Institut für Physiologie und Pathophysiologie Grundlagen der

A Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht‐Mediziner Seite 1 Klausur 14.02.12 Institut für Physiologie und Pathophysiologie
Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht-Mediziner
Dienstag 14.02.2012, 14:00 Uhr - Zeit: 60 Minuten
Version A Aussagen, Wintersemester 2011/2012 1a. Welche Aussagen sind richtig, welche sind falsch? 14 Punkte ▼ ▼ Bitte in Spalte „R“ (richtig) bzw. „F“ (falsch) ankreuzen (kein Punktabzug bei falschen Entscheidungen) R F Die Zellmembran ist etwa 5µm dick. Das Ruhemembranpotential liegt bei den meisten Zellen näher am K+‐Gleichgewichtspotential als am Na+ ‐Gleichgewichtspotential. Bei aktiven Transportprozessen durch die Zellmembran entsteht ATP. Je größer die Membrankapazität einer Zelle ist, desto langsamer steigt das Membranpotential, wenn die Zelle depolarisiert wird. R F Die Einstellung von Organfunktionen durch das autonome Nervensystem erfolgt in der Regel unbewusst. Die graue Substanz liegt im Rückenmarksquerschnitt innen, im zerebralen Kortex an der Oberfläche. Die somatosensorischen Informationen werden über die Vorderwurzeln in das Rücken‐
mark geleitet. R F Elektrotonus ist die langsame (tonische) Ausbreitung eines Potentials unter Beteiligung von Ionenkanälen. In der Präsynapse ist die vesikuläre Freisetzung des Neurotransmitters von einer intrazel‐
lulären Erhöhung der Ca++‐Konzentration abhängig. Bei der Fortleitung in myeliniserten Axonen entstehen Aktionspotentiale nur in den Internodien (Abschnitte mit Myelinscheiden). R F Sichtbares Licht hat im elektromagnetischen Spektrum eine Wellenlänge von 410‐7m bis 710‐7m. Je kleiner der Krümmungsradius der Cornea (Hornhaut) ist, desto größer ist deren Brech‐
kraft. Ein Proband, der auf der Sehtafel nur doppelt so große Buchstaben wie ein Normalsichti‐
ger erkennen kann, hat einen Visus von 0,5. Der Nahpunkt des Auges nimmt mit dem Alter ab (Presbyopie). Erregungsphysiologie Neuroanatomie Nervenleitung, Synapse Visuelles System A Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht‐Mediziner Klausur 14.02.12 Seite 2 1b. Welche Aussagen sind richtig, welche sind falsch? 16 ▼ ▼ R F Eine Weitsichtigkeit (Hyperopie) von ‐2 dpt (Dioptrien) benötigt zur Korrektur der Nahsicht ein Minusglas von ‐2dpt. Die Zapfen der Netzhaut finden sich nur in der Fovea centralis, während die Stäbchen über die gesamte Netzhaut etwa gleichmäßig verteilt sind. Aus dem Sehnerv (Nervus opticus) führen Axone zu Hirnregionen, die unbewusste Blickbe‐
wegungen steuern. R F Zunahme der Periodendauer eines Tons führt zur Empfindung einer Abnahme der Tonhöhe. Die Empfindungsschwelle (Hörschwelle) liegt über den gesamten Hörbereich bei 4 phon. Ein hoher Ton von 4 kHz wird bei gleichem Schalldruckpegel lauter empfunden als ein tie‐
