennemstrømmes af blod med en volumhastighed på 15 ml/min. Dens energiomsætningshastighed er på W. a) Beregn i) musklens iltforbrug (ml O -1 ) ii) størrelsen af det arterio-venøse iltdeficit (ml O blod) -1 ) Under moderat arbejde stiger musklens iltforbrug seks gange i forhold til hvileværdien. b) Redegør for de faktorer, der kan øge ilttilbudet til musklen. * * * Spm. 9 En ældre kvinde har en fjernpunktsafstand på 1,0 m og en nærpunktsafstand på 0,5 m. Kvinden ønsker en kombineret afstands- og læsebrille, således at hun både kan se fjerne genstande skarpt og uden besvær læse selv meget små bogstaver i 5 cm s afstand. a) Hvilken styrke skal de to linser i et bifokalt brilleglas have for at opfylde disse krav? 11

24 b) Ændres kvindens akkommodationsbredde, når øjnenes refraktionsanomali korrigeres med denne brille? Begrund svaret. * * * Spm. 30 I et kapillær er det hydrostatiske overtryk i den arterielle ende 34 mm Hg (4,5 kpa), mens trykket i vævet udenfor er 4 mm Hg (0,5 kpa). Den osmotiske trykforskel over kapillæret er 0 mm Hg (,7 kpa). a) Hvis det antages, at filtrationen af væske over kapillæret holder ligevægt med væskeabsorptionen, hvad er da det hydrostatiske overtryk i kapillærets venøse ende? b) Diskuter om det beregnede venøse tryk i kapillæret er større eller mindre end det er under normale fysiologiske forhold, og hvorledes væskebalancen over dette kapillær ville være ændret hos en patient med udskillelse af plasmaproteiner i nyren. * * * Spm. 31 To lige store rum er adskilt af en membran, der er permeabel for vand, K +, og Cl, men ikke for protein. Volumen af rummene holdes konstante og membranen er ueftergivelig. Temperaturen er 7EC. Rum 1 fyldes med en 10 mm K 4 Pr-opløsning (kaliumproteinat). Rum fyldes med 10 mm KCl. a) Beregn koncentrationerne af ionerne samt membranpotentialet ved ligevægt. b) Beregn den osmotiske trykforskel ved ligevægt og angiv retningen for osmosen. Sommer 00 * * * Spm. 3 I en muskelcelle har man målt følgende ion-koncentrationer (mm) i steady-state: Na + K + Cl Inde ,7 Ude Cl er i elektrokemisk ligevægt over cellemembranen. Temperaturen er 310 K. a) Beregn membranpotentialet, V m, og beregn om Na + og K + er i elektrokemisk ligevægt. b) Beregn arbejdet som Na,K-pumpen udfører for hvert mol ATP der spaltes, når den transporterer 3 Na + ud og K + ind i cellen for hvert ATP, der spaltes. * * * 1

25 Spm. 33 En 0-årig person forsøger at fokusere på en punktformet genstand beliggende i midterlinjen ud for hans øjne i 00 mm s afstand fra begge retinae, men selv ved maksimal akkommodation ligger skæringspunktet for lysstrålerne fra den punktformede genstand 1 mm bagved begge retinae. a) Hvilke adaptationsmekanismer benytter hans øjne sig af, mens han prøver at se den punktformede genstand skarpt? b) Hvilken type, og hvor stærke briller skal personen udstyres med for at se den punktformede genstand skarpt? * * * Spm. 34 En person tilsluttes et måleapparat, der kontinuerligt registrerer partialtrykket af CO i udåndings-luften. Registreringen starter efter at personen først har foretaget en almindelig indånding. Det registrerede partialtryk som funktion af det derefter udåndede volumen er vist på figuren nedenfor. p CO (mm Hg) Volumen (ml) Forklar variationen i p CO som funktion af det udåndede volumen og giv en vurdering af størrelsen af det skadelige rum (dead space). * * * Spm. 35 a) Forklar anvendelsen af begreberne trykamplitude og maksimal elongation til karakterisering af lydbølgers intensitet. 13

26 b) Hvilken trykamplitude og maksimal elongation vil en lydbølge med frekvensen 1000 Hz og lydstyrke på 60 db (ved 0EC og 1 atm. tryk) give anledning til, dels i luft og dels i vand? Spm. 36 * * * C/s ms I en celle er koncentrationen af Ca + i µm-området, mens den ekstracellulært er i mm-området. I et patch-clamp forsøg optegnes ovenstående graf, der viser den elektriske strøm (udtrykt i Coulomb/sek.), der ledsager passagen af Ca + gennem en Ca + -kanal, som funktion af tiden. a) Hvor mange Ca + -ioner passerer Ca + -kanalen, mens den er åben, og hvad er retningen af netto-transporten? b) Hvordan genoprettes Ca + -koncentrationen i en celle efter stimulering af dens Ca + -kanaler? * * * Spm. 37 En ueftergivelig membran, der er permeabel for K +, Cl! og SO! 4, adskiller to rum. I rum 1 er der en vandig opløsning af KCl og K SO 4. I rum befinder sig et negativt ladet, impermeabelt protein som er neutraliseret med K +. Efter indtrådt ligevægt finder man en K + -koncentration i rum på 60 mm, mens koncentrationen af uorganiske salte i rum 1 kan opgøres til 30 mm KCl og 5 mm K SO 4. a) Beregn ligevægtskoncentrationen af Cl! og SO 4! i rum, samt membranpotentialet. b) Redegør for den effekt, som Donnan ligevægten har på det hydrostatiske tryk i det proteinholdige rum. * * * 14

27 Spm. 38 Ovenstående figur viser vægspændingen, T, som funktion af karradius, r, for en arteriole i afslappet (A) og kontraheret (B) tilstand. a) Hvad er karradius for arteriolen i afslappet og kontraheret tilstand ved et hydrostatisk overtryk af det gennemstrømmende blod på 10 kpa? b) Med hvilken faktor kan man forvente at blodgennemstrømningen gennem arteriolen reduceres ved overgang fra A til B og med uændrede trykforhold? * * * 15

28 Elementær elektricitetslære 1 Cellemembranen Elementær elektricitetslære Jævnstrømskredsløb Batteri U { + Ohms lov U I R R I Modstand 3 I strømstyrke i A (Ampere C/s), U spændingsforskel i V (Volt Joule/C) R modstand i Ω (Ohm V/A) C (Coulomb) er ladningsmængden. 1 C svarende til ladningen på 6, protoner. Ladningen af 1 proton (elementærladning) e 1, C e N A (Avogadro s tal) Faradays konstant, F F 9, C/ mol. 4 U { + Kapacitor + } U Q er ladningsmængden (udtrykt i Coulomb) på en kapacitor. Q C U, hvor C kapacitans (i Farad, F) A C ε d ε er dielektricitetskonstanten af materialet mellem pladerne, A deres areal, og d pladeafstanden.

29 5 Cellemembranen Cellemembranens kapacitans er lille (størrelsesorden 10-6 F cm - ) derfor skal der kun flyttes et lille antal ladninger for at ændre membranpotentialet. 6 Opladning af en kapacitor R U 0 { C } U t U U e R C 0 1 Når t/rc 0 (enten t 0 eller RC >> t) er U 0. (Husk e 0 1) 7 U 0 { R C } U Opladning t U U e R C 0 1 U 0 R C }U 0 Afladning t U U e R C 0 8 Jo større R C desto længere tid tager det at oplade eller aflade kapacitoren. Medicinsk Biofysik, Grundbog, kap Jeres gymnasiebøger f.eks. Esper Fogh og Knud Erik Nielsen Fysik for 1.G, kap. III og IV 5. Op- og afladning af en kapacitor.

30 Energiomsætning og respiration 1 1. Iltforbrug og EO. RQ og R. Direkte og indirekte kalorimetri.. Sammensætning af luft i alveolerne. Måling af det anatomisk skadelige rum og residualkapaciteten. 3. Påvirkning af højden. Forskel mellem den metaboliske (RQ) og den respiratoriske (R) udvekslingskvotient. 3 RQ R i steady state, både i hvile og under arbejde. O forbrug EOH iltens kaloriske koefficient t Iltens kaloriske kvotient - 0 MJ/m 3 STPD ved RQ 1 Iltforbrug og EO. Direkte kalorimetri Q & T ind T ud T; p O ; p CO p v.damp holdes konstante { 4 T ud O H 0 CO H 0 3 absorbere vejes O forbrug måles Q& arck Q& vandρvandcvand ( T T ) ud ind Q& T ind H 0 CO H 0 E mh O abs. l t Q & Q& a,rcke a, RCK + E Q & d Q & a, RCKE + mkck Tk / t EOH P y + Q& d O R n CO udåndet / n optaget O Energiomsætningen og respiration Side 1

31 5 Iltforbrug og EO. Indirekte kalorimetri 6 Iltens kaloriske koefficient EOH M Q do O dt Iltoptagelseshastighed Måling af iltforbrugshastighed. O indhold, v O indhold, a 7 V & V & O ( O indhold O indhold ) Q& O a v hvor O indhold a O indholdv (udtrykt i STPD enheder) er a-v iltdeficit, og Q & er blodets volumenhastighed, og er volumenhastighed af iltforbrug. Måling af iltforbrug. Inspiration O,insp Ekspiration O, eksp For at beregne iltforbrug/t skal man kende: V& I, po,i, og TI V& E, po,e, og TE (I for inspiration og E for expiration) 8 Hvorfor er iltens partialtryk i alveoler betydeligt lavere end i atmosfærisk luft? 1. Luften i lungerne er mættet med vanddamp og indeholder CO. po ( patm pv.damp pco ) FI, 140 mm Hg O Inspired air. Ilten forbruges. Alveolus p O 10 Pco 40 p O 160 p CO 0,03 Blod P v co 46 P v o 40 Alveolus P A o 10 P A co 40 P a co 40 P a o 10 Energiomsætningen og respiration Side

32 9 3. Kun en del af alveoleluften bliver udskiftet ved indånding. Totalkapacitet 6,0 l V T 0,5 l Funktionel residual kapacitet, FRC,,7 l En del af det indåndede volumen ventilerer det anatomisk skadelige rum. Måling af det anatomisk skadelige rum. CO eller N Tid a b Volumen Volumen af det anatomisk skadelige rum V b 11 Måling af residualvolumen. Fortyndingsmetoden. A He mængden i systemet er konstant. B V 1 Spirometervolumen V RV eller FRC He mængden i A V 1 [He A ] [He A ]% [He B ]% He mængden i B (V 1 + V ) [He B ] V V 1 ([He A ] [He B ])/ [He B ] 1 Sammensætning af luft i alveolerne 0 højde N 570 O 103 CO 40 Vanddamp 47 Ændringen af lufttrykket med højde ln h p p e 5500 m h 0 Energiomsætningen og respiration Side 3

33 13 Ændringen af lufttrykket, p, partialtrykket af ilt i indåndingsluften, p I,O, alveolær p A,CO, p A,O og S a,o med højden. Tallene i parenteser gælder for akklimatiserede personer. Højde (m) Lufttryk, p (mm Hg) p I,O (mm Hg) p A,CO (mm Hg) p A,O (mm Hg) S a,o (%) (77) 90 (9) (53) 73 (85) (30) 4 (38) 14 Mount Everest 8848 m Ændringen af lufttrykket, p, partialtrykket af ilt i indåndingsluften, p I,O, alveolær p A,CO, p A,O og S a,o med højden. Tallene i parenteser gælder for akklimatiserede personer. Højde (m) Lufttryk, p (mm Hg) p I,O (mm Hg) p A,CO (mm Hg) p A,O (mm Hg) S a,o (%) (3) 67 (77) 90 (9) (10) 40 (53) 73 (85) (7) 18 (30) 4 (38) 15 Mount Everest 8848 m Højde-akklimatisering 1. Hyperventilation. Polycythemia 3. DPG og ph afhængige ændringer i hæmoglobins dissociationskurve. 16 Ad. 3 R&T s. 39 Energiomsætningen og respiration Side 4

34 17 Med venlig hilsen Irena n t Beregning af iltforbrugshastighed. I O,I p n t V& R T I I p V& O,I I O,E R T I n t p p E O,E R T R T V& E E V& Iltens kaloriske koefficient do EOH Q O dt Iltforbrugshastighed E E Energiomsætningen og respiration Side 5

35 FORMELSAMLING EMNE ENHEDER LIGNING PARAMETRE Hydrostatisk tryk i væsker, pv [Pa] pv pa +ρ gh Massefylden, D -3 ]; tyngdeaccelerationen, g - ]; væskesøjlens højde, h [m]; luftens tryk ved væskeoverfladen, pa. Overtrykket, pover [Pa] pover pv patm Atmosfæretrykket, patm. Hookes lov for strækning af en fjeder [N] F y k( l l o ) k l Fjederens ubelastede længde, lo; fjederens aktuelle længde, l; kraft, Fy;. k benævnes fjederkonstanten eller stivheden. Laplaces lov for vægspænding i et rør, T Laplaces lov for vægspændingen i en kugleformet væg, T -1 ] T r p -1 ] T ½ r p Trykforskellen mellem rørets inder- og yderside (det transmurale tryk), )p; radius, r. Trykforskellen (det transmurale tryk), p; radius, r. Total tryk, ptot [Pa] ptot p + ½ρ v + ρ gh Væskens massefylde, ρ; lineære hastighed, v; tyngdeaccelerationen, g; højden i forhold til referencehøjden, h; hydrostatisk tryk, p (sidetryk); og hydrodynamisk tryk, ½ρv. Hydrodynamisk modstand, R -1 ] R p tot / V Strømningens volumenhastighed, V. Poiseuilles lov, gældende for en laminar strømning i et rør [m -1 ] V p tot π l 8 r η 4 Strømningens volumenhastighed, V ; væskens viskositet, η; rørets radius, r; og længde, l. Reynolds tal, Re dimensionsløst Re ρ V π r η Middelblodtryk, p art [Pa] p p + Arbejde, W, afsat i det systemiske kredsløb art diastol [J] W ( pao pv ) SV Flux, J -1 ] J dn dt A ρ v r η ( p p ) systol diastol 3 Strømningens gennemsnitlige lineære hastighed, v. Systolisk blodtryk, psystol; diastolisk blodtryk, pdiastol. Middeltrykket i aorta, p ao ; middeltrykket i vena cava, p v ; slagvolumen, SV 1 Stofmængden, n; tid, t; areal, A. Nettoflux, J -1 ] J P C C C - C1, hvor C1 og C er stofkoncentrationer på to sider af membranen; permeabilitetskoefficienten, P. Permeabilitetskoefficienten for en ikkeporøs membran, P Arbejde, W, ved transport af et uladet stof over en cellemembran -1 ] β Diffusionskoefficient i membranen, Dm; stoffets fordelingskoefficient, β; P D m δ membrantykkelsen, δ. [JAmol!1 ] W µ RT ln Gastransport ved diffusion i væske A α ( p p ) V k 1 x 1 1 M C C 1 Forskel i kemisk potentiale, ): 1-; stofkoncentrationer på de to sider af membranen, C1 og C; gaskonstanten, R; temperaturen i K, T. Gastransporthastighed, V, mellem to punkter med gastryk henholdsvis p 1 og p; areal hvorigennem transport finder sted, A; Bunsens opløselighedskoefficient, " ; diffusionsvejens længde, x; gassens molmasse, M; konstant, der afhænger af de valgte enheder, k.

