SYDDANSK UNIVERSITET - ODENSE UNIVERSITET EKSAMEN I KERNEPENSUM (Molekylær, strukturel og funktionel biomedicin) Dato: Mandag den 10. januar 2005 kl. 9.00 14.00 Hjælpemidler: Lommeregner uden lagrede data Documenta Physiologica udlånes af fagområdet Dette opgavesæt består af 7 nummererede sider. Efterse venligst straks, at alle sider forefindes i det udleverede opgavesæt. Besvarelserne skal gives på det udleverede, specielle besvarelsesark inkl. kopier. Flere sider kan fås hos eksamensvagten. Der må kun skrives med kuglepen. Skriv så tydeligt som muligt. Husk, at påtegne samtlige besvarelsesark med eksamensnummer, fag, dato og sidetal. Ved bedømmelsen vil alle delspørgsmål blive vægtet ligeligt. 1
Følgende termer anvendes i opgaveformulering Angive (eller anføre): Beregne: Beskrive: Beskriv kort:: Definere: Gør rede for: Gør kort rede for: Karakterisere: Klassificere: Markere, indtegne: Nævne (eller benævne, navngive): Opdele eller inddele: Skitsere: Tegne: En besvarelse i få, klare ord og med angivelse af enheder, hvor det er relevant. -fx angiv en muskels virkning. -fx angiv størrelsen af det normale blodvolumen. En kvantitativ behandling af flere konkrete talstørrelser. -fx beregn den samlede cirkulerende blodmasse for en normal person i hvile. En systematisk, sammenhængende meddelelse i ord, evt. ledsaget af forklarende tegninger. -fx beskriv forløbet af en udførselsgang. Anvendes også, hvor man ønsker en faktuel fremstilling af fysiologiske sammenhænge uden inddragen af årsags-virkningsmekanismer. -fx beskriv galdesyrekredsløbet og betydningen af galde i fordøjelsesprocesserne. Detaljer udelades. En kort beskrivning af begrebets eller strukturens væsentligeste træk. Bør løses præcist med korrekt anvendelse af fagets termer. -fx definér et perifert ganglion. -fx definér kolloidosmotisk tryk. En systematisk, sammenhængende fremstilling, der omfatter struktur, funktionelle/strukturelle sammenhænge eller årsagsvirkningsmekanismer og eventuelle forløb i tid (embryonale udviklingsforløb eller aldersvariationer). -fx gør rede for udviklingen af septum interatriale eller galdeblærens funktion. -fx gør rede for virkningen af insulin på glykose- og glykogenomsætningen. Detaljer udelades. En kort angivelse af de funktionelle/strukturelle hovedtræk, som kendetegner strukturen eller organet, d.v.s. sætte i kategori på grundlag af angivne egenskaber (morfologiske og/eller funktionelle). -fx karakterisér et organ i forhold til peritoneal beklædning. Gruppere anatomiske strukturer i kategorier eller klasser. -fx klassificér trådkomponenter i hjernenerver. Ofte på en skematisk tegning. -fx markér klapperne i hjertets ostier eller relationer til naboorganer. En simpel opremsning af anatomiske navne. -fx nævn hjernenerverne. Afgrænse og benævne de dele af strukturer eller organer, der er anatomisk navngivne. -fx tyndtarmens inddeling i duodenum. jejunum, ileum. Anvendes, når man ønsker kendskab til kurvens forløb. Der angives, hvilke parametre der belyses, men uden kvantitative data. -fx skitsér compliancekurver for en isoleret lunge under oppustning og udtømning. Anvendes, når man ønsker tegnet et nøjagtigt kurveforløb med angivelse af enhedernes størrelse på ordinat og abscisse. -fx tegn en ekspirationskurve for forceret eksiratorisk volumen. 2
Opgave 1: 54-årig mand, som gennem mange år har haft et stort alkohol og tobaksforbrug. Indlægges akut med pludseligt opståede, voldsomme mavesmerter lokaliseret til epigastriet. Ved indlæggelsen er blodtrykket lavt og respirationen besværliggjort. Der tages en serumprøve, som viser forhøjet indhold af pankreasamylase. Diagnosen er derfor akut pankreatitis. Karakteristiske træk for mange alkoholikere er, at de spiser både lidt og uregelmæssigt, og at de ikke er optaget af kostens lødighed. De har typisk lavt blodsukker, forhøjet plasmalipid og en relativ høj koncentration af urinsyre i plasma. 