fer Ton von 100 Hz. Kleine Muskeln im Mittelohr verstärken die Schwingungsamplitude der Gehörknöchelchen. R F Die Bogengänge des Innenohrs registrieren vor allem eine Drehbeschleunigung des Kopfes. Der vestibulo‐okuläre Reflex sorgt dafür, dass unabhängig von der Kopfbewegung die Augen ihre Sehrichtung beibehalten. R F Motivation und Verhaltenkontrolle sind Funktionen des frontalen Kortex. Das Kleinhirn steuert die motorische Aktivität des frontalen Kortex. Bei einem linksseitigen Infarkt der inneren Kapsel mit Schädigung der motorischen Bahnen (Pyramidenbahn u.a.) kommt es zu Lähmungen in der linken Körperhälfte. M. Parkinson ist eine Erkrankung vor allem der Basalganglien. R F Bei einer isotonischen Muskelkontraktion bleibt die Länge des Muskels konstant. Die Umsetzung der Erregung der Zellmembran in eine Kontraktion der Muskelzelle bezeich‐
net man als „elektromechanische Kopplung“. Eine Muskelspindel besteht aus Kernketten‐ und Kernsackfasern. Bitte in Spalte „R“ (richtig) bzw. „F“ (falsch) ankreuzen (kein Punktabzug bei falschen Entscheidungen) Visuelles System Akustisches System Gleichgewichtssystem Zentrales motorisches System Motorisches System A Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht‐Mediziner Seite 3 Klausur 14.02.12 Aussagen, Sommersemester 2011 1c. Welche Aussagen sind richtig, welche sind falsch? 22 Punkte ▼ ▼ R F Die Zellkernteilung wird als Mitose bezeichnet. Mitochondrien enthalten eine eigene DNA. Genmutationen (z.B. Punktmutationen) sind häufig unauffällig (Träger solcher Mutationen zeigen keine pathologischen Auffälligkeiten). Bei der Gentherapie werden Gene in das Genom der Zielzelle eingebracht. R F Das autonome Nervensystem lässt sich einteilen in das enterische Nervensystem, Sympathikus und Parasympathikus. Aktivierung des Parasympathikus vermindert die Sekretion und Motorik im Magen‐Darm‐Trakt. Aktivierung des Sympathikus kann zu einer Erweiterung der Pupillen führen. Der „Peristaltik‐Reflex“ führt im Magen‐Darm‐Trakt zum Transport des Inhalts von oral nach anal. R F Bitte in Spalte „R“ (richtig) bzw. „F“ (falsch) ankreuzen (kein Punktabzug bei falschen Entscheidungen) Grundlagen der Vererbung und Wachstumsprozesse: Innervation der inneren Organe Terminologie Zahlreiche Termini der medizinischen Fachsprache entstammen der Antike. Antike Bezeichnungen können heute eine vollständig veränderte Bedeutung haben. Die klinische Fachsprache ist durch festgelegte Regeln eindeutig normiert. Der proximale Teil einer Extremität ist näher am Körper als der distale. In der Topografie des Schädels wird der vordere Bereich (Stirn) als „temporal“ bezeichnet. R F Der mittlere Hämatokrit der Männer ist höher als der der Frauen. Plasma enthält mehr Bestandteile als Serum. Thrombozyten dienen vor allem dem Gastransport (O2 und CO2). Vitamine und Hormone werden vor allem in den Erythrozyten transportiert. R F Am gesunden Herzen gibt es keine isovolumetrische Entspannungsphase. Die Pulmonalvene enthält sauerstoffreiches Blut. R F Ableitung III nach Einthoven wird zwischen linkem Arm und linkem Bein abgeleitet. Bei einer Herzfrequenz von 120 Schlägen pro Minute beträgt der Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden P‐Wellen 500 ms. Eine Erregung des Herzens, die vom AV‐Knoten ausgeht (AV‐Rhythmus), erkennt man im EKG unter anderem an der fehlenden T‐Welle. Blut und Immunsystem Herz Herzerregung, EKG A Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht‐Mediziner Klausur 14.02.12 Seite 4 1d. Welche Aussagen sind richtig, welche sind falsch? 15 ▼ ▼ R F Etwa 85% des Blutvolumens findet sich im kleinen Kreislauf. Bei Arterien mit ausgeprägter Autoregulation führt ein Druckanstieg in der Arterie zu einer Zunahme des Strömungswiderstandes. Die Stromstärke (Blutvolumen pro Zeit) durch ein Gefäß ist proportional dem Strömungs‐
