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. Tallet i parentes efter opgavens nummer angiver opgavens vægtning, dvs. hvor meget bedømmelsen betyder for det samlede resultat. Man kan få maximum 100 point for alle 4 spørgsmål.
2 Spørgsmål 1 Stofskifte, fysisk aktivitet og adaptationer (total 25 point) a) Hvilken effekt har 3 ugers sengeleje ( bed rest ) på de kardiovaskulære parametre: slagvolumen, pulsfrekvens, minutvolumen ( cardiac output ) og arterio-venøs iltforskel i hvile, under submaximalt arbejde og maximalt arbejde. Diskutér baggrunden for ændringerne i de nævnte parametre. (10 point) (Submaximalt arbejde = arbejde, der kræver en iltoptagelse lavere end maximal iltoptagelse og maximalt arbejde = arbejde ved den maximale iltoptagelse). b) Nedenstående to figurer illustrerer mrna svaret for dels short-half life (SH) mrna og dels long-half life (LH) mrna s efter et fysisk arbejde. Exercise = længerevarende udholdenhedsarbejde. Beskriv hvad de to figurer illustrerer, og forklar hvordan disse mrna svar menes at bidrage til skeletmuskulaturens tilpasninger til udholdenhedstræning. Forklaringen skal omfatte en fremstilling af nogle adaptationer, der kan reguleres på denne måde. (6 point) c) Hormoner, der cirkulerer i blodbanen kan bl.a. regulere gentransskriptionen i cellekernerne. Beskriv forskelle på, hvordan et peptidhormon og et steroidhormon (der begge cirkulerer i blodbanen) regulerer gentransskriptionen. Beskrivelsen skal give et eksempel på hver type hormon samt en beskrivelse af hvilke signaleringsmekanismer hvert af disse hormoner benytter til at regulere genets transskription. (9 point)
3 Spørgsmål 2 Respiration og ph homeostase (total 25 point) a) Tegn en ilt-bindingskurve. Beskriv kurvens form, den biokemiske baggrund for denne form samt hvorfor den fysiologiske mekanisme, som ligger bag denne form, er hensigtsmæssig. Forklar hvorledes denne kurve påvirkes i metabolisk aktivt væv. (5 point) b) Hvilke molekyler binder sig til hæmoglobin under normale fysiologiske forhold, og hvordan bindes de? (5 point) c) Beskriv Bohr effekten. Hvorfor er denne mekanisme hensigtsmæssig? (5 point) d) Figuren herunder viser et såkaldt Davenport diagram: Brug figuren til at beskrive ændringer i ph og bikarbonat-koncentration i forbindelse med hhv. respiratorisk og metabolisk acidose. (6 point) e) Acidose fører ofte til hyperventilation; beskriv hvilke receptorer i kroppen, der registrerer acidosen. (2 point) f) Har acidose nogen effekt på blodflow et (lokalt eller systemisk)? (2 point)
4 Spørgsmål 3 Glukose transport i fordøjelsessystemet og nyren (total 25 point) Fordøjelsessystemet a) Glukose indtages direkte eller dannes fra kulhydrater under fordøjelsen. (i) Angiv enzym(er) som er vigtige i denne forbindelse; (ii) de organer/celler hvor enzymerne stammer fra; (iii) hvordan disse organer/celler reguleres ved hjælp af agonister eller hormoner. (6 point) b) Angiv hvor i tarmsystemet glukose absorberes. (1 point) c) Forklar hvad der vil ske hvis glukose transporten eller hydrolysen af kulhydrater til glukose og andre sukkerarter er defekt. (5 point) Nyren d) Glukose koncentrationen i plasma ligger under normale omstændigheder på omkring 5 mm. Figuren ovenfor viser hastigheden for glukose filtration, reabsorption og ekskretion, som funktion af plasma glukose koncentrationen. Forklar med udgangspunkt i figuren, hvorledes nyren håndterer glukose, herunder (i) begreberne plasma threshold og T m (ii) hvorfor urinen hos raske personer er glukose fri. (5 point) e) Forklar hvorfor høje plasma glukose koncentrationer, som det f.eks. ses hos personer med diabetes melitus, fører til glucosuria (glukose i urinen)? Hvad sker der med urinens volumen under disse forhold? (2 point) f) Hvilket nefronafsnit er hovedansvarlig for reabsorptionen af glukose? (1 point) g) Tegn en cellemodel med transportører som kan redegøre for glukose absorptionen i tarmen og nyren. (5 point)
5 Spørgsmål 4 Vanddiurese efter indtagelse af 1 liter vand (total 25 point) Idealiseret illustration af observationer hos et voksent individ i forbindelse med hurtig oral indtagelse af 1 liter rent vand. a) Beskriv kort i egne ord de i ovenstående figur viste fire grafer. Angiv de fysiologiske plasmakoncentrationer af Na +, K +, Cl - og HCO 3 -. (4 point) b) Angiv om urinen er hyperosmotisk eller hypoosmotisk i forhold til plasmakoncentrationen i de forskellige faser af forløbet. Hvilke soluter (opløste stoffer) udgør hovedparten af urinens osmotiske koncentration under normaltilstanden (til venstre for den stiplede linie)? (5 point) c) Hvorledes øger nyrerne diuresen (midterste figur) som følge af vandindtagelse? Redegør for mekanismen for dannelse af fortyndet urin. (8 point) d) Redegør for den hormonale og cellulære regulering af den færdige urins NaCl koncentration. (8 point)