1. Gør rede for den fuldstændige oxidation af alkohol og den hermed forbundne syntese af ATP. (OSa) 2. Gør rede for den lave blodsukkerkoncentration. (OSa) 3. Gør rede for leverens dannelse af fedtsyrer ud fra alkohol og den efterfølgende indbygning i triglycerid. (OSa) 4. Angiv det lipoprotein, der typisk er til stede i forhøjet mængde i plasma, og skitser dets opbygning. (OSa) 5. Angiv hvilke komponenter, der nedbrydes/omsættes til urinsyre. (OSa) Det viser sig, at serum-kalcium er forhøjet, og der er mistanke om øget produktion af parathyroideahormon. 6. Beskriv kort for glandulae parathyroideae lokalisation og relationer. (JC) 7. Angiv navn og funktion for de hovedtyper af parenchymceller der findes i glandula parathyroidea. (JC) 8. Redegør kort for den hormonelle regulering af organismens kalciumomsætning. (OS) Patienten har tidligere været i behandling med disulfiram (Antabus ) for sit alkoholmisbrug. Virkningsmekanismen for disulfiram er hæmning af enzymet aldehyddehydrogenase. En metabolit af disulfiram hæmmer cytokrom P4502E1 (CYP2E1) meget potent og selektivt. 9. Redegør for den kliniske betydning af behandling med selektive, potente CYP hæmmere. (KB) Tobak indeholder nikotin, som er vanedannende 10. Definér nikotine acetylkolin-receptorer, redegør for disse receptorers anatomiske lokalisation og angiv den naturlige ligand. (KB) 11. Angiv hvilken type af receptorer, som nikotine acetylkolin-receptorer tilhører og skitsér denne receptor-types opbygning. (KB) Lægemidlet tubokurare er en kompetitiv antagonist for den naturlige ligand på visse nikotine acetylkolin-receptorer. 3
12. Definér kompetitiv antagonist. (KB) 13. Angiv i skitseform sammenhængen imellem nikotin-dosis (x-akse) og virkning (y-akse). (KB) Nikotin i tyggegummi kan benyttes ved rygeafvænning 14. Redegør for absorption af lægemidler over mundslimhinden. (KB) 4
Opgave 2: Ordinær eksamen. 53-årig kvinde henvender sig hos sin læge med forhøjet blodtryk. Af hendes sygehistorie fremgår, at der er flere familiemedlemmer på hendes fars side, som også har blodtryksforhøjelse. En farbror har været i dialysebehandling og en faster døde som 57-årig af en hjerneblødning. Ved ultralydskanning viser det sig, at patienten har polycystisk nyresygdom, som er en arvelig sygdom. Den manifesterer sig ved aftagende nyrefunktion og terminal nyreinsufficiens omkring 55-års alderen. 1. Tegn den 53-årige kvindes stamtræ, og angiv hvilken arvegang du finder mest sandsynlig i denne familie, begrund svaret. (KK) 2. Hvad er risikoen for, at kvindens børn udvikler polycystisk nyresygdom. Se bort fra risikoen for nymutationer og nedsat penetrans i dit svar. (KK) Patoanatomisk viser sygdommen sig som dannelse af multiple cyster i nyrerne, hvorved det normale nyrevæv fortrænges. Nyrens udvikling fra to kilder og kendskab til den molekylære regulering af nyrernes udvikling kan måske forklare cystedannelsen. 3. Beskriv kort udviklingen af nyrens ekskretoriske system. (JC) I forbindelse med adult polycystisk nyresygdom kan mikroskopisk ses tubulusatrofi og glomerulosclerose. Nedenstående fotografi viser ultrastrukturen af normalt epitel i nyrens proximale tubulus. 4. Benævn de markerede strukturer (A-D). (JC) 5. Beskriv kort hvorledes vand og opløste stoffer transporteres fra tubuluslumen til de peritubulære kapillærer. (JC) 5
Det nedenstående elektronmikroskopiske fotografi viser et udsnit af nyrens glomerulus. 6. Beskriv kort ultrastrukturen af en normal glomerulær filtrationsbarriere. (JC) Kvindens nyrefunktion aftager gradvis. Serum kreatinin koncentrationen måles til 400 mikromol/liter, urin kreatinin koncentrationen måles til 10 millimol/ liter og døgn urin produktionen måles til 1,44 liter. 