widerstand in diesem Gefäßes. Die Strömungsgeschwindigkeit des Blutes ist in den Kapillaren niedriger als in den zuführenden Arterien. R F In Atemruhelage beträgt der absolute Druck in der Lunge etwa 760 mmHg (101 kPa). Die Ausatemluft aus den Alveolen (am Ende einer Ausatemphase) enthält etwa 5,7% Sauerstoff Die Erwärmung und Anfeuchtung der Atemluft geschieht vor allem in den Alveolen. Die exspiratorische Sekundenkapazität (Tiffeneau‐Test) ist bei einer obstruktiven Störung der Atemwege (z.B. Asthma) erniedrigt. R F Befindet sich der Körper in einer Umgebung mit Indifferenztemperatur (thermoneutraler Bereich), so tritt üblicherweise kein Schwitzen auf. Schwitzen ist ein effektiver Prozess der Wärmebildung des Körpers. Die Vorgänge der Thermoregulation verursachen den größten Anteil am Energieumsatz. R F Hormone steuern die Entwicklung und Differenzierung (z.B. Geschlechtsdifferenzierung). Bestimmte Hormone können Zellmembranen durchdringen und direkt zum Zellkern gelangen und dort die Zellfunktion verändern. Während einer Stress‐Situation (z.B. einer Prüfung) kommt es in der Regel zu einer verminderten Cortisol‐Freisetzung. Schilddrüsenhormone steigern den Grundumsatz des Körpers. Bitte in Spalte „R“ (richtig) bzw. „F“ (falsch) ankreuzen (kein Punktabzug bei falschen Entscheidungen) Kreislauf Lunge und Atmung Thermoregulation, Energieumsatz Endokrinologie, Hormone A Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht‐Mediziner Klausur 14.02.12 Seite 5 MC‐Fragen, Wintersemester 2011/2012 2. 3. Neuroanatomie/Erregungsphysiologie: Welche der Nervenfasern sind unter den genannten die am langsamsten leitenden? (A) Afferente Fasern von Nozizeptoren (Schmerzsensoren) (B) Afferente Fasern von Temperatursensoren der Haut (C) Afferente Fasern von Mechanosensoren der Haut (D) Efferente motorische Fasern zur intrafusalen Muskulatur von Muskelspindeln (E) Efferente Fasern zur Skelett‐Muskulatur Somatosensorik: Die feine Auflösung unseres Tastsinns der Finger ist unter den aufgeführten Sinnesrezeptoren vor al‐
lem abhängig von (A) Freien Nervenendigungen (B) Haarfollikelsensoren (C) Merkel‐Zell‐Sensoren (SAI‐Sensoren) (D) Pacini‐Korpuskeln (PC‐Sensoren) (E) Ruffini‐Korpuskeln (SAII‐Sensoren) 2 4 4. 5. Zentrale Somatosensorik: Folgende Aussage zur lateralen Inhibition ist richtig (A) es gibt sie nur im somatosensorischen System. (B) sie erhöht die Empfindungsschwelle. (C) sie verbessert den Kontrast (räumlich) benachbarter Reize. (D) die zugehörige neuronale Verschaltung findet sich nur im Grosshirn (Cortex) (E) sie vergrößert die Zweipunktschwelle. Visuelles System: Ein Myoper hat eine Kurzsichtigkeit von +2dpt, sein Nahpunkt (ohne Brille) liegt bei 10cm. Folgende Aussage passt zu diesem Befund: (A) Er kann seine Kurzsichtigkeit mit einer Brille mit der Brechkraft +2dpt korrigieren. (B) Er hat mit Brille einen Nahpunkt von 5cm. (C) Sein Fernpunkt liegt (ohne Brille) bei 2m. (D) Die Gesamtbrechkraft seines Auges beträgt 12dpt. (E) Seine Akkommodationsbreite beträgt 8dpt. 