36 Nernsts ligning, ligevægtspotentialet, Ex, over en membran [V] R T E ln X [ X ] [ X ] 1 Ligevægtspotentiale for ionen X, EX; ionkoncentrationer på de to sider af membranen, E 1 E F z X X1 og X; gaskonstanten, R; temperaturen i K, T; Faradays konstant, F. Hvis X er i ligevægt over membranen er EX Vm. Goldman ligningen, membranpotentialet, Vm [V] V m RT F ln [ ] + [ ] + [ ] [ ] + [ ] + [ ] P Na Na P P o K K o Cl Cl i P Na Na P P i K K i Cl Cl o Membranpotentialet, Vm (Vi-Vo); gaskonstanten, R; temperaturen i K, T; Faradays konstant, F; permeabilitetskoefficienter, P; subskripter o og i - ude og inde. Donnans fordelingsratio, rd [ ] X 1 konstant [ X ] Arbejde, W, ved transport af ioner over -1 o ] W i i o x µ x µ x zf( Vm Ex) en membran W µ µ zf( E V ) r D 1/z i o o i x x x x m Generelt udtryk gældende for ioner med forskellig valens (med fortegn), z, i elektrokemisk ligevægt over en membran. Ionens valens (med fortegn), z; Faradays konstant, F; membranpotentialet, V ligevægtspotential (Nernst potentialet), Ex. m; Osmotisk tryk, B, Van't Hoffs lov [Pa] π RT C Gaskonstanten, R; temperaturen i K, T; summen af koncentrationer af osmotisk aktive partikler, Σ C. Filtrationsligning for vand gennem en ideel semipermeabel membran, vandfluxen, Jv [m -1 ] ( ) Jv Lp p π Transmural trykforskel, p; osmotisk trykforskel, π ; filtrationskoefficienten, Lp. Varmefylde, c -1 ] c Konduktion eller varmediffusion [W] Q Tilført varme, Q; massen, der opvarmes, m; temperaturstigningen, T. m T Q ϕ λ t A T 1 T x Varmestrømmen, φ, mellem to punkter, hvis temperatur er henholdsvis T1 og T; varmemængde, Q, der strømmer gennem et areal (A) vinkelret på varmestrømmen i et tidsinterval, t; varmeledningsevnen, λ, i -1 ]; afstanden mellem de to punkter i meter, x. Bruttonyttevirkningen, N dimensionsløs Specifik smeltevarme eller fordampningsvarme, l -1 ] l N W y P y EO EOH Q m Ydre arbejde, Wy; energiomsætning, EO; effekt af ydre arbejde, Py; energiomsætningshastighed, EOH. Tilført varme, Q; massen af det stof, der undergår faseændring, m. Varmebalance [W] Lufttryk som funktion af højden, ph [Pa] Q Q d Q a m c ph po e ln h ½ h T t Varmedannelseshastighed, Q d ; varmeafgiftshastighed, Q a ; kroppens masse, m; kroppens varmefylde, c; kroppens temparaturstigningshastighed, T/t. Trykket i højden h over havoverfladen, ph; trykket ved havoverfladen, po; halveringshøjden, h½; dvs. den højde i hvilken trykket er faldet til ½po. h½ 5500 m. Luftarters opløselighed i væske, Henrys lov VA α ApA Det opløste volumen af luftarten A, VA, i m 3 (STPD) pr. m 3 af den givne væske; luftarten A's partialtryk, pa, i Pa; Bunsens opløselighedskoefficient for luftarten A, α; i den givne væske ved den forhåndværende temperatur.

37 Lydintensitet, I - ] I ½ yo v ρω yo vρπ f ½ p v ρ Lydbølgens elongationsamplitude, yo; lydens hastighed, v; luftens massefylde, ρ; lydens frekvens, f; lydens vinkelhastighed, ω (ω πf); lydbølgens trykamplitude, po. Lydintensitet, I, gældende for 3-dimensionel udbredelse - ] P Effekten af lydgiveren, P; afstand, r. I 4 π r Forskelle i lydstyrke db I 1 Lydstyrke, L1, i forhold til en reference, L0 (ofte den normale høretærskel), L 1 L 0 10log lydintensiteter, I1 og I0, lydbølgens trykamplituder, po,1 og po,0. 0log I p p 0 o, o, 1 0 Lydabsorption - ] α s I s I 0 e Lydintensiteten, Io og Is, før og efter passage gennem mediet med tykkelsen s; lydabsorptionskoefficienten, α; tykkelsen af det lydabsorberende lag, s. Brydning in en krum overflade [D] Afbildningsligningen for tynde linser, linsestyrke, LS [D] Akkommodationsbredde, AB [D] Korrektionsligningen [D] n 1 n n n 1 + a b r LS AB n f a b n1 r1 r NP FP NP FP f f f k FP k FP NP k NP Genstandsafstand, a; billedafstand, b; brydningsindeks i genstandsrummet, n1; brydningsindeks i billedrummet, n; radius af den krumme overflade, r. Genstandsafstand, a; billedafstand, b; mediets brydningsindeks, n1; linsens brydningsindeks, n; linsens krumningsradier, r1 og r, med positivt eller negativt fortegn for hhv. konvekse og konkave overflader; brændvidden, f. Negative værdier for b og LS står for hhv. indbildt billede og spredelinse. Styrken af et øje i akkommodationhvile, 1/fFP; styrken af et fuldt akkommoderet øje,1/fnp; fjernpunktsafstand, FP; nærpunktsafstand, NP. Brillens linsestyrke, 1/fk; det korrigerede fjernpunkt, FPk; det korrigerede nærpunkt, NPk. Henderson-Hasselbalch ligning, ph ph 6,1 + log [ HCO 0,03 P - 3 CO Aktuel bikarbonatkoncentration, [HCO3 - ], i mm; aktuel CO tension, PCO, i mm Hg. ]

38 1 Kredsløb 1 forår 004 (Irena Klodos) Kredsløb Indledning. Trykdefinition.. Karvæggens elastiske egenskaber. 3. Væskens statiske egenskaber tryk og beliggenhedsenergi. 4. Væskestrømning. Tryk, p, p F A m g A F F 3 m 70 kg A 1 1 m A 0,01 m Da p m g/a p 100 p 1 4 Tryk, p, p F A m g A F F F Kredsløb 1 Side 1

39 5 Væske p u p u p i 6 Fast legeme udviser elasticitet l 0 p u Hookes lov for strækning af en fjeder Fy k l F y l 1 Fy,1 l F y, l 0 l 1 l l 7 W y 1 F 1 y l k l Hookes lov for strækning af homogene legemer l 0 F y σ A og F y A l E l 0 A A } l hvor E kaldes Youngs modul materialekonstanten d.v.s. den afhænger af stoffets natur men ikke dets mængde eller form. E udtrykkes i Pa (N m - ) F y 8 Vægspænding. Laplaces lov. F tryk F el F el F el p u p u p i p u Kredsløb 1 Side

40 9 Vægspænding. l F T l F T l T F l t p r πr eller ved en betragtelig vægtykkelse T p r m 10 l Den elastiske potentielle energi. F 1 T 1 l F 1 T 1 l πr 1 F T l π r F T l 11 πr Arbejdet, W, udført under strækningen er lig tilvæksten i den elastiske potentielle energi, E pot. Arbejde og tilvækst i den elastiske potentielle energi. T T W f(f, forlængelse) T 1 F F r 0 r 1 r r hvor F T l og forlængelse π(r r 1 ) Arealet W E pot 1 F 1 πr 1 πr Sammenligning af Hookes og Laplaces love Fy l Hookes lov : σ E A l0 Fy Laplaces lov : T p r l l π r r Da A t l og (Hooke) er (Laplace) l0 π r0 r0 r T E t r0 Kredsløb 1 Side 3

41 13 T T b Strækning af et kunstigt kar Hookes lov p b T b Strækning af et blodkar p b T a r 0 r a Laplaces lov p a T a r b r r 0 r a r b p a 14 Nerver Glatmuskel celler Lamina elastica interna Endothel celler Elastin, kollagen Arrangement af lagene i en arterioles væg. 15 Elastin Fibers in Artery. Light micrograph of a portion of the wall of the aorta in cross section showing numerous wavy elastin fibres common to all arteries. Elastin fibre Elastiske egenskaber af forskellige blodkar T (N m -1 ) T Elastiske egenskaber af et modstandskar i afslappet ( ) og aktiveret ( ) tistand Aorta Vena cava T r (mm) r Kredsløb 1 Side 4

42 17 Væske p u p u p i 18 Fast legeme udviser elasticitet p u Væskens statiske egenskaber. Hydrostatisk tryk. p 0 p 1 h m g p F Ekstra tryk, væske A A Da mvæske ρ V ρ A h ρ A h g p ρ g h A og p1 p0 + ρ g h 19 A B h 1 h p 1,A p 1,B p,a p,b I et forbundet rørsystem er trykket det samme på samme niveau. 0 A B Hydraulisk presse. Hvad skal massen på stempel A være for at holde en masse på tons på stempel B? a 0 cm og b 800 cm F m g p og pa p Areal Areal ma g mb g mb a ma a b b 000 kg 0 cm ma 50 kg 800 cm B Kredsløb 1 Side 5

43 1 Væskens statiske egenskaber. Beliggenhedsenergi. Epot m g h Epot,1 > Epot, p 0 h Beliggenhedsenergi falder med afstanden fra væskeoverfladen. E E ρ g h pot,1 pot,0 h 1 p 1 h Væskens statiske egenskaber. Tryk og beliggenhedsenergi. p 0 p 1 Trykket stiger med afstanden fra væskeoverfladen. p1 p0 + ρ g h h Beliggenhedsenergi falder med afstanden fra væskeoverfladen. Epot,1 Epot,0 ρ g h 3 Væskens statiske egenskaber. Hydrostatisk tryk og beliggenhedsenergi. Stempel p stempel p 1 h p1 pstempel + ρ g h mens p og Epot forbliver uændrede 4 Absolut tryk og overtryk p 0 Absolut tryk p1 p0 + ρ g h1 p 1 h 1 Overtryk p1 p0 + ρ g h1 p0 ρ g h1 Kredsløb 1 Side 6

44 5 Væskestrømning. 1. Kontinuitetsprincippet.. Bernoullis formel sammenhæng mellem væskens tryk, kinetisk og potentiel energi. 3. Tryk terminologi. 6 x 1 Kontinuitetsprincippet x / t v v1 v A 1 A V V V x V A v A, hvor V& t t t V& v1 A1 v A v A 7 I en usammentrykkelig væske er den lineære hastighed af væsken ved en given volumenhastighed omvendt proportional med tværsnitsarealet af strømrøret. Minutvolumen (l/min) Total tværsnitsareal (cm ) 4,5 8 F A v A A Lineær hastighed, v, (mm/s) 500 0,5 F B Aorta Arterier Vener Arterioler Venoler Kapillærer Bernoullis formel. v B B h A Reference højde h B Vena cava Epot m g hb m g ha E kin 1 m v 1 B m va For at forøge energien i væsken skal man udføre arbejde på den. Det er trykkræfterne, F A og F B, der udfører arbejde. W trykkræfter E pot + E kin 1 p + ρ v + ρ g h konstant Bernoullis formel for gnidningsfri strømning af tørt vand. Kredsløb 1 Side 7

45 9 Sammenhæng mellem væskens tryk, kinetisk og potentiel energi. V & p A + 1 ρ v 1 A + ρ g ha pb + ρ vb + ρ g hb A B Da v A v B pa + ρ g ha pb + ρ g hb p B p + ρ g A ( h h ) A B 30 Sammenhæng mellem væskens tryk, kinetisk og potentiel energi. V & A B p A + 1 ρ va + ρ g ha pb + 1 ρ vb + ρ g h B Da h A h B A 1 1 p + ρ v A pb + ρ v B ( v ) pb p 1 A + ρ A vb 31 Tryk terminologi. 1 p + ρ v + ρ g h konstant Hydrostatisk tryk sidetryk Beliggenhedsenergi pr. volumen Total tryk, p tot Hydrodynamisk tryk Endetryk 3 Sidetryk det hydrostatiske tryk. p 0 Trykkraften (hydrostatisk tryk) har samme størrelse i alle retninger. Trykkraften påvirker også h siderøret ved x med samme størrelse. Den løfter væske i x det til højde h. p v p v p pv p0 ρ g h p p ρ g h overtryk Kredsløb 1 Side 8

46 33 Sidetryk - endetryk p 0 p 0 h h h 1 Trykkraften Kraften der opstår når væsken bremses op (Newtons. lov). p v Sidetryk, p v Endetryk, p ende Endetryk sidetryk p v p ende ½ρ v ρ g h 34 Sammenhæng mellem væskens tryk og kinetisk energi. p p > p v v < v p 1, v 1 p, v p3, v 3 35 Sammenhæng mellem væskens tryk, kinetisk og beliggenheds energi. V& p, v, h p 1, v 1, h 1 h h < h p p 3 v v < v >> p p 3, v 3, h 3 36 Bernoullis formel for gnidningsfri strømning af tørt vand. 1 p + ρ v + ρ g h konstant Formel for viskøs strømning af en virkelig væske. q p + 1 v + g h p + 1 A ρ A ρ A B ρ vb + ρ g hb + V p tot,a p tot,b hvor q er den varme der dannes i et volumen V under passage fra A til B. q p tot V Kredsløb 1 Side 9

47 Kredsløb forår 004 (Irena Klodos) 1 Kredsløb. 1. Strømning af viskøs væske - varmedannelse.. Viskositet. 3. Laminar turbulent strømning. 4. Hydrodynamisk modstand. 5. Blodkredsløbet. Blodets viskositet. Hydrodynamisk modstand. Hjertets arbejde. Bernoullis formel for gnidningsfri strømning af tørt vand. 1 p + ρ v + ρ g h konstant Formel for viskøs strømning af en virkelig væske. q p + 1 v + g h p + 1 A ρ A ρ A B ρ vb + ρ g hb + V p tot,a p tot,b hvor q er den varme der dannes i et volumen V under passage fra A til B. q p tot V 3 Viskøs strømning. Bernoulli V& 4 q p R V& tot V hvor R er den hydrodynamiske modstand og V& er strømningens volumenhastighed. V& ptot R Hydrodynamisk modstand og væskens viskositet. Plade Væg A x x 1 v1 v F dx dv F η A dv dx hvor F er gnidningskraften og η er viskositeten. τ F η dv A dx hvor τ er forskydningsspænding. Kredsløb Side 1

48 5 Tværsnit gennem hastighedsprofilen for væskestrømning i et rør. v (m s -1 ) 0 væg rørmidte væg 6 Forskydningsspænding som funktion af hastighedsgradienten. F A τ η dv dx τ Newtonsk væske Ikke newtonsk væske τ 7 dv/dx Hældning η Hydrodynamisk modstand. dv/dx 8 V& Volumenhastighed Laminar strømning Trykgradient & V p 1 R p Turbulent strømning V& v p R V& tot 8 η l R π 4 r 4 ptot ptot π r R 8 η l 1 v max R V& p V& tot ptot R v v max Kredsløb Side

49 9 Overgang fra laminar til turbulent strømning. Reynolds tal. ρ V& Re π r η eller ρ v r Re η Hvis Re > 1000 vil strømningen sandsynligvis være turbulent. π r η V& k 1000 ρ Den kritiske volumenhastighed. eller η vk 1000 ρ r Den kritiske lineære middelhastighed. 10 Modstand i sammensatte rørsystemer. Serieforbundne modstande. V& p 1 R 1 R R V& p p 3 3 p 4 p p R 1 4 tot V& p1 p p p3 p3 p V& V& V& R tot R 1 + R + R 3 p 1 V& 4 11 Fordeling af det hydrostatiske tryk i systemet - spændingsdeler V& p 1 R 1 R V& p p 3 p 1 p1 p 3 R R p 1 p 3 p R + R R + R Modstand i sammensatte rørsystemer. Parallelforbundne modstande. V& p 1 R 1 R p V& R 1 V& 1 V& p R 1 V& p V& R 3 R 3 3 p p V& 1 V& 1 p 1 V& 1 3 R1 R R3 V & V& 1 + V& + V& Rtot R1 R R3 Kredsløb Side 3

50 13 5. Blodkredsløbet. Blodets viskositet. Hydrodynamisk modstand. Hjertets arbejde Blodkredsløb. Den hydrodynamiske modstand. V& På arteriesiden og i det systemiske kredsløb V& ptot R p R Viskositet 8 η l R 4 π r Blodets viskositet varierer med strømningshastigheden. Radius τ (Pa) Enkelte blodlegemer Blod Tilsyneladende η τ 0 Plasma dv/dx (s -1 ) Aggregater dv/dx (s -1 ) 16 Blodets viskositet varierer med strømningshastigheden. Axial streaming. Kredsløb Side 4

51 17 Relativ viskositet Blodets viskositet som funktion af rørdiameter. Plasma skimming ,1 0, 0,3 0,4 0,5 0,6 Rør diameter (mm) 18 Viskositet som funktion af hæmatokrit. Relativ viskositet Flow of hemoglobin (g/min) 19 Hæmatokrit Blodkredsløb. Den hydrodynamiske modstand. Viskositet 8 η l R 4 π r Radius 8 η 0 R 4 π r Radius Vasoconstriction l Normal arteriolar tone. Cross section of arteriole. Increased contraction of circular muscle in arteriolar wall, which leads to increased resistance and decreased flow through the vessel. Vasodilatation Decreased contraction of circular muscle in arteriolar wall, which leads to decreased resistance and increased flow through the vessel. Kredsløb Side 5

52 1 overtryk (mm Hg) Arterier Kapillærer Arterioler Dilatation: modstanden i arteriolerne falder fald i R tot V& stiger. p over arteriolerne falder. Samtidig stiger p over de dele af kredsløbet hvor R er uændret p V& R Ved kontraktion gør det modsatte sig gældende. Venoler-vener Sammenhæng mellem blodgennemstrømning og perfusionstryk i et organ. V& Stigende grad af vasokonstriktion. 3 v. ventrikel p Pulserende blodstrømning. Kapillærer Systolisk tryk gennemsnit tolisk tryk Arterier Arterioler Venoler-vener 4 Åbent manometer Måling af blodtrykket. p atm Overtryk. p p + manchet atm p blodtrykket p blodtryk p manchet p atm p overtryk Kredsløb Side 6