7. Beregn den glomerulære filtrationshastighed, kommenter resultatet og angiv forudsætningerne for beregningen. (OS) Polycystisk nyresygdom giver ofte, som de fleste andre nyresygdomme anledning til blodtryksforhøjelse (hypertension). Tendensen i moderne hypertensionsbehandling går i retning af at betragte diuretika af tiazidtypen, beta-adrenoceptorblokerende lægemidler, calcium-kanal blokerende lægemidler, Angiotensin Convering Enzyme-inhiberende lægemidler (ACE-hæmmere) og angiotensin-iiantagonister som ligeværdige førstevalgspræparater Tiaziddiuretika secerneres i de proximale nyretubuli, og de virker ved at inhibere NaCl cotransporteren i de distale nyretubuli 8. Redegør for sekretion af lægemidler i de proximale nyretubuli, herunder mulighederne for interaktioner og dosis-afhængig kinetik. (KB) Beta-adrenoceptorblokerende lægemidler 9. Redegør for beta-adrenoceptorblokerende lægemidlers virkemåde, -mekanismer og virkninger på organismen. (KB) ACE-hæmmere 10. Redegør for angiotensin IIs fysiologiske virkninger og for mulighederne for farmakologisk påvirkning af renin-angiotensin-systemet. (KB) 11. Redegør med udgangspunkt i nyrefunktionen for det toksikologiske begreb reservekapacitet samt for forhold under hvilke tab af reservekapacitet kan forekomme. (JBN) 6
Tab af reservekapacitet erkendes sjældent som et umiddelbart klinisk funktionstab, men kan nogle gange erkendes ved måling af en biologisk effektmarkør. 12. Gør rede for faktorer af betydning for anvendeligheden af en biologisk effektmarkør for nyrefunktion. (JBN) Nogle markører for eksponering måles i hår og andre i f.eks. erythrocytter. 13. Redegør for fordele og ulemper ved måling af markører i henholdsvis hår og erythrocytter. (JBN) 7
SYDDANSK UNIVERSITET - ODENSE UNIVERSITET EKSAMEN I KERNEPENSUM (Molekylær, strukturel og funktionel biomedicin) Dato: Tirsdag den 8. februar 2004 kl. 13.00 18.00 Hjælpemidler: Lommeregner uden lagrede data Documenta Physiologica udlånes af fagområdet Dette opgavesæt består af 5 nummererede sider. Efterse venligst straks, at alle sider forefindes i det udleverede opgavesæt. Besvarelserne skal gives på det udleverede, specielle besvarelsesark inkl. kopier. Flere sider kan fås hos eksamensvagten. Der må kun skrives med kuglepen. Skriv så tydeligt som muligt. Husk, at påtegne samtlige besvarelsesark med eksamensnummer, fag, dato og sidetal. Ved bedømmelsen vil alle delspørgsmål blive vægtet ligeligt. 8
Følgende termer anvendes i opgaveformulering Angive (eller anføre): Beregne: Beskrive: Beskriv kort:: Definere: Gør rede for: Gør kort rede for: Karakterisere: Klassificere: Markere, indtegne: Nævne (eller benævne, navngive): Opdele eller inddele: Skitsere: Tegne: En besvarelse i få, klare ord og med angivelse af enheder, hvor det er relevant. -fx angiv en muskels virkning. -fx angiv størrelsen af det normale blodvolumen. En kvantitativ behandling af flere konkrete talstørrelser. -fx beregn den samlede cirkulerende blodmasse for en normal person i hvile. En systematisk, sammenhængende meddelelse i ord, evt. ledsaget af forklarende tegninger. -fx beskriv forløbet af en udførselsgang. Anvendes også, hvor man ønsker en faktuel fremstilling af fysiologiske sammenhænge uden inddragen af årsags-virkningsmekanismer. -fx beskriv galdesyrekredsløbet og betydningen af galde i fordøjelsesprocesserne. Detaljer udelades. En kort beskrivning af begrebets eller strukturens væsentligeste træk. Bør løses præcist med korrekt anvendelse af fagets termer. -fx definér et perifert ganglion. -fx definér kolloidosmotisk tryk. En systematisk, sammenhængende fremstilling, der omfatter struktur, funktionelle/strukturelle sammenhænge eller årsagsvirkningsmekanismer og eventuelle forløb i tid (embryonale udviklingsforløb eller aldersvariationer). -fx gør rede for udviklingen af septum interatriale eller galdeblærens funktion. -fx gør rede for virkningen af insulin på glykose- og glykogenomsætningen. Detaljer udelades. En kort angivelse af de funktionelle/strukturelle hovedtræk, som kendetegner strukturen eller organet, d.v.s. sætte i kategori på grundlag af angivne egenskaber (morfologiske og/eller funktionelle). -fx karakterisér et organ i forhold til peritoneal beklædning. Gruppere anatomiske strukturer i kategorier eller klasser. -fx klassificér trådkomponenter i hjernenerver. Ofte på en skematisk tegning. -fx markér klapperne i hjertets ostier eller relationer til naboorganer. En simpel opremsning af anatomiske navne. -fx nævn hjernenerverne. Afgrænse og benævne de dele af strukturer eller organer, der er anatomisk navngivne. -fx tyndtarmens inddeling i duodenum. jejunum, ileum. Anvendes, når man ønsker kendskab til kurvens forløb. Der angives, hvilke parametre der belyses, men uden kvantitative data. -fx skitsér compliancekurver for en isoleret lunge under oppustning og udtømning. Anvendes, når man ønsker tegnet et nøjagtigt kurveforløb med angivelse af enhedernes størrelse på ordinat og abscisse. -fx tegn en ekspirationskurve for forceret eksiratorisk volumen. 9
Opgave 1: 34-årig mand, somalisk flygtning, henvender sig hos sin læge fordi han gennem måneder er blevet tiltagende træt. Han har været generet af nattesved, og han har tabt betydeligt i vægt. Lægen finder et højt serum-kalium og lavt serum-natrium, og et blodtryk på 100/70 mmhg. På baggrund af disse fund indlægges han, og ved røntgenundersøgelse ses der et rundt infiltrat øverst i venstre lunge. Det viser sig, at han har tuberkulose. 1. Angiv for henholdsvis højre og venstre lunge: antal lapper og de respektive lappers navne, og angiv den kranielle udstrækning af apex pulmonis i forhold til costae. (JC) 2. Angiv de normale nedre lungegrænser svarende til angulærlinien, midtaxillærlinien og midtclaviculærlinien. (JC) 3. Beskriv opbygningen af lungens alveoleseptum og benævn de lag der indgår heri. (JC) 4. Gør rede for passagen af oksygen, kuldioxid og kulmonoxid over alveole-kapillær membranen. (SW) 5. Gør rede for de faktorer der påvirker væsketransporten over kapillærmembranen i lungen og beskriv hvilke ændringer, der kan føre til dannelsen af lungeødem. (SW) 6. Beskriv måling af lungernes gennemblødning ved hjælp af Fick s princip med ilt som indikator. (SW) Ved samtaler viser det sig, at han indtager alt for få kalorier, og langt de fleste indtages i form af karbohydrater og det hovedsageligt af vegetabilsk art. 7. Angiv to væsentlige kilder til energi fra hans kost, gør rede for deres nedbrydning i tarmen og for den efterfølgende absorption af nedbrydningsprodukterne. (OSa) Ved bestemmelse af hans vitaminstatus afsløres, at han er i underskud af riboflavin, B12, thiamin, pyridoxamin (B6) og tetrahydrofolsyre. 8. Opskriv eller angiv for hvert af disse vitaminer en reaktion, hvori de er nødvendige, eller angiv et enzym, der indeholder vitaminet som prostetisk gruppe. (OSa) Hans indtagelse af protein og lipid er væsentligt under, hvad der er optimalt. 9. Angiv hvilke komponenter han må antages at være i underskud af/mangle som følge heraf. (OSa) Han er også stærkt anæmisk grundet jernmangel. 10. Angiv en god kilde til jern i normal kost, forklar at jernmangel kan medføre anæmi, og angiv den intracellulære deponering af jern og forklar hvordan jern transporteres i plasma og optages herfra. (OSa) Som barn havde patienten adskillige, ubehandlede streptokok infektioner af tonsillerne. En episode blev kompliceret med gigtfeber ( Febris Reumatica ) kompliceret med mitralklap- 10