2 4 6. Akustisches System: Welche der folgenden Aussagen trifft am ehesten zu? (A) Das Richtungshören ist in erster Linie eine Aufgabe des Mittelohrs. (B) Die Gehörknöchelchenkette des Mittelohrs verstärkt die Schwingungsamplitude des Schalls am ovalen Fenster. (C) Die Muskeln des Mittelohrs (M. stapedius und M. tympanicus) können durch Kontraktion die Druckamplitude am ovalen Fenster verstärken. (D) Das Auslenkungsmaximum der Basilarmembran im Innenohr liegt bei hohen Tönen näher am ova‐
len Fenster als bei tiefen Tönen. (E) Laute Töne lenken die Basilarmembran vor allem in der Nähe des ovalen Fensters aus, leisere Tö‐
ne weiter entfernt davon Richtung Helicotrema („Schneckenspitze“). 2 A Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht‐Mediziner Klausur 14.02.12 Seite 6 MC‐Fragen, Sommersemester 2011 7. Innervation der inneren Organe: Welches Organ wird vom Sympathikus, aber nicht vom Parasympathikus reguliert: (A) Auge (B) Herz (C) Lunge (D) Magen‐Darm‐System (E) Haut 2 8. Blut und Immunsystem: Welche Aussage über Erythrozyten (rote Blutkörperchen) ist falsch? (A) 2 Die durchschnittliche Lebensdauer beträgt 100‐120 Tage (B) Männer haben mehr Erythrozyten / µl Blut als Frauen. (C) Es werden durchschnittlich 2,5 Millionen Erythrozyten pro Sekunde neu gebildet. (D) Das Hormon Erythropoetin (Epo) senkt die Bildungsrate der Erythrozyten. (E) Beim Abbau der Erythrozyten in der Milz entsteht Bilirubin. 9. Herz Erregung, EKG: Die Herzkammern (Ventrikel) des Herzens sind in folgendem Stadium des EKG vollständig erregt: (A) Im P‐Q‐Intervall (B) Unmittelbar vor der R‐Zacke (C) Im S‐T‐Intervall (D) Zum Maximum der T‐Welle. (E) Am Ende der T‐Welle 2 10. Lunge, Atmung Ein Patient ist an ein Glockenspirometer angeschlossen. Bei maximaler Ausatmung beträgt das Volu‐
men des Glockenspirometers 8 Liter und enthält zu Beginn 10% Helium. Nach mehreren Atemzyklen befinden sich (bei maximaler Ausatmung) nur noch 8% Helium im Spirometer. Wie groß ist das Resi‐
dualvolumen des Patienten? (A) 0,64 Liter (B) 0,8 Liter (C) 1,6 Liter (D) 2 Liter (E) 2,4 Liter 4 11. Energieumsatz Folgende Aussage zur Thermoregulation ist richtig: (A) Progesteron, welches bei Frauen nach dem Eisprung ausgeschüttet wird, senkt die Körpertemperatur. (B) Die mittlere Körpertemperatur steigt mit dem Lebensalter an. (C) Innere Thermosensoren zur Regeleung der Körpertemperatur finden sich vor allem am Herz und in der Lunge. (D) Bei Erwachsenen ist die Thermogenese im braunen Fettgewebe die wichtigste Wärmequelle. (E) Die Körpertemperatur ist nachts niedriger als am Tag. 4 A Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht‐Mediziner Klausur 14.02.12 Seite 7 Freie Fragen, Wintersemester 2011/2012 12. Neuroanatomie: Das Nervensystem kann sowohl nach Topografie als auch nach Funktion in jeweils zwei Kategorien eingeteilt werden. Ergänzen Sie diese in der folgenden Tabelle: Nach Topografie
Nach Funktion 4 1) 2) 13. Membran‐ und Aktionspotential Unten ist das Aktionspotential eines Nervs dargestellt. Bitte benennen Sie die markierten Phasen und ergänzen Sie beide Achsen (markierte Amplituden und Zeiten) mit passenden Werten. 5 MembranPotential
Zeit
0