53 5 mm Hg Hydrostatisk tryk hos stående person. Venetrykket 6 Aortas vindkedelfunktion. Gennemsnitsarterietrykket Under udpumpningen opstases blod i aorta og større arterier. Det medfører strækning af arterievæggen stigningen i den elastiske potentielle energi. Under de tre resterende faser af hjertearbejde bliver den elastiske potentielle energi oplagret i arterievæggen omdannet til arbejde. 7 Aorta og elastiske arterier v. hjerte Pumpe Vindkedel Luft 8 Aorta og elastiske arterier Arterioler Kapillærer Venoler og vener v. hjerte Pumpe Vindkedel h. hjerte Kapacitans Kredsløb Side 7

54 9 Total perifer modstand, TPR. p h. atrium p arterie TPR ( p p ) arterie V& hj h. atrium 30 Hjertets arbejde Arbejde udført på hjertet af blodet. P v.ventrikel (kpa) -5 3 ( 10 m ) V 31 Hjertets arbejde Arbejde udført af hjertet på blodet i uddrivningsfasen. Arbejde udført af hjertet på blodet under hele cyklus. ca. 0,03 J P v.ventrikel (kpa) ca. 1,01 J ca. 1 J V -5 3 ( 10 m ) Kredsløb Side 8

55 Membranpotentialet 1 Donnan ligevægt 1. K 1 Cl K Cl 1. π 0 3. V 0 1 nk + Pr n- K + Cl - + H O Ligevægt og steady state Ligevægt µ 0 E eq V m J net 0 J uni 0 W 0 Ckonst Steady State µ 0 E eq V m J net 0 J uni 0 W > 0 3 Pumpe-Læk teorien læk K + Steady state Na + Cl - + K + ADP+Pi ATP pumpe 3Na+ Akt 8mM [Na] 4 membranpotentiale Membranen er isolerende således at der kan ske en ladningsadskillelse Vm V m V i - V u

56 5 MEMBRANPOTENTIALE ladningsadskillelse P K >>P Na Na K + Na + ADP+Pi ATP Ladningsadskillelse K + 3Na + Diffusionspotentiale + pumpepotentiale 6 DIFFUSIONSPOTENTIALE V 1 V KCl Vm Hvis: > Initielt Slut P K >P Cl Cl > V >V 1, V0 P Cl Cl >P K > V 1 >V, V0 P K P Cl Cl > V0, V0 P K >>P Cl Cl > VE K P Cl Cl >>P K > VE Cl Cl RT P Na Na o +P K K o +P Cl Cl ln i F P Na Na i +P K K i +P Cl Cl o 7 Goldman ligningen RT P Na Na o +P K K o +P Cl Cl i Vm ln hvis Cl - er i ligevægt fås: F P Na Na i +P K K i +P Cl Cl o RT P Na Na o +P K K o RT (P Vm ln Na /P K )Na o +K ln o F P Na Na i +P K K i F (P Na /P K )Na i +K i P K 10-8 ms -1 K o.5 mm K i 130 mm P Na ms -1 Na o 110 mm Na i 13 mm V m 8,31 310/9, ln{(! 110+,5)/(! )} -96 mv E K -106 mv 8 Pumpens elektrogene bidrag RT P Na Na o +P K K o mv Vm ln F PNa Na i +P K K i Hvis pumpen er elektroneutral RT P Na Na o +βp K K o Vm ln mv F P Na Na i +βp K K i Hvis pumpen er elektrogen f.eks β 1.5

57 9 Cellemembranen som K + - elektrode V m 0 Vm Hvis Cl - er i ligevægt og P K >>P Na : V m ~ E K RT P Na Na o +P K K o +P Cl Cl ln i F P Na Na i +P K K i +P Cl Cl o AB: E K -59,5 log(k o /140) AC:V m -59,5 log[(k o +0.01Na o )/140] Kalium koncentration ude/mm I elektriske experimenter opfører membranen sig som et eq. kredsløb med to grene: en strømførende del, der antyder en K + selektiv pore og en kapacitativ gren, membranens lipidlag 10 Elektrisk ækvivalens Na + R Na C m E Na R Na R K E Na E K C m K + R K C m E K 11 Membranpotentialet Ude (+) P K P Cl P Na E K E Na C m V m E Cl Inde (-) 1 Membran som kapacitor extracellulær membran intracellulær 1volt V m +Q -Q C C m 1µF/cm ~ ladn. 1cm V Q/C

58 13 Membranen som kapacitor 140 mm K + d 0 µm 140 mm svare til 0,14 πr 3 5, mol ioner V m -60 mv C m 1µF/cm Antal ladninger: QC m AV m A 4πr 4π( ) cm Q π( ) , coulomb svarende til 7, /9, mol 7, mol ioner dvs. 1 ud af Hastigheden af ladningsændringen Na + Tætheden af kanaler er typisk 50-00/µm sv.t kanaler per celle. K + Hver kanal transporterer i str. ordenen mill ioner/sec sv.t en ændring i V m på ca 60 mv. Dvs V m ændres i sub-ms området. 15 Patch clamp sug træk træk 16 Bilag V A

59 17 Rekonstituering

60 Membrantransportproteiner 1 Migration >< Diffusion F y -grad(v) MIGRATION F D -grad(µ) DIFFUSION Permeabiliteten af lipidbilag for forskellige grupper af stoffer Hydrofobiske molekyler Små uladede polære molekyler O CO N H O urea glycerol Simpel diffusion Store uladede polære molekyler Ioner Glukose Faciliteret/aktiv transport 3 1 ATP 3 ions ADP+Pi Transporttyper 3 3 ATP ADP+Pi K Passiv diffusion carrier 3 pumper 4 kanaler 4 Transportformer PASSIV simpel Diffusion i membranen faciliteret Pore/kanal Carrier AKTIV primær pumper sekundær carrier

61 5 Passiv vs. aktiv transport J Passiv J Aktiv µ µ µ 1 grad µ µ 1 grad µ 6 Kanal proteiner, Gramicidin V A Cs K Na 7 Aquaporin 1 8 Carrier & Kanaler Carrier proteinet letter den passive passage af visse stoffer, der bindes med høj affinitet til carrier en, over membranen. Den har en høj selektivitet men er langsom. Kanal proteinet letter selektivt den passive passage af visse stoffer over membranen, ved at åbne en hydrofil pore. Den har en lavere selektivitet men er hurtig.

62 9 Simpel og faciliteret diffusion J J J P C J max JS J max /(S+K m ) Substratconc. Substratconc. 10 Ionkanaler 11 Ionpumper Na/K-ATPase H/K-ATPase Ca-ATPase + + 3Na + H + ADP + Pi ATP ADP + Pi ATP ADP + Pi ATP K + ind ud K + ind ud ind cyt Ca + 1 ATP - cellens brændstof Adenosine trifosfat, ATP er cellens brændstof. Ved fraspaltning af den terminale fosfat gruppe (γp) frigøres ca. 50 kj/mol. ATP γp energi ADP

63 13 K ATP ADP +Pi C Na C K µ K Na-pumpens nyttevirkning + 3Na G ATP 55 kj/mol V m -94 mv µ K 0,4 kj/mol µ Na 14,5 kj/mol 3Na + K: 44 kj/mol N 80% µ Na 14 Ca-ATPase NN P P L Ca A Ca-ATPasen fra sarcoplasmatisk reticulum består af ca 1000 aa. Dets 3D struktur er nu kendt til.8 Å hvor de enkelte aa. kan ses 15 Ca-ATPasen i cellen Der er en anden type Ca-ATPase i sarco/endoplasmatisk reticulum- Ca-ATPasen regulerer den fri Ca + i cytosolen. Ca + er en sec. messenger hvis conc. er reguleret via mange signalveje. Pumpen opretholder en konc. gradient på mere end Der sidder en Ca-ATPase i plasmamembranen. 16 Na-PUMPENS TOPOLOGI ouabain γ-enhed à-enhed -COOH -enhed -COOH -NH -NH ATP cytoplasma

64 17 Na,K-pumpen i cellen K + ATP Na + sukker ADP+P i +Energi 3 Na + K + /Na + K + /Na + Na,K-pumpen sidder i cellemembranen. Den er ca. 50x100 Å. Cellemembranen er 40 Å tyk, og celler er ca. 15 µm i diameter. I et hvidt blodlegeme er der ca pumper. Hver pumpe kan transportere ca. 600 Na + og 400 K + per sek. og spalte 00 ATP + molekyler. I nyrer og hjerne skyldes 45% af vores energiomsætning pumpens aktivitet. Pumpen opretholder en lav Na + og høj K + + koncentration inde i cellen. Ion-gradienterne + udnyttes til optagelse af næringsstoffer (sukker, aminosyrer), der ellers ikke kan + passere cellemembranen. De af pumpen opretholdte ion-gradienter sammen med membranens forskellig permeabilitet for Na + og K + bevirker, at der skabes en spændingsforskel på ca. 60 mv over cellemembranen med indersiden negativ. 18 Na,K-pumpen og volumenregulering cellen skrumper når trykket falder Bakterier og planter har cellevægge. Dyr har cellemembraner cellen svulmer og brister når trykket stiger Bakterier og planter har cellevægge der kan modstå store tryk uden at briste. Celler hos dyr har cellemembraner, der brister som sæbebobler, hvis trykket stiger i cellen. Na,K-pumpen opretholder osmotisk (tryk)-balance i cellen. 19 Na,K-pumpen i nerveimpulsen 50 0 nervecelle nerveimpuls mv sek K + pumpen 3Na + Na + K + ion-kanaler Ved hver nerveimpuls løber der Na + ind og K + ud af nervecellen gennem kanaler. Jonbalancen genoprettes af Na,K-pumpen. Ved hver nerveimpuls løber der ca. 5 milliarder Na-ioner ind i cellen. De pumpes ud igen på mindre end 1 sek. 0 Vand - og saltbalancen Na + Na + Na + K + K + Na + Na + K + Na + Na + Na + K + Na + I nyrens tubuli sker en tilbage-transport af den udfiltrerede Na +. Na + passerer passivt in i cellen fra lumen af nyrerøret og transporteres videre ud af cellen vha. Na,K-pumper. Mellem cellerne er der propper ( ) der lukker for tilbageløb. Normalt tilbage-transporteres mere end 95% af den Na + der udfiltreres i urinen.

65 1 Tætte epitheler (nyrens samlerør og mucosa epithel) basolateral ADH Na + K + Na + K + 0 mv camp K + K + Na mv apical H O Na + K + Na + K mv Na/K/Cl Cl - K + mucosa Ude Inde Na,K-pumpens medicinske betydning K + Digitalis Digitalis Na + Ca + Digitalis bruges ved hjertesvigt. Digitalis hæmmer Na,Kpumpen hvorved Na + - koncentrationen stiger i hjertecellerne. Dette stimulerer Na/Ca exchange proteinet hvorved calciumkoncentrationen stiger i cellerne. Dette øger muskelkontraktiliteten. 3 Sekundær aktiv transport ATP pumpe Na + glukose Na + 4 Kolera tarmlumen 1 3 Na + Na + Na + tarmcelle Kolera bacterier producerer et toxin der øger NaCl tabet, og dermed væsketabet, til tarmen. Dette kompenseres ved at behandle patienten med NaCl og sukker. Na + og sukker stimuler gensidigt hinandens optagelse via en glucose/na co-transporter (1). Na,K-pumpen () holder Na + -koncentrationen konstant, mens en glukose transporter (3) fjerner glukosen over den basale membran.

66

67 Organismens varmebalance efterår Organismens varmebalance Energiomsætning, indre og ydre arbejde. Varmeproduktion - hvor kommer varmen fra og hvorfor? Varmeafgivelse. Temperaturregulation. 3 Energi indtagelse Energi fra føde Energi indtagelse og omdannelse i hvile Metabolisk lager Energi depot Energi omsætning Indre arbejde Energiomsætningshastighed, EOH H Varme Indre arbejde arbejde for at opretholde steady state, der udføres også når kroppen er i hvile, og som bliver omdannet til varme. EOH & H Q d hvor Q & d er varnedannelseshastighed Ydre arbejde - påvirkning af omverdenen. Energiomsætningshastighed, EOH W Metabolisk lager Indre arbejde Ydre arbejde Varme Ved ydre arbejde bliver kun en del af energien udnyttet til at udføre arbejde og resten spildes som varme. EOH P + & W Q d 4 hvor EOH W er den energiomsætningshastighed man har når man udfører arbejdet, Q & d er varmedannelseshastighed og P (effekt) er den hastighed med hvilken arbejdet udføres (W/t ). Nyttevirkning EOH W EOH Hældning 1/N netto EOH H P P N P P brutto EOH W N P netto P EOHW ( Q& d + P) ( EOH EOH ) W H Organismens varmebalance efterår 003 Side 1

68 5 Tilstand Hvile Siddende i ro Gående 5 km/time med 10 kg på ryggen Let industriarbejde Hård arbejde EOH (W) op til 600 Max. EOH W ca W i en kort periode 6 Varmeudveksling m 1 ; c 1 ; T 1 m ; c ; T Q1 + Q 0 og TSlut, 1 TSlut, TSlut Varmeudveksling Q1 m1 c1 Q m c ( TSlut T1 ) ( T T ) Slut og T Slut m1 c1 T1 + m c T m c + m c Varmeafgift Q & R + C + K + E a Q & a varmeafgift R - radiation, C- convection, K - conduction, E - evaporation, hastigheder 8 Varmeafgivelse fra indre organer til omgivelserne 1. Konduktion diffusion af varme fra indre organer til blodet.. Konvektion med blodet til hudkarrene. 3. Konduktion af varme fra blodet til overfladen. 4. Varmeafgift fra huden til omgivelserne ved konduktion, konvektion, radiation og evaporation. Organismens varmebalance efterår 003 Side

69 9 1. Konduktion, K, af varme fra indre organer til blodet. T M T B K λ T A T x M B hvor 8- varmeledningsevnen (W m 1 K 1 ), A er kontaktarealet, T er temperaturen af M (musklen) eller B (blodet) og x - afstanden mellem M og B. 10. Konvektion, C, med blodet til hudkarrene - transport af varme sammen med massen. T ind T ud masse specifik varmefylde ( T T ) mblod cblod C ud ind t tid Q& Blod ρ Blod cblod ud ind Specifik varmefylde (hvor meget energi skal bruges for at opvarme 1 kg med 1 o C). ( T T ) 11 Husk!!! Blodkar T ind T B m x Blod t Huden Q& ρ K T sk Blod T λ A Blod 3. Konduktion af varme fra blodet til overfladen. B T x sk T ud hvor 8 - varmeledningsevnen (W m 1 K 1 ), A er kontaktarealet, T er temperaturen af B (blodet) og SK (huden) og x - afstanden mellem B og SK. 1 Kulde Varme Conductance, K Q& a K T T λ A x k sk Q & a- hastighed af varmeafgift fra kernen til overflade, T k kerne (core) temperatur Organismens varmebalance efterår 003 Side 3

70 13 Kulde Varme K λ T A B T x sk Counter current 14 Varmeafgift fra indre organer til huden ved konvektion og konduktion T k Huden T sk Varmeafgift fra huden til omgivelserne ved konduktion, konvektion, radiation og evaporation T o & K ( T T ) Q & K ( T T ) + E Q a k sk a sk o Varmeafgift fra huden til omgivelserne. 4a. konduktion gennem et stillestående luftlag. Huden Luft T a x T T K A sk λ o x λ - varmeledningsevnen for luft er meget lille og x afhænger af konvektionen 16 4b. Konvektion med luftstrømmen C hc A ( T T ) sk hvor h c er en koefficient, der afhænger af.. o Organismens varmebalance efterår 003 Side 4

71 17 4c. Radiation, R, - elektromagnetisk stråling Huden Omgivende genstande T r R A σ 4 4 ( T sk T ) hvor T r er temperaturen af de omgivende genstande og F er Stefans konstant 5, W m K 4. r 18 Varmeafgift ved radiation, konduktion og konvektion (Medicinsk Biofysik I s. 180) Q& ( T ) a, RCK R+ C + K K sk To K - en konstant, der bl.a. afhænger af overfladens areal og beklædning. 19 4d. Evaporation, E, (fordampning) - svedfordampning fra kroppens overflade og fordampning af vand fra lunger. E m l t hvor l er vandets specifikke fordampningsvarme. 0 0 o C Omgivelsernes temperatur 45 o C Relativ fugtighed (%) Varme følelse Mulighed for feberkrampe. Feberkramper. Hedeslag muligt. Alvorlig risiko for hedeslag. Organismens varmebalance efterår 003 Side 5