insufficiens. Kort efter ankomsten til Danmark og før den aktuelle sygdomsepisode blev patienten opereret i hjertet og fik indsat kunstige mitralklapper. Efter operationen kom patienten i livslang antikoagulationsbehandling med warfarin, som nedbrydes af CYP2C9 11. Angiv de øvrige 5 vigtigste CYP-enzymer. (KB) CYP2C9 udviser genetisk polymorfi. 12. Definér farmakogenetik og redegør for den kliniske betydning af CYP2C9 polymorfien. (KB) Virkningen af warfarin registreres ved at bestemme patientens Internationale Normaliserede Ratio (INR). Dette tal er per definition 1 hos patienter, der ikke er i antikoagulationsbehandling. Ved behandling med warfarin stræber man efter, at INR-værdien stiger til mere end 2 men mindre end 3. Ved INR-værdier over 3 er der en forøget blødningsrisiko. På grund af tuberkulose behandles patienten med rifampicin. Før rifampicin var patientens INR 2.7, men efter 2 uger med rifampicin er den faldet til 1.2, og den daglige dosis af warfarin øges derfor fra 6 mg til 15 mg. 13. Angiv betegnelsen af det farmakokinetiske fænomen, der ligger til grund for, at patientens INR-værdi falder under rifampicin-behandling. (KB) Efter veloverstået rifampicinkur fortsætter patienten med at tage 15 mg warfarin per dag. En dag møder han op hos sin praktisernede læge med kraftig næseblødning og blå mærker over hele kroppen. Hans INR-værdi er steget til 5.7! 14. Angiv den farmakologiske sammenhæng imellem seponering af rifampicin, forhøjet INR og blødningstendens hos denne patient. (KB) Opgave 2: 15-årig pige, som gennem det seneste år har tabt betydeligt i vægt. Hun vejer nu 33 kg, hvilket med hendes højde på 172 cm. svarende til BMI på 11 kg/m 2. Hun havde før vægttabet normale menstruationer, men de er nu ophørt. 1. Definer menstruationscyclus og angiv dens gennemsnitlige længde og benævn de tre faser menstruationscyclus normalt inddeles i. (JC) 2. Angiv navn og funktion for de overordnede gonadotrope hormoner, herunder hvorfra de secerneres. (JC) Endometriet opdeles i to zoner som ændrer sig forskelligt under menstruationscyclus. 3. Navngiv de to zoner og redegør kort for hvordan de ændrer sig under menstruationscyklus. (JC) Endometriets cykliske forandringer kan forstås på basis af endometriets karforsyning. 11
4. Beskriv kort endometriets arterieforsyning begyndende med aa. arcuatae. (JC) Hendes far har i mange år arbejdet på et jernstøberi, og har efter mange års ansættelse i det støvfulde arbejdsmiljø udviklet en kronisk obstruktiv lungelidelse ( kronisk bronkitis ), som giver ham en permanent besværet vejrtrækning som af og til forværres. Hans praktiserende læge har derfor udskrevet en spray med en beta-2-adrenoceptor agonist (Ventoline ) til brug ved anfald. 5. Angiv klassifikationen af adrenoceptorer, og angiv den anatomiske lokalisation af beta2-adrenoceptorer. (KB) 6. Angiv det farmakologiske rationale for at tilbyde denne patient en beta2-adrenoceptor agonist. (KB) Han har under sit arbejde været eksponeret for partikulært støv samt isoleringsmateriale (asbest fra 1972-1990). Han har tabt meget i vægt den seneste tid og har haft en del smerter i brystkassen ved vejrtrækning. 7. Redegør ved hjælp af en figur for betydningen af partiklernes aerodynamiske diameter for deponeringsmønstret i luftvejene. (JBN) 8. Redegør kort for, hvorfor man anvender begrebet aerodynamisk diameter som mål for partiklernes størrelse. (JBN) 9. Redegør kort for hvordan mindre partikler kan borttransporteres fra de nedre luftveje. (JBN) 10. Redegør kort for betydningen af at asbest er et epigenetisk carcinogen. (JBN) 11. Redegør med udgangspunkt i asbest for begreberne synergi og potensering. (JBN) 12. Redegør for forskellen ved grænseværdifastsættelse for carcinogene og ikkecarcinogene stoffer. (JBN) En lillebror har Down s syndrom og er hjertesyg. Han har flere gange i løbet af det seneste halve år været indlagt på børneafdelingen med lungebetændelse. Down s syndrom skyldes trisomi 21. Han har fået lavet en karyotypning og det viste sig, at han havde 46 kromosomer. 13. Angiv hvilken karyotype, du normalt vil forvente hos en dreng med Downs syndrom. (KK) På grund af drengens karyotype blev begge forældre også undersøgt, og det viste sig, at moderen havde en balanceret 21/4 translokation. 14. Tegn parringsfiguren af moderens kromosomer 4 og 21 under gametdannelse. (KK) 15. Skitser hvilke gameter moderen har kunnet danne, og beskriv hvilken betydning dette har haft for hendes muligheder for at få raske børn. (KK) 12