72 1 Organismens varmebalance resume. Varmedannelse, Q d EOH - P Varmeafgif t, Q & Q& a a, RCK + E S Organismens varmemængde Konduktion, konvektion, stråling Q& a, RCK K Tsk To ( ) Vand fordampning T S Q& Q& d a mkrop ckrop t m l E t Temperaturregulation 3 i hypothalamus registrerer temperatur af blodet Varme og kulde receptorer i huden registrerer den udvendig temperatur tidligt varslings system 4 Varmedannelse og varmetab hos en hvilende, let påklædt person i termisk steady-state. Varme tabt fra eller dannet i legemet (W) E EOH Q & a, RCK Omgivelsestemperatur (K) Regulation ved: EOH; vasomotorisk svedproduktion Organismens varmebalance efterår 003 Side 6

73 5 The control of thermoregulatory responses 6 Set point ændring FEBER 7 FEBER Infectious agents Toxins Mediators of inflammation Monocytes/macrophages Endothelial cells Other cell types Pyrogenic cytokines IL-1, TNF, IL-6, IFNs Fever Heat conservation Heat production Elevated thermoregulatory set point Anterior hypothalamus PGE Action of antipyretics 8 Organismens varmebalance efterår 003 Side 7

74 9 Akklimatisering til varme og fugtige omgivelser Rectal temperature, o C Heart rate, beats min -1 average rectal temperature; sweat loss; heart rate 30 Akklimatisering til varme og fugtige omgivelser 31 Physiologic adjustments during heat acclimatization Acclimatization Response Effect Improved cutaneous blood flow Transports heat from deep tissues to the body s shell Effective distribution of cardiac output Appropriate circulation to skin and (CO) muscles to meet demands of metabolism and thermoregulation; greater stability of blood pressure during exercise Lowered threshold to start of sweating Evaporative cooling begins early during exercise More effective distribution of sweat Optimum use of effective surface for over skin surface evaporative cooling Increased sweat output Maximizes evaporative cooling Lowered salt concentration of sweat Diluted sweat preserves electrolytes in extracellular fluid Organismens varmebalance efterår 003 Side 8

75 3 Påvirkning af en extrem afkøling. Dyb legemstemperatur % overlevelse Kulderystelser, puls stigning Sænket bevisthedsniveau Muskelrigiditet Tid efter immersion 33 Påvirkning af en extrem afkøling. Dyb legemstemperatur Paradoksal afklædning 50% overlevelse Ventrikelflimmer Hjertestop Ingen EKG og EEG Genoplivning kan ses trods mangel på livstegn 0 0 Tid efter immersion Organismens varmebalance efterår 003 Side 9

76 Forelæsningens terminologi R&T terminologi MB og mål- fortegnelses (MF) terminologi Energiomsætning, EO MB E k ; Energiomsætningshastighed, EOH M MB EOH, de k /dt; MF E og e for energiomsætningshastghed i hvile Ydre arbejde, W y MB W y Ydre arbejde/tid,effekt, P y W MB dw y /dt MF W Varme, Q eller varme/tid, Q & MB E v, eller φ varmestrøm; i MF Q Varmedannelse, Qd EO Wy eller Varmedannelseshastighed, Q& EOH P d y Nyttevirkning, Py Py W MB W W N N y y brutto EOH ( Py + Q& d ) EO Ek MF N W 100 / E Nyttevirkning, Py N netto MF W 100 N ( EOH arbejde EOH hvile ) E e Varmeafgiftshastighed, Q & a: R radiation; C konvektion; K HF - heat flow (varmeafgiftshastighed) R radiation; C konvektion; K konduktion; E konduktion; E evaporation alle udtrykt som hastigheder evaporation opdeling Varmeafgift ved konduktion, T T K A λ 1 hvor λ er x varmeledningsevne, A er arealet og x er afstand mellem 1 og Conductance, λ A Q& a Q& d K hvor λ er varmeledningsevne, A x T T1 er arealet og x er afstand mellem 1 og Varmeafgift ved konvektion, C. Herunder varmetransport med mblod cblod ( T ) blodet: ud Tind C Q& blod ρblod cblod ( Tud Tind) t hvor Q & blod er blodets volumenhastighed, ρ er dets massefylde, c er dets specifikke varmefylde, og (T ud T ind ) er forskel i temperatur på det udløbende og det indløbende blod. 4 4 Varmeafgift ved stråling, R A σ ( T sk Tr ), hvor σ er Stefans konstant, A legemets overflade, Tsk er den gennemsnitlige hudtemperatur og T r er temperature of radiant environment. Sammenligning af terminologi HF C hvor HF er heat flow og T c er kerne- T c T sk og T sk er hudtemperaturen. Varmeafgiften fra organismen til omgivelserne C hc A ( Tsk Ta ) hvor A er arealet af legemets overflade og h c er convective heat transfer coeff. ForTsk tæt på T r (temperature of radiant environment) R hr esk Ar ( Tsk Tr ) hvor h r er radiant heat transfer coeff., e sk emissiviteten af hud, A r effective radiating surface area. MB E v, eller som hastgheder MB dev/dt; MF Q d dw / dt y ( W + E ) EOH y v MB φ med subskript: s stråling; k både refererende til konduktion og konvektion; e evaporation; MF Q a uden T T MB 1 φ λ A hvor λ er varmeledningsevne, A er x arealet og x er afstand mellem 1 og MB K φ kh Tk Th 4 4 MB A σ ( T T ) φ s 1 hvor σ er Stefans konstant Organismens varmebalance efterår 003 side 10

77 m l Varmeafgift ved evaporation, E hvor m er den fordampede t masse og l er den latente fordampningsvarme. ( P P ) E he A sk a hvor h e er evaporative heat transfer coeff., P sk og P a er partial vanddamptryk ved huden og i omgivelser dvs ved to forskellige tempera-turer. Da mætningen med vanddamp er afhængig af temperaturen kan man få den fejlagtig opfattelse at man kan afgive varme ved vandfordampning til allerede mættede omgivelser. dqevap m l MB φ e hvor m er den fordampede dt t masse og l er den latente fordampningsvarme Varmeafgifthastighed ved radiation, konvektion og konduktion Q & RCK K (T sk T o ), hvor K er en konstant, der bl.a. afhænger af MB φ skk K (T sk T o ), hvor K er en konstant, der bl.a. afhænger af overfladens areal og beklædning. overfladens areal og beklædning. Varmeafgiftshastighed, Q & a R + C + K + E K (T sk T o ) + m l/t MB φ φ skk + φ e hvor φ skk K (T sk T o ); MF Q a Tkrop S - storage Varmebalance, S Q& d Q& MB dq dt dev dt φ skk φe m c T t a mkrop ckrop hvor S er t dqo dto hastigheden af varmeindholdændring i kroppen. MF V q Qd Qa hvor dq o /dt dt dt varmeakkumuleringshastigheden i organismen, V- legemsvægten, q organismensvarmefylde og dt o dt hastigheden for ændringen i organismens gennemsnitstemperatur. Temperatur: hud T sk ; kerne T k ; omgivelser T o Kerne T c ; omgivelser T a Hud T h ; kerne T k ; omgivelser T o Organismens varmebalance efterår 003 side 11

78 Osmose og filtration 1 TRANSPORTTYPER OVERSIGT DIFFUSION AKTIV TRANSPORT Simpel Faciliteret Primær Sekundær Kanaler Carrier porer Pumper Symporter Antiporter OSMOSE INITIELT LIGEVÆGT J w J s 3 OSMOSE p 4 π J osm J filt SEMIPERMEABEL MEMBRAN p En semipermeabel membran tillader kun vand at passere. Diffusion af stoffet og af vand, der normalt forløber samtidigt, kan nu adskilles. Ved ligevægt er J v 0 p π RT. C

79 5 Osmolære koncentrationer I udregning af π bruges osmolære koncentrationer. Der er forskel på iso-osmotisk og iso-tonisk 150 mm NaCl 150 mm KCl 6 OSMOSE vs. DIFFUSION membran J osm pore p J D I bilag er er J osm osm J D af af vand. Når J osm osm >J D kan det evt. skyldes porer. Hvis poren er er selektiv for opløsningsmidlet (H O) skabes en hydrostatisk trykgradient gennem poren, der virker som en øget drivkraft på vandet. 7 FILTRATION og OSMOSE J Filt -L p. p p 1 < p J osm L. pd π π 1 < π J V L. p ( p - π π) p 1 < p π 1 < π π 0 p 0 π 0 p 0 8 KAPILÆRETS VÆSKEBALANCE [kpa] filtration 4 p a absorption 3 π art p v ven V p v π

80 9 Kapillæret - et eksempel Figuren viser en skitse af et kapillær med angivelse af hydrostatiske og osmotiske tryk. L p 10-1 m skg -1 [kpa] filtration 4 p a absorption.6 π p v kpa 0.6 kpa A. Beregn nettofluxen over kapillæret. Er der nettofitration eller absorption? B. Hvor på kapillæret er filtrationen netop lig med absorptionen? A. Det transmurale tryk varierer fra 4 til kpa og er i gennemsnit 3 kpa. π er.6 kpa. Der er derfor en nettofiltration på: J v L p ( p- π) ms -1 B. p varierer lineært som p4-x og π.6. For π p fås X0,7 10 LIGVÆGT NaCl > NaCl NaCl NaCl π 0 V 0 NaCl > NaCl sukker NaCl NaCl sukker H O π p 0 V 0 NaPr NaCl π 0 Na + + Cl - > Na + + Cl - Pr - H O V 0 r D 1 11 DONNAN LIGEVÆGT p π0! " 1. Cl - diffusion 1 V m K + C K + C Pr - C Cl - C. K + migration 1 p πrt(4 C)! " Pr - K + C K + C K + C+ C K + C- C Pr - C Cl - C Cl - C - C Cl - C Cl - C- C 1 DONNAN LIGEVÆGT π 1 V KCl K n Pr p π KCl V 1 K + F e F D π K + K + Pr n- Cl - Cl - Cl - F D F e

81 13 Donnan ratio Nernst potentiale V 1 V µ 0 : ligevægt µ µ. o + RT. lnc + zfv K + F e F D V 1 -V -(RT/zF)ln(K 1 /K ) -(RT/zF)ln(Cl 1 /Cl ) Cl - F D F e 1 [K] 1 /[K] [Cl] /[Cl] 1 r 1/z D (C 1 /C ) 1/z konst. 14 DONNAN Eksempel 100 mm NaCl 100 mm NaCl 10 mm Na 8 Pr 83 mm NaCl 117 mm NaCl 10 mm Na 8 Pr initielt ligevægt Massebevarelse: ΣV. Ckonst.... Elektroneutral: Σ Σ Σ+ Σ Donnan ratio: Na Na 11 /Na Cl Cl /Cl Na Na 1 +Na 1 80 ;; Cl Cl 1 +Cl Na Na 1 8Pr 1 + Cl Cl 1 ; 1 ; Na Na Cl Cl Na Na 1 /Na 1 Cl Cl /Cl 11 Fra Fra 3 fås: Na Na 1 /(80-1 Na Na 1 )(80-1 Na Na 1) /(Na 1) 1-80) 1 hvoraf: Na Na 1 163; 1 Na Na 117; Cl Cl 1 83; 1 Cl Cl 117 π π og og V kan nu nu findes. 15 Ligevægtspotentiale 1. Er en ion i ligevægt? Ja, hvis E eq V m. Nej, hvis E eq V m. Beregn membranpotentialet Hvis en ion er i ligevægt: E eq V m Fortegnskonvention: V m V i -V u -(RT/zF) ln(c i /C u ) V m V i - V u + 16 Ligevægtspotentialer Eksempel E eq ion Inde Ude Ligevægt? (mm) (mm) (mv) Na Nej K + 110,5-10 Nej Cl Ja

82 17 Dyrecellens volumenregulering lav konc. af opløsning udenfor og høj indenfor cellen svulmer cellen lyserer osmotisk tryk 18 Planter, Bakterier, Protozoer Osmose p Filtration vakuole 19 VOLUMENREGULERING P K >>P Na Na K + Na + ADP+E ATP K + Na + Cl - 0 Diffusionspotentiale + [Makromol + ioner] i [Makromol + ioner] o (stor) (lille) (lille) (stor) Volumen regulering Nogle celler kan regulere deres indre osmolaritet for at holde volumen konstant. I lymfocytter der skrumper falder ph i og det aktiverer to membran antiportere. Hos andre aktiveres en Na-K-Cl cotransporter.

83 Respirationsbiofysik 1 Forelæsningsplan: 1. Barometerstand. Luftarternes tilstandsligning.. Partialtryk, partialvolumen, fraktion af en luftart. 3. Vanddampes tryk. 4. Luftarternes opløselighed i væsker, tension. 5. Diffusion af luftarter. Måling af trykket Absolut tryk Overtryk 760 mm Hg Vakuum P atm p atm Åbent manometer 3 v Sandsynlighed for sammenstød mellem molekyler og væggen afhænger af deres koncentration (C) og hastighed (v). I ideale luftarter er molekylerne uden udstrækning og uden indbyrdes tiltrækning. 4 T 1 < T Hastigheden stiger ved stigende temperatur (T). For et bestemt antal molekyler (n) C n/v, hvor V er volumen, trykket vil være proportionalt med n og T V 1

84 5 V øges T konst. Antal molekyler holdes konstant T øges p konst. T øges V konst. v 1 1 V1 T1 p V konst. V T p V T v konst n R 1 p1 p eller p V n R T T1 T 6 Partialtryk. N CO O pn nn R T V pco nco R T V po no R T V 7 T holdes konstant pn nn R T V pco nco R T V po no R T V n n + n + n og p p + p + p tot N CO O tot N CO O 8 Partialtrykket defineres som det tryk, luftarten ville udøve, såfremt den var alene til stede i det samme volumen og ved samme temperatur. V holdes konst. T holdes konstant p n tot tot R T V p O no R T V no ptot n tot

85 9 Partialvolumen defineres som det volumen, luftarten ville optage, såfremt den var alene til stede ved det samme tryk og havde samme temperatur som blandingen. V n tot tot R T p p holdes konst. T holdes konstant V O n O V R T p tot n O n tot 10 T holdes konstant Fraktion, F, som hver luftart udgør af blandingen. n A p A V F A A ntot ptot V tot Alle udledninger er baseret på antagelsen at antal molekyler, n tot, holdes konstant. 11 V ATPS V STPD V BTPS Ambient (omgivelses) Temperature Presure Saturated Standard Temperature 73 K Pressure 101,3 kpa Dry (tør) Body Temperature 310 K Pressure (tryk) Saturated (mættet med vanddamp) 1 Faseovergangsdiagrammer for H O og CO H O CO 3

86 13 p v.damp ved ligevægt bestemmes kun af temperaturen. Luftfasen er her mættet med vanddamp og antallet af H O molekyler som forlader vandfasen er lig med antallet af vanddamp molekyler der kondenserer. Mængden af vanddamp i luftfasen kan udregnes fra luftarternes tilstandsligning. n damp p damp V R T tot,luft 14 p Vanddamp følger ikke altid luftarternes tilstandsligning kun vand H O kondensation start V p V konst 15 Vanddamp følger ikke altid luftarternes tilstandsligning Ideel gas Vanddamp p V 16 Hvis luften indeholder vandamp udtrykkes det fraktionelle indhold af andre gasser ved: FA n tot na n damp p tot pa p damp V tot VA V damp OMREGNINGSFORMLER: Tør luftblanding n konst: V1 p1 V p T1 T Luftblanding med vanddamp n konst V 1 ( p p ) V ( p p ) tot,1 T 1 damp,1 tot, T damp, 4

87 17 V ATPS V STPD Omtales ikke under forelæsning Ambient (omgivelses) Temperature Presure Saturated Standard Temperature 73 K Pressure 101,3 kpa Dry (tør) V BTPS V STPD Body Temperature 310 K Pressure (tryk) Saturated (mættet med vanddamp) p v.damp 6,8 kpa eller 47 mm Hg p V 1 p 73 K tot,1 damp, , 3 10 Pa T1 18 Udregning af ændringen i indholdet af en luftart, f. eks. en ændring af ilt-, CO eller vanddamp indholdet ved respirationen: x,1 1 x, nx, 1 n x, R T 1 R T hvor p x,1 og p x, er partialtrykkene af den givne gasart x n x p V p x, 1 V R T 1 1 p V p x, V R T Omtales ikke under forelæsning 19 Transport af luftarter Trin 1: fysisk opløsning i intra-alveolær væske - Henry s lov. Trin : diffusionen igennem membraner fra alveoler til kapillærer og videre ind i erythrocytterne - Fick s princip. CO O Trin 3: kemisk binding til hæmoglobin (for O ). 0 Eksempel transport af ilt. Trin 1: fysisk opløsning af O i intraalveolær væske. Henry s lov. Partial tryk i alveolae, p O V O α O p O Ilt tension, p O 5

88 { 1 Trin : diffusionen fra alveoler til kapillærer. Fick s princip. Kapillærer Alveolære J (flux) - den mængde af ilt, væsken der passerer et enhedsareal C hvert sekund. ilt,a C ilt,k J P (C ilt,a -C ilt,k ) permeabiliteten P k/δ, δ hvor konstanten k afhænger af hvordan diffusion foregår. Hastighed af ilt transport V ilt J A P (C ilt,a - C ilt,k ) A Rhoades & Tanner, s. 389, udtrykker volumenhastighed af den diffunderende gas som: As D P V& gas, hvor δ solubility D er diffusionskoefficienten, D, MW A s er membranarealet, δ (hos R&T benævnt med T) er membranens tykkelse, P P AO P KO, (P A - alveolær partial tryk, og P K - kapillær tension). 3 Endeligt ved at definere D L som diffusionskapaciteten får vi D L A s D δ V& gas D P L 4 Gas-filled cavities in the liver of the stranded common dolphin (Delphinus delphis). a) Cut surfase of the liver showing that cavity lesions have extensively replaced the normal tissue. Scale bar, 10 mm. b) Photomicrograph of the liver section, showing multiple cavities (gas bubbles) within the portal tracts and hepatic parenchyma. Scale bar, 750 µm. Jepson et al. (003) Nature 45,

89 5 INTERNATIONAL ASSOCIATION OF FREE DIVERS (IAFD) Audrey Mestre (France) no-limits diving 170 m. October 9th, 00 Dominican Republic Her career ended tragically on Oct. 1, Det fysiske elasticitetsbegreb og overfladespænding.. Aerodynamik. 3. Arbejde til at overvinde elastisk og gnidningsmodstand. 7 Tryk i omgivelser, p o Tryk i pleura, p p Tryk i lunger, p l 8 Aerostatik alveolære tryk, p l, er identisk med atmosfæretryk. Forskellen mellem p l og trykket i pleura, p p, holder lungerne udspilede (tryk i lungerne er altid højere end i pleura), d.v.s. transpulmonale tryk bestemmer lungevolumen. 7

90 9 30 }V T FRC 31 3 Overfladespændingen for en væske er ens i alle retninger i overfladen og uafhængig af overfladens størrelse. 8

91 33 Laplace s lov for en kugle p T/r 34 p er det samme for små og store alveoler, T skal variere proportionalt med r. 35 Pulmonary surfactant metabolism Lamellar body (electron micrograph) 36 Surfactant 1. Letter respirationsarbejde;. Bidrager til stabilitet; af alveoler og små luftveje; ændring af volumen 100 µl til 150 µl -bremses 3. Forhindrer ødemdannelse; ændring 4. Delvis kompenserer for af volumen 100 µl til regionale forskelle 10 µl i ventilation. bremses i mindre grad 9

92 37 38 Aerodynamik Forskellen mellem tryk i lunger, p l, og tryk i omgivelser, p o, bestemmer om lungerne fyldes med eller tømmes for luft. 39 Strømnings-karakter bestemmer aerodynamisk modstand. 40 I lighed med hydrodynamik har vi: Aerodynamisk modstand, hvor R p/ V& For laminar strømning er modstanden udtrykt ved Poiseuille s lov. Modstanden ved turbulent strømning er betydelig højere. Re V & ρ π r η ( )(Reynolds tal) 10

93 41 4 Det arbejde som udføres af respirationsmusklerne ved indånding, bruges til: At overvinde elastisk modstand i lungevævet; At overvinde overfladespænding af væske i alveolerne; At overvinde det aerodynamiske modstand mod strømning. Arbejdet ved indånding er: W V T 0 pdv hvor p er ændringen i transpulmonale tryk 43 Respirationsarbejdets fordeling % Brystvæg Elastisk Lunger Ikke-elastisk Luftveje Over Under larynx larynx Bryst - væg 44 Area ABCDA - the total work. Area AECDA - the work done to overcome the elastic and surface forces. Area ABCEA - the work done to overcome airway resistance. R&T s

94 45 Det arbejde, som de elastiske kræfter i lungevævet og i brystkassen udfører på luft under deflationen, kan ikke udnyttes af organismen. Men det kan bruges til at udføre arbejde på omgivelserne 46 Relevance for praktical medicine Healthy lung Restrictive fibrosis, IRDS Obstructive astma, bronchitis, emphysema 1

95 1 Iltens vej fra omgivelserne til cellerne 1. Sammensætning af luft i alveolerne.. Måling af det anatomisk skadelige rum, residualkapaciteten og FRC. 3. Ilt og CO transport i organismen. Hæmoglobins rolle. 4. Påvirkning af højden. 5. Ilt-forbrug (kun noter). Hvorfor er iltens partialtryk i alveoler betydeligt lavere end i atmosfærisk luft? 1. Luften i lungerne er mættet med vanddamp og indeholder CO. p p p p F 140 mm ( ) Hg O atm v.damp CO I, O Inspired air 3 Alveolus p O 10 Pco 40 Totalkapacitet 6,0 liter p O 160 p CO 0,03 Blod Funktionel residual kapacitet, FRC,,7 l Alveolus P A o 10 P A co 40 P v co 46 P v o 40 V T 0,5 liter P a co 40 P a o 10. Kun en del af alveoleluften bliver udskiftet ved indånding. 3. En del af det indåndede volumen ventilerer det anatomisk skadelige rum. 4. Ilten forbruges. 4 Måling af det anatomisk skadelige rum. CO eller N Tid a b Volumen Volumen af det anatomisk skadelige rum V b Respiration 3 00e Side 1

96 5 Måling af residualvolumen. Fortyndingsmetoden. He mængden i systemet er konstant. A B V 1 Spirometervolumen V RV eller FRC He mængden i A V 1 [He A ] [He A ]% [He B ]% He mængden i B (V 1 + RV) [He B ] RV V 1 ([He A ] [He B ])/ [He B ] 6 Alveolus P A o 10 P A co 40 P v co 46 P v o 40 P a co 40 P a o 10 7 R&T s. 396 D diffusionskoefficient; A s - membranarealet, δ - membranens tykkelse og P P AO P ko V& gas A s D δ P FACTORS THAT INFLUENCE RATE OF GAS TRANSFER ACROSS ALVEOLAR MEMBRANE FACTOR Partial pressure gradients of O and CO INFLUENCE ON RATE OF GAS TRANSFER V& p gas COMMENTS Major determinant of rate of transfer S f f S f i d i Respiration 3 00e Side

97 8 Hæmoglobin bidrager til en hurtig iltdiffusion. Alveoli Pulmonary capillary blood 9 10 Alveolar p O blood p O Alveolar p O > blood p O Alveolar p O blood p O O molecule Partially saturated hemoglobin molecule Fully saturated hemoglobin molecule FACTORS THAT INFLUENCE RATE OF GAS TRANSFER ACROSS ALVEOLAR MEMBRANE FACTOR Partial pressure gradients of O and CO Surface area of alveolar membrane Thickness of barrier separating air and blood Diffusion coefficient (solubility of gas in membrane) INFLUENCE ON RATE OF GAS TRANSFER V& p V& V & gas gas A s gas 1 δ V& gas D COMMENTS Major determinant of rate of transfer Betydningen af D og vægtykkelse for gasdiffusion Surface area remains constant under resting conditions Surface area during exercise as more pulmonary capillaries open when cardiac output and alveoli expand as breathing becomes deeper Surface area in emphysema and atelectasis. Normally constant Thickness pulmonary edema, fibrosis and pneumonia Diffusion coefficient for CO 0x that of O. But pressure gradient about 10x smaller than for O : thus approximately equal amounts of the two gases are transferred across the membrane. Respiration 3 00e Side 3

98 11 R&T s p s,o 40 mm Hg Q & s p a,o 95 mm Hg; p k,o 10 mm Hg Beregning af shunt størrelse. Q & k Første trin omregning af de partielle ilttryk (p O ) til mætning af hæmoglobin med ilt (S O ) 13 p s,o 40 mm Hg sv.t. S s,o 77% Q & s p a,o 95 mm Hg sv.t S a,o 94% 1 Q & T Q& S + Q& k 5 L min Q & s 77 + Q& k 97 ( Q& s + Q& k ) 94 Q & s ( ) Q& k ( ) Q & k p k,o 10 mm Hg sv.t. S k,o 97% Q & 1 s 0, 75 L min 1 Q & k 4, 5 L min 14 R&T s. 39 Respiration 3 00e Side 4

99 15 16 R&T s. 39 Alveolus O CO Dissolved CO HbO O + Hb Dissolved CO { Hb + CO HbCO Hb + H + HbH H O + CO H CO 3 H + + HCO 3 Cl 17 Tissue O HCO 3 Dissolved CO Dissolved CO HbO + H + HbO - HHb + O Dissolved CO HbH + CO HbCO H O + CO H CO 3 H + + HCO 3 Cl 18 H O HCO 3 Respiration 3 00e Side 5

100 19 Sammensætning af luft i alveolerne 0 højde N 570 O 103 CO 40 Vanddamp 47 0 Ændringen af lufttrykket med højde ln h p p e 5500 m h 0 Ændringen af lufttrykket, p, partialtrykket af ilt i indåndingsluften, p I,O, alveolær p A,CO, p A,O og S a,o med højden. Tallene i parenteser gælder for akklimatiserede personer. Højde (m) 0 Lufttryk, p (mm Hg) 760 p I,O (mm Hg) 159 p A,CO (mm Hg) 40 p A,O (mm Hg) 103 S a,o (%) (3) 67 (77) 90 (9) (10) 40 (53) 73 (85) (7) 18 (30) 4 (38) 1 Mount Everest 8848 m Højde-akklimatisering 1. Hyperventilation. Polycythemia 3. DPG og ph afhængige ændringer i hæmoglobins dissociationskurve. Måling af iltforbrugshastighed. O indhold, v O indhold, a V & & O O indhold a O indhold v hvor O indhold a O indholdv (udtrykt i STPD enheder) er a-v iltdeficit, og Q & er blodets volumenhastighed, og V & O ( ) Q er volumenhastighed af iltforbrug. Respiration 3 00e Side 6

101 p V& Inspiration O,insp O,I I F, T I og V& E V& Ekspiration O,, p eksp O,E F, T Måling af iltforbrug. For at beregne iltforbrug/t skal man kende: V& I, po,i, og TI V& E, po,e, og TE (I for inspiration og E for expiration) E I, N E E, N kan måles direkte. Beregning af den inspirerede luftmængde. V & I F F E, N I, N V& E Beregning af iltforbrugshastighed. n t I O,I p n t V& R T I I p V& O,I I O,E R T I n t p p E O,E R T R T V& E E V& Iltens kaloriske koefficient EOH Q do O dt Iltforbrugshastighed E E Respiration 3 00e Side 7

102 Organismens varmebalance efterår Organismens varmebalance Energiomsætning, indre og ydre arbejde. Varmeproduktion - hvor kommer varmen fra og hvorfor? Varmeafgivelse. Temperaturregulation. 3 Energi indtagelse Energi fra føde Energi indtagelse og omdannelse i hvile Metabolisk lager Energi depot Energi omsætning Indre arbejde Energiomsætningshastighed, EOH H Varme Indre arbejde arbejde for at opretholde steady state, der udføres også når kroppen er i hvile, og som bliver omdannet til varme. EOH & H Q d hvor Q & d er varnedannelseshastighed Ydre arbejde - påvirkning af omverdenen. Energiomsætningshastighed, EOH W Metabolisk lager Indre arbejde Ydre arbejde Varme Ved ydre arbejde bliver kun en del af energien udnyttet til at udføre arbejde og resten spildes som varme. EOH P + & W Q d 4 hvor EOH W er den energiomsætningshastighed man har når man udfører arbejdet, Q & d er varmedannelseshastighed og P (effekt) er den hastighed med hvilken arbejdet udføres (W/t ). Nyttevirkning EOH W EOH Hældning 1/N netto EOH H P P N P P brutto EOH W N P netto P EOHW ( Q& d + P) ( EOH EOH ) W H Organismens varmebalance efterår 003 Side 1

103 5 Tilstand Hvile Siddende i ro Gående 5 km/time med 10 kg på ryggen Let industriarbejde Hård arbejde EOH (W) op til 600 Max. EOH W ca W i en kort periode 6 Varmeudveksling m 1 ; c 1 ; T 1 m ; c ; T Q1 + Q 0 og TSlut, 1 TSlut, TSlut Varmeudveksling Q1 m1 c1 Q m c ( TSlut T1 ) ( T T ) Slut og T Slut m1 c1 T1 + m c T m c + m c Varmeafgift Q & R + C + K + E a Q & a varmeafgift R - radiation, C- convection, K - conduction, E - evaporation, hastigheder 8 Varmeafgivelse fra indre organer til omgivelserne 1. Konduktion diffusion af varme fra indre organer til blodet.. Konvektion med blodet til hudkarrene. 3. Konduktion af varme fra blodet til overfladen. 4. Varmeafgift fra huden til omgivelserne ved konduktion, konvektion, radiation og evaporation. Organismens varmebalance efterår 003 Side

104 9 1. Konduktion, K, af varme fra indre organer til blodet. T M T B K λ T A T x M B hvor 8- varmeledningsevnen (W m 1 K 1 ), A er kontaktarealet, T er temperaturen af M (musklen) eller B (blodet) og x - afstanden mellem M og B. 10. Konvektion, C, med blodet til hudkarrene - transport af varme sammen med massen. T ind T ud masse specifik varmefylde ( T T ) mblod cblod C ud ind t tid Q& Blod ρ Blod cblod ud ind Specifik varmefylde (hvor meget energi skal bruges for at opvarme 1 kg med 1 o C). ( T T ) 11 Husk!!! Blodkar T ind T B m x Blod t Huden Q& ρ K T sk Blod T λ A Blod 3. Konduktion af varme fra blodet til overfladen. B T x sk T ud hvor 8 - varmeledningsevnen (W m 1 K 1 ), A er kontaktarealet, T er temperaturen af B (blodet) og SK (huden) og x - afstanden mellem B og SK. 1 Kulde Varme Conductance, K Q& a K T T λ A x k sk Q & a- hastighed af varmeafgift fra kernen til overflade, T k kerne (core) temperatur Organismens varmebalance efterår 003 Side 3

105 13 Kulde Varme K λ T A B T x sk Counter current 14 Varmeafgift fra indre organer til huden ved konvektion og konduktion T k Huden T sk Varmeafgift fra huden til omgivelserne ved konduktion, konvektion, radiation og evaporation T o & K ( T T ) Q & K ( T T ) + E Q a k sk a sk o Varmeafgift fra huden til omgivelserne. 4a. konduktion gennem et stillestående luftlag. Huden Luft T a x T T K A sk λ o x λ - varmeledningsevnen for luft er meget lille og x afhænger af konvektionen 16 4b. Konvektion med luftstrømmen C hc A ( T T ) sk hvor h c er en koefficient, der afhænger af.. o Organismens varmebalance efterår 003 Side 4

106 17 4c. Radiation, R, - elektromagnetisk stråling Huden Omgivende genstande T r R A σ 4 4 ( T sk T ) hvor T r er temperaturen af de omgivende genstande og F er Stefans konstant 5, W m K 4. r 18 Varmeafgift ved radiation, konduktion og konvektion (Medicinsk Biofysik I s. 180) Q& ( T ) a, RCK R+ C + K K sk To K - en konstant, der bl.a. afhænger af overfladens areal og beklædning. 19 4d. Evaporation, E, (fordampning) - svedfordampning fra kroppens overflade og fordampning af vand fra lunger. E m l t hvor l er vandets specifikke fordampningsvarme. 0 0 o C Omgivelsernes temperatur 45 o C Relativ fugtighed (%) Varme følelse Mulighed for feberkrampe. Feberkramper. Hedeslag muligt. Alvorlig risiko for hedeslag. Organismens varmebalance efterår 003 Side 5

107 1 Organismens varmebalance resume. Varmedannelse, Q d EOH - P Varmeafgif t, Q & Q& a a, RCK + E S Organismens varmemængde Konduktion, konvektion, stråling Q& a, RCK K Tsk To ( ) Vand fordampning T S Q& Q& d a mkrop ckrop t m l E t Temperaturregulation 3 i hypothalamus registrerer temperatur af blodet Varme og kulde receptorer i huden registrerer den udvendig temperatur tidligt varslings system 4 Varmedannelse og varmetab hos en hvilende, let påklædt person i termisk steady-state. Varme tabt fra eller dannet i legemet (W) E EOH Q & a, RCK Omgivelsestemperatur (K) Regulation ved: EOH; vasomotorisk svedproduktion Organismens varmebalance efterår 003 Side 6

108 5 The control of thermoregulatory responses 6 Set point ændring FEBER 7 FEBER Infectious agents Toxins Mediators of inflammation Monocytes/macrophages Endothelial cells Other cell types Pyrogenic cytokines IL-1, TNF, IL-6, IFNs Fever Heat conservation Heat production Elevated thermoregulatory set point Anterior hypothalamus PGE Action of antipyretics 8 Organismens varmebalance efterår 003 Side 7

109 9 Akklimatisering til varme og fugtige omgivelser Rectal temperature, o C Heart rate, beats min -1 average rectal temperature; sweat loss; heart rate 30 Akklimatisering til varme og fugtige omgivelser 31 Physiologic adjustments during heat acclimatization Acclimatization Response Effect Improved cutaneous blood flow Transports heat from deep tissues to the body s shell Effective distribution of cardiac output Appropriate circulation to skin and (CO) muscles to meet demands of metabolism and thermoregulation; greater stability of blood pressure during exercise Lowered threshold to start of sweating Evaporative cooling begins early during exercise More effective distribution of sweat Optimum use of effective surface for over skin surface evaporative cooling Increased sweat output Maximizes evaporative cooling Lowered salt concentration of sweat Diluted sweat preserves electrolytes in extracellular fluid Organismens varmebalance efterår 003 Side 8

110 3 Påvirkning af en extrem afkøling. Dyb legemstemperatur % overlevelse Kulderystelser, puls stigning Sænket bevisthedsniveau Muskelrigiditet Tid efter immersion 33 Påvirkning af en extrem afkøling. Dyb legemstemperatur Paradoksal afklædning 50% overlevelse Ventrikelflimmer Hjertestop Ingen EKG og EEG Genoplivning kan ses trods mangel på livstegn 0 0 Tid efter immersion Organismens varmebalance efterår 003 Side 9

111 Forelæsningens terminologi R&T terminologi MB og mål- fortegnelses (MF) terminologi Energiomsætning, EO MB E k ; Energiomsætningshastighed, EOH M MB EOH, de k /dt; MF E og e for energiomsætningshastghed i hvile Ydre arbejde, W y MB W y Ydre arbejde/tid,effekt, P y W MB dw y /dt MF W Varme, Q eller varme/tid, Q & MB E v, eller φ varmestrøm; i MF Q Varmedannelse, Qd EO Wy eller Varmedannelseshastighed, Q& EOH P d y Nyttevirkning, Py Py W MB W W N N y y brutto EOH ( Py + Q& d ) EO Ek MF N W 100 / E Nyttevirkning, Py N netto MF W 100 N ( EOH arbejde EOH hvile ) E e Varmeafgiftshastighed, Q & a: R radiation; C konvektion; K HF - heat flow (varmeafgiftshastighed) R radiation; C konvektion; K konduktion; E konduktion; E evaporation alle udtrykt som hastigheder evaporation opdeling Varmeafgift ved konduktion, T T K A λ 1 hvor λ er x varmeledningsevne, A er arealet og x er afstand mellem 1 og Conductance, λ A Q& a Q& d K hvor λ er varmeledningsevne, A x T T1 er arealet og x er afstand mellem 1 og Varmeafgift ved konvektion, C. Herunder varmetransport med mblod cblod ( T ) blodet: ud Tind C Q& blod ρblod cblod ( Tud Tind) t hvor Q & blod er blodets volumenhastighed, ρ er dets massefylde, c er dets specifikke varmefylde, og (T ud T ind ) er forskel i temperatur på det udløbende og det indløbende blod. 4 4 Varmeafgift ved stråling, R A σ ( T sk Tr ), hvor σ er Stefans konstant, A legemets overflade, Tsk er den gennemsnitlige hudtemperatur og T r er temperature of radiant environment. Sammenligning af terminologi HF C hvor HF er heat flow og T c er kerne- T c T sk og T sk er hudtemperaturen. Varmeafgiften fra organismen til omgivelserne C hc A ( Tsk Ta ) hvor A er arealet af legemets overflade og h c er convective heat transfer coeff. ForTsk tæt på T r (temperature of radiant environment) R hr esk Ar ( Tsk Tr ) hvor h r er radiant heat transfer coeff., e sk emissiviteten af hud, A r effective radiating surface area. MB E v, eller som hastgheder MB dev/dt; MF Q d dw / dt y ( W + E ) EOH y v MB φ med subskript: s stråling; k både refererende til konduktion og konvektion; e evaporation; MF Q a uden T T MB 1 φ λ A hvor λ er varmeledningsevne, A er x arealet og x er afstand mellem 1 og MB K φ kh Tk Th 4 4 MB A σ ( T T ) φ s 1 hvor σ er Stefans konstant Organismens varmebalance efterår 003 side 10

112 m l Varmeafgift ved evaporation, E hvor m er den fordampede t masse og l er den latente fordampningsvarme. ( P P ) E he A sk a hvor h e er evaporative heat transfer coeff., P sk og P a er partial vanddamptryk ved huden og i omgivelser dvs ved to forskellige tempera-turer. Da mætningen med vanddamp er afhængig af temperaturen kan man få den fejlagtig opfattelse at man kan afgive varme ved vandfordampning til allerede mættede omgivelser. dqevap m l MB φ e hvor m er den fordampede dt t masse og l er den latente fordampningsvarme Varmeafgifthastighed ved radiation, konvektion og konduktion Q & RCK K (T sk T o ), hvor K er en konstant, der bl.a. afhænger af MB φ skk K (T sk T o ), hvor K er en konstant, der bl.a. afhænger af overfladens areal og beklædning. overfladens areal og beklædning. Varmeafgiftshastighed, Q & a R + C + K + E K (T sk T o ) + m l/t MB φ φ skk + φ e hvor φ skk K (T sk T o ); MF Q a Tkrop S - storage Varmebalance, S Q& d Q& MB dq dt dev dt φ skk φe m c T t a mkrop ckrop hvor S er t dqo dto hastigheden af varmeindholdændring i kroppen. MF V q Qd Qa hvor dq o /dt dt dt varmeakkumuleringshastigheden i organismen, V- legemsvægten, q organismensvarmefylde og dt o dt hastigheden for ændringen i organismens gennemsnitstemperatur. Temperatur: hud T sk ; kerne T k ; omgivelser T o Kerne T c ; omgivelser T a Hud T h ; kerne T k ; omgivelser T o Organismens varmebalance efterår 003 side 11

113

114 Malleus Helicotrema Stapes Incus Scala vestibuli Oval window Cochlear duct Vestibular membrane Tectorial membrane Cochlea Hairs Organ of Corti Basilar membrane Tympanic membrane Round window Scala tympani Endolymph Perilymph,000 3,000 High frequency Wide, flexible end of basilar membrane by helicotrema 1, ,000 Medium frequency Narrow, stiff end of basilar membrane by oval window 0,000 7,000 1,000 5,000 Low frequency

Rohina Noorzae 403. Arterier! Fordelingssystem. Mikrocirkulation (Kapillærer)!diffusions- og filtrationssystem. Vener!

Rohina Noorzae 403. Arterier! Fordelingssystem. Mikrocirkulation (Kapillærer)!diffusions- og filtrationssystem. Vener! Arterier! Fordelingssystem Mikrocirkulation (Kapillærer)!diffusions og filtrationssystem Vener! samlingssystem Antal Går fra 1 kar (aorta)! 10 4 små arterier! 10 7 arterioler! 10 10 kapillærer! og samles

Læs mere

03-06-2013. Dykningens fysiologi Ryst aldrig en dykker! Dykningens minifysiologi

03-06-2013. Dykningens fysiologi Ryst aldrig en dykker! Dykningens minifysiologi Dykningens fysiologi Ryst aldrig en dykker! Dykningens minifysiologi Mål: Gasser i luftform og opløselighed i væsker. Udveksling af gas væv blod luft. Tryk og dybde. Respirationen regulering Hvaler og

Læs mere

Elektrokemisk potential, membranpotential og. Donnanligevægt

Elektrokemisk potential, membranpotential og. Donnanligevægt Elektrokemisk potential, membranpotential og Donnanligevægt Elektrokemisk potential: µ Når en elektrisk ladning, q, transporteres i et ydre elektrisk felt fra potentialet φ 1 til φ 2, er det tilhørende

Læs mere

Kredsløb. Lungerne, den indre og ydre respiration

Kredsløb. Lungerne, den indre og ydre respiration Kredsløb Under udførelse af arbejde/ idræt skal musklerne have tilført ilt og næringsstoffer for at kunne udvikle kraft/energi. Energien bruges også til opbygning af stoffer, fordøjelse, udsendelse af

Læs mere

[ ] =10 7,4 = 40nM )

[ ] =10 7,4 = 40nM ) Syre og base homeostasen (BN kap. 9) Nyrefysiologi: Syre/base homeostase, kap. 9 Normal ph i arterielt plasma: 7,4 ( plasma H + [ ] =10 7,4 = 40nM ) o ECV indhold af H+: 40 nm (ph 7,4) x 15 l =600 nmol

Læs mere

Naturvidenskabeligt grundforløb

Naturvidenskabeligt grundforløb Før besøget i Tivoli De fysiologiske virkninger af g-kræfter. Spørgsmål der skal besvares: Hvorfor er blodtrykket større i fødderne større end blodtrykket i hovedet? Hvorfor øges pulsen, når man rejser

Læs mere

Almen cellebiologi Membrantransport

Almen cellebiologi Membrantransport Almen cellebiologi 2007 Membrantransport Kap. 12, s. 389-420 Forelæsning 1 Stine Falsig Pedersen sfpedersen@aki.ku.dk 35321546/room 527 1 De næste tre forelæsninger: 1. - Membranen og membran-transport

Læs mere

Rohina Noorzae 403. Mikrocirkulationen. Mikrovaskulationen strækker sig fra første ordens arterioler til første ordens venoler:

Rohina Noorzae 403. Mikrocirkulationen. Mikrovaskulationen strækker sig fra første ordens arterioler til første ordens venoler: Mikrocirkulationen Mikrovaskulationen strækker sig fra første ordens arterioler til første ordens venoler: 1. ordens arterioler! 2. ordens arterioler! 3. ordens arterioler! 4. ordens arterioler " kapillærer

Læs mere

Proximal reabsorption

Proximal reabsorption SAU2 Nyrefunktion 2 Undervisning med Charlotte Mehlin Sørensen REABSORPTION I NEFRONET: Al reabsorption i nyrene er drevet af Na/KPumpen! Proksimale tubulus, S1 (figur A): Proksimale tubulus, S3 (figur

Læs mere

Dagsorden. Kredsløbet, åndedrættet og lungerne samt huden, lever og nyrer. Kredsløbet. Kredsløbet 7/10/14

Dagsorden. Kredsløbet, åndedrættet og lungerne samt huden, lever og nyrer. Kredsløbet. Kredsløbet 7/10/14 Dagsorden Kredsløbet, åndedrættet og lungerne samt huden, lever og nyrer Kredsløbet; hjertet og lungerne Åndedrættet og lungerne Huden Lever og nyrer Københavns Massageuddannelse Kredsløbet Kredsløbet

Læs mere

Menneskets væskefaser

Menneskets væskefaser Menneskets væskefaser Mennesket består af ca. 60% væske (vand) Overordnet opdelt i to: Ekstracellulærvæske og intracellulærvæske Ekstracellulærvæske udgør ca. 1/3 Interstitielvæske: Væske der ligger mellem

Læs mere

FISKE ANATOMI DTU Aqua, Danmarks Tekniske Universitet

FISKE ANATOMI DTU Aqua, Danmarks Tekniske Universitet Gæller Seniorrådgiver Alfred Jokumsen Danmarks Tekniske Universitet (DTU) Institut for Akvatiske Ressourcer (DTU Aqua) Nordsøen Forskerpark, 9850 Hirtshals 1 DTU Aqua, Danmarks Tekniske Universitet FISKE

Læs mere

U = φ. R = ρ l A. Figur 1 Sammenhængen mellem potential, φ og spændingsfald, U: U = φ = φ 1 φ 2.

U = φ. R = ρ l A. Figur 1 Sammenhængen mellem potential, φ og spændingsfald, U: U = φ = φ 1 φ 2. Ohms lov Vi vil samle os en række byggestene, som kan bruges i modelleringen af fysiske systemer. De første to var hhv. en spændingskilde og en strømkilde. Disse elementer (sources) er aktive og kan tilføre

Læs mere

Blodtrk. Her i denne rapport, vil jeg skrive lidt om de røde blodlegmer og om ilttilførsel.

Blodtrk. Her i denne rapport, vil jeg skrive lidt om de røde blodlegmer og om ilttilførsel. Blodtrk Her i denne rapport, vil jeg skrive lidt om de røde blodlegmer og om ilttilførsel. Emad Osman 29-10-2007 Indledning I de sidste par uger har vi på skolen haft temaet krop og sundhed, og på grund

Læs mere

19. Mandag Blod og lymfesystem del 2

19. Mandag Blod og lymfesystem del 2 19. Mandag Blod og lymfesystem del 2 Bemærk at blodets buffersystem ikke er pensum under kredsløb/hjerte og blod/lymfesystem. Medmindre I er meget glade for fisk, spring da bare figur 174 over. Vi skal

Læs mere

Stofskiftets afhængighed af temperatur og aktivitet hos vekselvarme dyr

Stofskiftets afhængighed af temperatur og aktivitet hos vekselvarme dyr Stofskiftets afhængighed af temperatur og aktivitet hos vekselvarme dyr Besøget retter sig primært til elever med biologi på B eller A niveau Program for besøget Hvis besøget foretages af en hel klasse,

Læs mere

Anvendt BioKemi: MM4. Anvendt BioKemi: Struktur. 1) MM4- Opsummering. Små molekyler: fedtsyre. Store molekyler: fedt, lipids, lipoproteiner

Anvendt BioKemi: MM4. Anvendt BioKemi: Struktur. 1) MM4- Opsummering. Små molekyler: fedtsyre. Store molekyler: fedt, lipids, lipoproteiner Anvendt BioKemi: Struktur 1) MM1 Intro: Terminologi, Enheder Math/ biokemi : Kemiske ligninger, syre, baser, buffer Små / Store molekyler: Aminosyre, proteiner 2) MM2 Anvendelse: blod som kemiske systemer

Læs mere

Próvtøka. Human fysiologi. Hósdagin 7. juni 2001 kl. 09.00-13.00. Í uppgávusettinum eru 20 uppgávur, allir spurningar skulu svarast

Próvtøka. Human fysiologi. Hósdagin 7. juni 2001 kl. 09.00-13.00. Í uppgávusettinum eru 20 uppgávur, allir spurningar skulu svarast Náttúruvísindadeildin Próvtøka í Human fysiologi Hósdagin 7. juni 2001 kl. 09.00-13.00 Í uppgávusettinum eru 20 uppgávur, allir spurningar skulu svarast Aftast í hvørjari uppgávu stendur hvussu nógv hon

Læs mere

Undervisningsplan FORÅR februar Introduktion til faget Hana Malá februar Hjernens opbygning og funktion Hana Malá

Undervisningsplan FORÅR februar Introduktion til faget Hana Malá februar Hjernens opbygning og funktion Hana Malá Undervisningsplan FORÅR 2008 1. 5. februar Introduktion til faget Hana Malá 2. 12. februar Hjernens opbygning og funktion Hana Malá 3. 19. februar Nyt fra forskningen Hana Malá 4. 26. februar Plasticitet

Læs mere

Løsningsforslag til fysik A eksamenssæt, 23. maj 2008

Løsningsforslag til fysik A eksamenssæt, 23. maj 2008 Løsningsforslag til fysik A eksamenssæt, 23. maj 2008 Kristian Jerslev 22. marts 2009 Geotermisk anlæg Det geotermiske anlæg Nesjavellir leverer varme til forbrugerne med effekten 300MW og elektrisk energi

Læs mere

Puls og g-påvirkning. Efterbehandlingsark 1. Hjertet som en pumpe. Begreber: Sammenhæng mellem begreberne: Opgave 1. Opgave 2

Puls og g-påvirkning. Efterbehandlingsark 1. Hjertet som en pumpe. Begreber: Sammenhæng mellem begreberne: Opgave 1. Opgave 2 Efterbehandlingsark 1 Hjertet som en pumpe Begreber: Puls = hjertets frekvens = antal slag pr. minut Slagvolumen = volumen af det blod, der pumpes ud ved hvert hjerteslag Minutvolumen = volumen af det

Læs mere

Eksamensbesvarelse 16. januar 2007. Karakteren 02 Opgave 1

Eksamensbesvarelse 16. januar 2007. Karakteren 02 Opgave 1 Eksamensbesvarelse 16. januar 2007 Karakteren 02 Opgave 1 Mitokondrierne danner energi til cellens eget brug ATP ADP energi(atp) Cellekernen indeholder vores genetiske arvemateriale DNA. I en celle er

Læs mere

Eksamen den 7. april 2006. Cellulær og Integrativ Fysiologi

Eksamen den 7. april 2006. Cellulær og Integrativ Fysiologi 1 Eksamen den 7. april 2006 Cellulær og Integrativ Fysiologi Sættet indeholder 5 sider. Der må ikke medbringes bøger og noter. Svarene kan være på dansk eller engelsk. Dee er 4 hovedspørgsmål i sættet.

Læs mere

Regulatoriske mekanismer i energistofskiftet

Regulatoriske mekanismer i energistofskiftet Regulatoriske mekanismer i energistofskiftet Del A Formål: Måling af metabolitkonc. i biopsier fra muskelvæv (rotter). Fremgangsmåde: se øvelsesvejleding Vi målte på ATP og PCr. Herudover var der andre

Læs mere

10. Mandag Nervesystemet del 1

10. Mandag Nervesystemet del 1 10. Mandag Nervesystemet del 1 Det er ikke pensums letteste stof at kunne redegøre for mekanismerne bag udbredelsen af nerveimpulser. Måske pensums sværeste stof forståelsesmæssigt, så fortvivl ikke hvis

Læs mere

SPEKTRUM HALSE WÜRTZ FYSIK C. Fysiks optakt til et AST-forløb om kroppen af Niels Henrik Würtz. Energiomsætninger i kroppen

SPEKTRUM HALSE WÜRTZ FYSIK C. Fysiks optakt til et AST-forløb om kroppen af Niels Henrik Würtz. Energiomsætninger i kroppen HALSE WÜRTZ SPEKTRUM FYSIK C Fysiks optakt til et AST-forløb om kroppen af Niels Henrik Würtz Energiomsætninger i kroppen Kondital Glukoseforbrænding Fedtforbrænding Artiklen her knytter sig til kapitel

Læs mere

Eksamen i fysik 2016

Eksamen i fysik 2016 Eksamen i fysik 2016 NB: Jeg gør brug af DATABOG fysik kemi, 11. udgave, 4. oplag & Fysik i overblik, 1. oplag. Opgave 1 Proptrækker Vi kender vinens volumen og masse. Enheden liter omregnes til kubikmeter.

Læs mere

Danmarks Tekniske Universitet

Danmarks Tekniske Universitet Danmarks Tekniske Universitet Side af 7 Skriftlig prøve, tirsdag den 6. december, 008, kl. 9:00-3:00 Kursus navn: ysik Kursus nr. 00 Tilladte hjælpemidler: Alle hjælpemidler er tilladt. "Vægtning": Besvarelsen

Læs mere

Dansk Fysikolympiade 2007 Landsprøve. Prøven afholdes en af dagene tirsdag den 9. fredag den 12. januar. Prøvetid: 3 timer

Dansk Fysikolympiade 2007 Landsprøve. Prøven afholdes en af dagene tirsdag den 9. fredag den 12. januar. Prøvetid: 3 timer Dansk Fysikolympiade 2007 Landsprøve Prøven afholdes en af dagene tirsdag den 9. fredag den 12. januar Prøvetid: 3 timer Opgavesættet består af 6 opgaver med tilsammen 17 spørgsmål. Svarene på de stillede

Læs mere

Homeostase. Homeostase, organismens evne til at opretholde et konstant indre miljø, er et centralt begreb i fysiologien.

Homeostase. Homeostase, organismens evne til at opretholde et konstant indre miljø, er et centralt begreb i fysiologien. Homeostase Homeostase, organismens evne til at opretholde et konstant indre miljø, er et centralt begreb i fysiologien. Homeostase er opretholdelse af et konstant indre miljø i organismen på trods af ændringer

Læs mere

Sygeplejerskeuddannelsen Aalborg. INTERN PRØVE ANATOMI OG FYSIOLOGI MODUL 2 S08S D. 15. januar 2009 kl Side 1 af 5

Sygeplejerskeuddannelsen Aalborg. INTERN PRØVE ANATOMI OG FYSIOLOGI MODUL 2 S08S D. 15. januar 2009 kl Side 1 af 5 Sygeplejerskeuddannelsen Aalborg INTERN PRØVE ANATOMI OG FYSIOLOGI MODUL 2 S08S D. 15. januar 2009 kl. 9.00 11.00 Side 1 af 5 ANATOMI OG FYSIOLOGI Opgave 1 Hjertet er en pumpe, som sørger for at blodet

Læs mere

Spørgsmål 1: Nævn (1) de forskellige kartyper i kredsløbet og beskriv kort deres funktion (2).

Spørgsmål 1: Nævn (1) de forskellige kartyper i kredsløbet og beskriv kort deres funktion (2). Spørgsmål 1: Nævn (1) de forskellige kartyper i kredsløbet og beskriv kort deres funktion (2). 1) Aorta store arterier arterioler kapillærer venoler vener De forskellige kar Elastiske kar: aorta og store

Læs mere

Kapitel 17-19 (17 i 1. udgave). Organization of the Cardiovascular System

Kapitel 17-19 (17 i 1. udgave). Organization of the Cardiovascular System Kapitel 17-19 (17 i 1. udgave). Organization of the Cardiovascular System Almene træk af kredsløbets funktioner Kredsløbets generelle organisation mht. parallelt og serieanbragte kredsløbsafsnit Kredsløbet

Læs mere

Energistofskifte 04-01-04 Leif & Thorbjørn Kristensen Side 1 af 6

Energistofskifte 04-01-04 Leif & Thorbjørn Kristensen Side 1 af 6 Leif & Thorbjørn Kristensen Side 1 af 6 Energistofskifte De fleste af de processer, der sker i kroppen, skal bruge energi for at fungere. Kroppen skal således bruge en vis mængde energi for at holde sig

Læs mere

Arbejdsfysiologi og Tests.

Arbejdsfysiologi og Tests. Arbejdsfysiologi og Tests www.motion-online.dk Arbejdsfysiologi Muskler Muskelfibre Kontraktilitet Motorisk enhed Fibertyper Rekruttering Muskelkontraktion Dynamisk Statisk Kraft Træning Energiomsætning

Læs mere

Energitekniske grundfag 5 ECTS

Energitekniske grundfag 5 ECTS Energitekniske grundfag 5 ECTS Kursusplan 1. Jeg har valgt energistudiet. Hvad er det for noget?. Elektro-magnetiske grundbegreber 3. The Engineering Practice 4. Elektro-magnetiske grundbegreber 5. Termodynamiske

Læs mere

Helhjertet træning. - og et længere liv

Helhjertet træning. - og et længere liv Helhjertet træning - og et længere liv Kredsløbet Består af to systemer: Det lille som forbinder hjerte og lunger Det store forsyner kroppen med O2, div. stoffer og bringer metabolitter og CO2 tilbage

Læs mere

Skriftlig eksamen i Kemi F2 (Fysisk kemi)

Skriftlig eksamen i Kemi F2 (Fysisk kemi) Skriftlig eksamen i Kemi F2 (Fysisk kemi) Fredag d 29 januar 2010 Læs først denne vejledning! Du får udleveret to eksemplarer af dette opgavesæt. Kontroller først, at begge hæfter virkelig indeholder 6

Læs mere

Fysiologi Louise Andersen 1.3, RTG 29/10 2007

Fysiologi Louise Andersen 1.3, RTG 29/10 2007 Fysiologi Louise Andersen 1.3, RTG 29/10 2007 Indholdsfortegnelse Introduktion Metode... 3 Teori Steptesten... 4 Hvorfor stiger pulsen?... 4 Hvordan optager vi ilten?... 4 Respiration... 4 Hvad er et enzym?...

Læs mere

Væskebalance og temperaturregulering

Væskebalance og temperaturregulering Væskebalance og temperaturregulering 1. Velkommen til Anatomi og fysiologi - en opgavesamling. Væskebalance og temperaturregulering Opgavesamlingen, der er lagt ud på internettet til fri afbenyttelse af

Læs mere

Nyrefysiologi: Renal ionbehandling, kap. 8 Anne Agersted, 5. sem. efterår 2013 CALCIUM HOMEOSTASEN

Nyrefysiologi: Renal ionbehandling, kap. 8 Anne Agersted, 5. sem. efterår 2013 CALCIUM HOMEOSTASEN CALCIUM HOMEOSTASEN 35 % af Ca +2 indholdet i en normal voksen persons kost absorberes gennem mavetarmkanalen. Den ekstracellulære Ca +2 pool indeholder ca. 25 mmol, hvorfra Ca +2 udskilles i urinen. PTH:

Læs mere

Grundlæggende dykkerfysik. Luftens sammensætning Luftens egenskaber Tryk Boyles lov Trykkets betydning

Grundlæggende dykkerfysik. Luftens sammensætning Luftens egenskaber Tryk Boyles lov Trykkets betydning Grundlæggende dykkerfysik Luftens sammensætning Luftens egenskaber Tryk Boyles lov Trykkets betydning Luftens sammensætning Oxygen O2 Nitrogen N2 Øvrige Kuldioxid Hydrogen Ædelgasser Vanddampe Forurening

Læs mere

14. Mandag Endokrine kirtler del 2

14. Mandag Endokrine kirtler del 2 14. Mandag Endokrine kirtler del 2 Midt i dette nye spændende emne om endokrine kirtler kan det være nyttigt med lidt baggrundsdiskussion omkring især glukoses (sukkerstof) forskellige veje i kroppen.

Læs mere

Normal omsætning af syrer og baser. Omsætning af syrer og baser Regulering af syre-base-balancen. ph-regulering. Regulering af ph i blodet

Normal omsætning af syrer og baser. Omsætning af syrer og baser Regulering af syre-base-balancen. ph-regulering. Regulering af ph i blodet 0 0 Normal omsætning af syrer og baser Omsætning af syrer og baser Regulering af syrebasebalanen Syre eller base CO / H CO Dannelse aerobt stofskifte Udskillelse i lungerne (dvs. flygtig syre) H SO føde

Læs mere

Brugsvejledning for 7827.10 dialyseslange

Brugsvejledning for 7827.10 dialyseslange Brugsvejledning for 7827.10 dialyseslange 14.06.07 Aa 7827.10 1. Præsentation Dialyseslangen er 10 m lang og skal klippes i passende stykker og blødgøres med vand for at udføre forsøgene med osmose og

Læs mere

Test Canvas: Eksamen i BMB502 Januar 2012

Test Canvas: Eksamen i BMB502 Januar 2012 BMB502, Enzymer og membraner, efterår 11. f Tests, Surveys and Pools Tests Test Canvas : Eksamen i BMB502 Januar 2012 Edit Mode is: Test Canvas: Eksamen i BMB502 Januar 2012 Create Reuse Upload s Settings

Læs mere

Store og lille kredsløb

Store og lille kredsløb Store og lille kredsløb Hjertets opbygning Funk6on og opbygning af det store og det lille kredsløb. Det store kredsløb og det lille kredsløb. Det store kredsløb Fra venstre hjertekammer ud 6l hele legemet

Læs mere

Thomas Feld Biologi 05-12-2007

Thomas Feld Biologi 05-12-2007 1 Indledning: Kredsløbet består af to dele - Det lille kredsløb (lungekredsløbet) og det store kredsløb (det systemiske kredsløb). Det systemiske kredsløb går fra hjertets venstre hjertekammer gennem aorta

Læs mere

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. Torsdag d. 7. august 2014 kl

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. Torsdag d. 7. august 2014 kl Aalborg Universitet Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik Torsdag d. 7. august 2014 kl. 9 00-13 00 Ved bedømmelsen vil der blive lagt vægt på argumentationen (som bør være kort og præcis),

Læs mere

Ernæring, fordøjelse og kroppen

Ernæring, fordøjelse og kroppen Ernæring, fordøjelse og kroppen Modul 4 Kernestof a) Kost & fordøjelse b) Kroppens opbygning & motion Mål med modulet Ernæring og fordøjelse At give kursisten vished om næringsstoffers energiindhold, herunder

Læs mere

Skriftlig prøve i KemiF1 (Grundlæggende fysisk kemi) Fredag 30 Juni 2006 kl. 9 00 13 00. Opgave

Skriftlig prøve i KemiF1 (Grundlæggende fysisk kemi) Fredag 30 Juni 2006 kl. 9 00 13 00. Opgave Skriftlig prøve i KemiF1 (Grundlæggende fysisk kemi) Fredag 30 Juni 2006 kl. 9 00 13 00 Opgave Alle nødvendige data til besvarelse af spørgsmålene i eksamensopgaven er samlet i Tabel 1. Tabel 1: Termodynamiske

Læs mere

Motion, livsstil og befolkningsudvikling

Motion, livsstil og befolkningsudvikling Naturfagsprojekt 2 Motion, livsstil og befolkningsudvikling Ida Due, Emil Spange, Nina Mikkelsen og Sissel Lindblad, 1.J 20. December 2010 Indledning Hvordan påvirker vores livsstil vores krop? Hvorfor

Læs mere

Energitekniske grundfag 5 ECTS

Energitekniske grundfag 5 ECTS Energitekniske grundfag 5 ECTS Kursusplan 1. Jeg har valgt energistudiet. Hvad er det for noget? 2. Elektro-magnetiske grundbegreber 3. The Engineering Practice 4. Elektro-magnetiske grundbegreber 5. Termodynamiske

Læs mere

Strålingsintensitet I = Hvor I = intensiteten PS = effekten hvormed strålingen rammer en given flade S AS = arealet af fladen

Strålingsintensitet I = Hvor I = intensiteten PS = effekten hvormed strålingen rammer en given flade S AS = arealet af fladen Strålingsintensitet Skal det fx afgøres hvor skadelig en given radioaktiv stråling er, er det ikke i sig selv relevant at kende aktiviteten af kilden til strålingen. Kilden kan være langt væk eller indkapslet,

Læs mere

Studienummer: MeDIS Exam 2015. Husk at opgive studienummer ikke navn og cpr.nr. på alle ark, der skal medtages i bedømmelsen

Studienummer: MeDIS Exam 2015. Husk at opgive studienummer ikke navn og cpr.nr. på alle ark, der skal medtages i bedømmelsen MeDIS Exam 2015 Titel på kursus: Uddannelse: Semester: Videregående biokemi og medicinudvikling Bachelor i Medis 5. semester Eksamensdato: 26-01-2015 Tid: kl. 09.00-11.00 Bedømmelsesform 7-trin Vigtige

Læs mere

Danish Pharmaceutical Academy Eksamen 10. november 2015 Modul 1: Anatomi og fysiologi MED SVAR

Danish Pharmaceutical Academy Eksamen 10. november 2015 Modul 1: Anatomi og fysiologi MED SVAR Danish Pharmaceutical Academy Eksamen 10. november 2015 Modul 1: Anatomi og fysiologi MED SVAR Tjek, at eksamensnummeret øverst på denne side er det samme som på dit eksamenskort. Ved besvarelsen må der

Læs mere

Fysik A. Studentereksamen

Fysik A. Studentereksamen Fysik A Studentereksamen stx102-fys/a-13082010 Fredag den 13. august 2010 kl. 9.00-14.00 Opgavesættet består af 7 opgaver med tilsammen 15 spørgsmål. Svarene på de stillede spørgsmål indgår med samme

Læs mere

Måling på udåndingensluften (lærervejledning)

Måling på udåndingensluften (lærervejledning) Måling på udåndingensluften (lærervejledning) Sammendrag Jo mere musklerne skal arbejde, jo mere energi skal der frigøres i forbindelse med muskelcellernes respiration - og jo mere ilt forbruges der og

Læs mere

EKSAMEN MODUL 1.3, DEN 14. JANUAR, 2016

EKSAMEN MODUL 1.3, DEN 14. JANUAR, 2016 EKSAMEN MODUL 1.3, DEN 14. JANUAR, 2016 Kl. 9.00 12.00 HUSK AT PÅFØRE STUDIENUMMER ØVERST PÅ HVER SIDE AF SVARARKENE! Hjælpemidler er ikke tilladt til prøven. For hver opgave vises antal point der kan

Læs mere

Sundhedsstyrelsens anbefalinger for fysisk aktivitet for børn og unge (5-17 år)

Sundhedsstyrelsens anbefalinger for fysisk aktivitet for børn og unge (5-17 år) Sundhedsstyrelsens anbefalinger for fysisk aktivitet for børn og unge (5-17 år) 1) Vær fysisk aktiv mindst 60 minutter om dagen. Aktiviteten skal være med moderat til høj intensitet og ligge ud over almindelige

Læs mere

Almen cellebiologi Membrantransport

Almen cellebiologi Membrantransport Almen cellebiologi 2007 Membrantransport Kap. 12, s. 389-420 Forelæsning 2 Stine Falsig Pedersen sfpedersen@aki.ku.dk 35321546/room 527 1 De næste tre forelæsninger: 1. - Membranen og membran-transport

Læs mere

Studiespørgsmål til kredsløbsorganerne

Studiespørgsmål til kredsløbsorganerne Studiespørgsmål til kredsløbsorganerne 1. Nævn kredsløbets vigtigste opgaver 2. Beskriv hjertets placering i kroppen 3. Redegør for den histologiske opbygning af hjertevæggen 4. Beskriv hjertemuskulaturens

Læs mere

Målinger af stofskifte

Målinger af stofskifte Målinger af stofskifte vha. Udstyr fra Skolebutik.dk Formål: Denne vejledning giver dig mulighed for at bestemme 1) Lungeventilationen i liter pr minut. 2) Iltforbruget i liter pr minut. 3) Carbondioxidproduktionen

Læs mere

Bliv klogere på din sundhed. Medarbejderens egen sundhedsmappe

Bliv klogere på din sundhed. Medarbejderens egen sundhedsmappe Projekt Sund Medarbejder Bliv klogere på din sundhed Medarbejderens egen sundhedsmappe I samarbejde med Bliv klogere på din sundhed Navn: Dato: Du har nu mulighed for at komme igennem forskellige målinger,

Læs mere

Forsøgsvejledning - Iltoptagelse

Forsøgsvejledning - Iltoptagelse Forsøgsvejledning - Iltoptagelse Lidt om iltoptagelse: Når vi bevæger os, kræves der energi. Denne er lagret i vores krop i form af forskellige næringsstoffer (hovedsagelig kulhydrat og fedt) som kan forbrændes

Læs mere

Skriftlig eksamen i Kemi F2 (Fysisk kemi)

Skriftlig eksamen i Kemi F2 (Fysisk kemi) Skriftlig eksamen i Kemi F2 (Fysisk kemi) Onsdag 23 Januar 2008 kl. 900 1300 Læs først denne vejledning! Du får udleveret to eksemplarer af dette opgavesæt. Kontroller først, at begge hæfter virkelig indeholder

Læs mere

Anvendt BioKemi: MM2. Anvendt BioKemi: Struktur. 1) MM2- Opsummering. Aminosyrer og proteiner som buffere

Anvendt BioKemi: MM2. Anvendt BioKemi: Struktur. 1) MM2- Opsummering. Aminosyrer og proteiner som buffere Anvendt BioKemi: Struktur 1) MM1 Intro: Terminologi, Enheder Math/ biokemi : Kemiske ligninger, syre, baser, buffer Små / Store molekyler: Aminosyre, proteiner 2) MM2 Anvendelse: blod som et kemisk system

Læs mere

EKSAMEN MODUL 1.3, DEN 21. JANUAR, 2014

EKSAMEN MODUL 1.3, DEN 21. JANUAR, 2014 EKSAMEN MODUL 1.3, DEN 21. JANUAR, 2014 HUSK AT PÅFØRE STUDIENUMMER ØVERST PÅ HVER SIDE AF SVARARKENE! Hjælpemidler er ikke tilladt til prøven. For hver opgave vises antal point der kan opnås. I alt 100

Læs mere

MODUL 5 ELLÆRE: INTRONOTE. 1 Basisbegreber

MODUL 5 ELLÆRE: INTRONOTE. 1 Basisbegreber 1 Basisbegreber ellæren er de mest grundlæggende størrelser strøm, spænding og resistans Strøm er ladningsbevægelse, og som det fremgår af bogen, er strømmens retning modsat de bevægende elektroners retning

Læs mere

Værd at vide om væskeoptagelse

Værd at vide om væskeoptagelse Værd at vide om væskeoptagelse Af: Astrid Bertelsen og Karina Berthelsen, PB i Ernæring & Sundhed Din krop har brug for væske for at kunne give dig et træningspas med velvære og præstationsevne i top.

Læs mere

Folkeskolens afgangsprøve Maj-juni 2006 Fysik / kemi - Facitliste

Folkeskolens afgangsprøve Maj-juni 2006 Fysik / kemi - Facitliste Folkeskolens afgangsprøve Maj-juni 2006 1/25 Fk5 Opgave 1 / 20 (Opgaven tæller 5 %) I den atommodel, vi anvender i skolen, er et atom normalt opbygget af 3 forskellige partikler: elektroner, neutroner

Læs mere

Dynamik. 1. Kræfter i ligevægt. Overvejelser over kræfter i ligevægt er meget vigtige i den moderne fysik.

Dynamik. 1. Kræfter i ligevægt. Overvejelser over kræfter i ligevægt er meget vigtige i den moderne fysik. M4 Dynamik 1. Kræfter i ligevægt Overvejelser over kræfter i ligevægt er meget vigtige i den moderne fysik. Fx har nøglen til forståelsen af hvad der foregår i det indre af en stjerne været betragtninger

Læs mere

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. Tirsdag d. 31. maj 2016 kl

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. Tirsdag d. 31. maj 2016 kl Aalborg Universitet Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik Tirsdag d. 31. maj 2016 kl. 9 00-13 00 Ved bedømmelsen vil der blive lagt vægt på argumentationen (som bør være kort og præcis),

Læs mere

Måling af turbulent strømning

Måling af turbulent strømning Måling af turbulent strømning Formål Formålet med at måle hastighedsprofiler og fluktuationer i en turbulent strømning er at opnå et tilstrækkeligt kalibreringsgrundlag til modellering af turbulent strømning

Læs mere

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. 25. August 2011 kl. 9 00-13 00

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. 25. August 2011 kl. 9 00-13 00 Aalborg Universitet Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik 25. August 2011 kl. 9 00-13 00 Ved bedømmelsen vil der blive lagt vægt på argumentationen (som bør være kort og præcis), rigtigheden

Læs mere

Anvendt BioKemi: Blod som et kemisk system, Struktur af blod

Anvendt BioKemi: Blod som et kemisk system, Struktur af blod Anvendt BioKemi: Struktur 1) MM1 Intro: Terminologi, Enheder Math/ biokemi : Kemiske ligninger, syre, baser, buffer Små / Store molekyler: Aminosyre, proteiner 2) MM2 Anvendelse: blod som kemiske systemer

Læs mere

Når enderne af en kobbertråd forbindes til en strømforsyning, bevæger elektronerne i kobbertråden sig (fortrinsvis) i samme retning.

Når enderne af en kobbertråd forbindes til en strømforsyning, bevæger elektronerne i kobbertråden sig (fortrinsvis) i samme retning. E2 Elektrodynamik 1. Strømstyrke Det meste af vores moderne teknologi bygger på virkningerne af elektriske ladninger, som bevæger sig. Elektriske ladninger i bevægelse kalder vi elektrisk strøm. Når enderne

Læs mere

Danmarks Tekniske Universitet

Danmarks Tekniske Universitet Danmarks Tekniske Universitet Side 1 af 4 sider Skriftlig prøve, den 29. maj 2006 Kursus navn: Fysik 1 Kursus nr. 10022 Tilladte hjælpemidler: Alle "Vægtning": Eksamenssættet vurderes samlet. Alle svar

Læs mere

NIV i praksis V. S Y G E P L E J E R S K E M A R L E N E V E S T E R G A A R D S Ø R E N S E N O U H S V E N D B O R G S Y G E H U S

NIV i praksis V. S Y G E P L E J E R S K E M A R L E N E V E S T E R G A A R D S Ø R E N S E N O U H S V E N D B O R G S Y G E H U S NIV i praksis V. S Y G E P L E J E R S K E M A R L E N E V E S T E R G A A R D S Ø R E N S E N O U H S V E N D B O R G S Y G E H U S Program Hvad er NIV, og hvorfor behandle med NIV Fysiologi og KOL i

Læs mere

9. Øvelse: Demonstration af osmose over en cellemembran

9. Øvelse: Demonstration af osmose over en cellemembran 1. Drikkevand 9. Øvelse: Demonstration af osmose over en cellemembran Teori I spildevandsrensning er det især mikroorganismer og encellede dyr der fjerner næringssaltene. For at sådanne mikroorganismer

Læs mere

Nyrerne (ren dexter, ren sinister) ligger bagerst i bughulen. De er omgivet af en fast

Nyrerne (ren dexter, ren sinister) ligger bagerst i bughulen. De er omgivet af en fast Nyrer og urinveje Nyrernes anatomi Nyrerne (ren dexter, ren sinister) ligger bagerst i bughulen. De er omgivet af en fast bindevævskapsel (capsula fibrosa), og yderligere af et tykt lag fedt. På den mediale

Læs mere

6 Plasmadiagnostik 6.1 Tætheds- og temperaturmålinger ved Thomsonspredning

6 Plasmadiagnostik 6.1 Tætheds- og temperaturmålinger ved Thomsonspredning 49 6 Plasmadiagnostik Plasmadiagnostik er en fællesbetegnelse for de forskellige typer måleudstyr, der benyttes til måling af plasmaers parametre og egenskaber. I fusionseksperimenter er der behov for

Læs mere

2. f- dag med temaet kondition. En effektfuld F- dag om chokolade, kroppen som motor, kondital og energi. Elevoplæg. og dermed mere bevægelse

2. f- dag med temaet kondition. En effektfuld F- dag om chokolade, kroppen som motor, kondital og energi. Elevoplæg. og dermed mere bevægelse 2. f- dag med temaet kondition. En effektfuld F- dag om chokolade, kroppen som motor, kondital og energi og dermed mere bevægelse Elevoplæg Læringsmål: Tværfaglige med inddragelse af fagene: Idræt, biologi,

Læs mere

Blodomløbet... s. 3. Boldtrykket... s. 3-6. Pulsen... s. 6-8. Kondital... s. 8-10. Konklution... s. 11

Blodomløbet... s. 3. Boldtrykket... s. 3-6. Pulsen... s. 6-8. Kondital... s. 8-10. Konklution... s. 11 Denne raport går ind og ser på vøres blodomløb. Det vil sige at der vil blive uddybet nogle enmer som blodtrykket, pulsen og kondital. Ved hjælp af forskellige målinger, er det muligt at finde ud af, hvor

Læs mere

Syv transmembrane receptorer

Syv transmembrane receptorer Syv transmembrane receptorer Receptoren som kommunikationscentral Cellemembranen definerer grænsen mellem en celles indre og ydre miljø, der er meget forskelligt. Det er essentielt for cellens funktion

Læs mere

OVERSÆTTELSE. Beregninger af termisk transmission via refleksion ved brug af isoleringsmåtte Aluthermo Quattro

OVERSÆTTELSE. Beregninger af termisk transmission via refleksion ved brug af isoleringsmåtte Aluthermo Quattro OVERSÆTTELSE WLiK Professor i overførsel af varme og stoffer ved Rheinisch-Westfälische techniche Hochschule Aachen, professor Dr. Ing. R. Kneer Beregninger af termisk transmission via refleksion ved brug

Læs mere

Sundheds CVU Nordjylland INTERN PRØVE ANATOMI, FYSIOLOGI OG BIOKEMI S06V D. 15. JUNI 2006 KL. 09.00 13.00

Sundheds CVU Nordjylland INTERN PRØVE ANATOMI, FYSIOLOGI OG BIOKEMI S06V D. 15. JUNI 2006 KL. 09.00 13.00 INTERN PRØVE ANATOMI, FYSIOLOGI OG BIOKEMI S06V D. 15. JUNI 2006 KL. 09.00 13.00 ANATOMI OG FYSIOLOGI Opgave 1 Den menneskelige organisme er opbygget af celler. a. Beskriv cellens opbygning, heri skal

Læs mere

Elektromagnetisme 7 Side 1 af 12 Elektrisk strøm. Elektrisk strøm

Elektromagnetisme 7 Side 1 af 12 Elektrisk strøm. Elektrisk strøm Elektromagnetisme 7 Side 1 af 1 Med dette emne overgås fra elektrostatikken, som beskriver stationære ladninger, til elektrodynamikken, som beskriver ladninger i bevægelse (elektriske strømme, magnetfelter,

Læs mere

Elektrisk Stimulation: Grundlæggende Principper

Elektrisk Stimulation: Grundlæggende Principper Side 1 Side 2 - FES er en undergruppe af NMES Side 3 Side 4 Side 5 Side 6 Der skal altid være minimum to elektroder mellem stimulatoren og vævet. I et intakt perifert nervesystem er det altid nerven, der

Læs mere

Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Institution Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Hold Termin hvori undervisningen afsluttes: maj-juni 2014 Studenterkurset

Læs mere

Daniells element Louise Regitze Skotte Andersen

Daniells element Louise Regitze Skotte Andersen Louise Regitze Skotte Andersen Fysikrapport. Morten Stoklund Larsen - Lærer K l a s s e 1. 4 G r u p p e m e d l e m m e r : N i k i F r i b e r t A n d r e a s D a h l 2 2-0 5-2 0 0 8 2 Indhold Indledning...

Læs mere

Opdrift og modstand på et vingeprofil

Opdrift og modstand på et vingeprofil Opdrift og modstand på et vingeprofil Thor Paulli Andersen Ingeniørhøjskolen Aarhus Universitet 1 Vingens anatomi Et vingeprofil er karakteriseret ved følgende bestanddele: forkant, bagkant, korde, krumning

Læs mere

Svarark, eksamen modul 2.3 Juni 2011. Spørgsmål Svar Spørgsmål Svar 1 c 7 a 2 a 8 a 3 b 9 a 4 d 10 e 5.1 a 11 d 5.2 c 12 d 5.

Svarark, eksamen modul 2.3 Juni 2011. Spørgsmål Svar Spørgsmål Svar 1 c 7 a 2 a 8 a 3 b 9 a 4 d 10 e 5.1 a 11 d 5.2 c 12 d 5. Svarark, eksamen modul 2.3 Juni 2011 Spørgsmål Svar Spørgsmål Svar 1 c 7 a 2 a 8 a 3 b 9 a 4 d 10 e 5.1 a 11 d 5.2 c 12 d 5.3 e 13 b 6 d 14 d Opgave 15 En 50-årig kvinde har haft gestationel DM under to

Læs mere

HVOR FORSVINDER RØGEN HEN?

HVOR FORSVINDER RØGEN HEN? KAPITEL 4: HVOR FORSVINDER RØGEN HEN? Du har sikkert oplevet at sidde i et lokale, hvor der bliver røget. Luften kan føles helt tæt af røgtåge. I starten kan røgen ses, men efter kort tid kan den kun lugtes.

Læs mere

Teknikken er egentlig meget simpel og ganske godt illustreret på animationen shell 4-5.

Teknikken er egentlig meget simpel og ganske godt illustreret på animationen shell 4-5. Fysikken bag Massespektrometri (Time Of Flight) Denne note belyser kort fysikken bag Time Of Flight-massespektrometeret, og desorptionsmetoden til frembringelsen af ioner fra vævsprøver som er indlejret

Læs mere

Til denne udfordring kan du eksperimentere med forsøg 4.2 i kemilokalet. Forsøg 4.2 handler om kuliltens påvirkning af kroppens blod.

Til denne udfordring kan du eksperimentere med forsøg 4.2 i kemilokalet. Forsøg 4.2 handler om kuliltens påvirkning af kroppens blod. Gå op i røg Hvilke konsekvenser har rygning? Udfordringen Denne udfordring handler om nogle af de skader, der sker på kroppen, hvis man ryger. Du kan arbejde med, hvordan kulilten fra cigaretter påvirker

Læs mere

Roden. Rodtyper Rodens opbygning og funktion Vandoptagelse og transport Næringsstofoptagelse og transport. Roden. Skiverod Hjerterod.

Roden. Rodtyper Rodens opbygning og funktion Vandoptagelse og transport Næringsstofoptagelse og transport. Roden. Skiverod Hjerterod. Rodtyper s opbygning og funktion Vandoptagelse og transport Næringsstofoptagelse og transport Trævlerod Rodstængel Skiverod Hjerterod s funktion Fastholde planten Finde og optage vand Finde og optage næringsstoffer

Læs mere

I Indledning. I Indledning Side 1. Supplerende opgaver til HTX Matematik 1 Nyt Teknisk Forlag. Opgaverne må frit benyttes i undervisningen.

I Indledning. I Indledning Side 1. Supplerende opgaver til HTX Matematik 1 Nyt Teknisk Forlag. Opgaverne må frit benyttes i undervisningen. Side 1 0101 Beregn uden hjælpemidler: a) 2 9 4 6+5 3 b) 24:6+4 7 2 13 c) 5 12:4+39:13 d) (1+4 32) 2 55:5 0102 Beregn uden hjælpemidler: a) 3 6+11 2+2½ 10 b) 49:7+8 11 3 12 c) 4 7:2+51:17 d) (5+3 2) 3 120:4

Læs mere

Energi, Enzymer & enzymkinetik.metabolisme

Energi, Enzymer & enzymkinetik.metabolisme (gruppeopgaver i databar 152 (og 052)) Energi, Enzymer & enzymkinetik.metabolisme Tirsdag den 17. september kl 13-14.15 (ca) Auditorium 53, bygning 210 Susanne Jacobsen sja@bio.dtu.dk Enzyme and Protein

Læs mere

Respiration og stofskifte Forsøgsvejledning

Respiration og stofskifte Forsøgsvejledning Respiration og stofskifte Forsøgsvejledning Delforsøg A Delforsøg B Skoletjenesten Zoo Respiration og stofskifte Side 1 af 9 I Zoo skal I måle forskellige organismers respiration og stofskifte vha. to

Læs mere