(1) 14. Nervleitung 4 Ergänzen Sie bitte folgende Tabelle, die die Unterschiede zwischen Signalleitung in einem Axon und in einem Draht gegenüberstellen soll. Axon Draht Ladung Stromträger Strom‐Richtung Geschwindigkeit A Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht‐Mediziner Klausur 14.02.12 Seite 8 15. Visuelles System: Das dargestellte Auge ist auf seinen Nahpunkt N fixiert, der auf der Netzhaut als Punkt B abgebildet wird. 4 A) Skizzieren Sie in die Grafik den Strahlengang der Abbildung des Punktes X (während das Auge den Punkt N fixiert). B) Wie würde sich der Strahlengang aus 15 A) verändern, wenn das Auge versucht, den Punkt X zu fi‐
xieren? Bitte auch eine kurze Begründung. 16. Visuelles System: Ordnen Sie bitte mit den Ziffern 1‐6 die neuronalen Zellen der Sehbahn nach der Abfolge ihrer Akti‐
vierung beim Sehvorgang an. Reihen‐
folge Neuronale Zellen Zellen des Corpus geniculatum laterale (lateraler Kniehöcker des Thalamus) Bipolarzellen und Amakrine Zellen der sekundären visuellen Kortexareale (V2, V3) Zapfen und Stäbchen Ganglienzellen Zellen des primären visuellen Kortex (V1) 3 A Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht‐Mediziner Klausur 14.02.12 Seite 9 17. Ohr, Akustisches System: Nennen Sie bitte drei Unterschiede zwischen äußeren und inneren Haarzellen des Innenohrs. 6 Äußere Haarzellen Innere Haarzellen Freie Fragen, Sommersemester 2011 18. Kreislauf Ergänzen Sie bitte folgende Textlücken 4 Bei der Blutdruckmessung nach Riva-Rocci wird eine Oberarmmanschette zunächst auf einen Druck aufgepumpt, der größer als der
__________________________ Druck ist. Sinkt anschließend der Manschettendruck leicht unter diesen Druck, entstehen in der Oberarmarterie
_______________________________ , die über ein Stethoskop als
______________________________ Geräusche hörbar sind. Diese Geräusche sind hörbar, solange der Manschettendruck größer als der
__________________________ Druck ist.
19. Lunge und Atmung Ergänzen Sie bitte folgende Textlücken Mit einem Pneumotachograf können Lungenvolumina gemessen werden. Dabei atmet der Proband durch ein Mundstück. In diesem Mundstück ist ein / eine
_________________________________ eingebaut, an dem/der ein/eine
_________________________________ anliegt. Integration dieser Größe über
die Zeit liefert die gesuchten Volumina.
2 A Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht‐Mediziner Seite 10 Klausur 14.02.12 20. Herz Ergänzen Sie bitte folgende Textlücken 2 Etwa zum selben Zeitpunkt, an dem die ______________ im EKG erscheint, beginnt der erste Herzton. Dieser entsteht durch _________________________
______________________. Der zweite Herzton entsteht durch ___________
_________________. Wenn nach dem zweiten Herzton Herzgeräusche zu hören
sind, so lassen diese meist auf ________________________________ schließen.
21. Herz Skizzieren Sie in das folgende Diagramm den Verlauf des Blutvolumens in der linken Herzkammer während eines Herzschlag‐Zyklus und ergänzen Sie die beiden Achsen mit passenden Werten. Markieren Sie in den beiden oberen Zeitachsen passend dazu diejenigen Zeiträume, in denen die Aor‐
ten‐ bzw. Mitralklappe geschlossen sind. Aortenklappe
Volumen
Mitralklappe
Zeit
5 A Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht‐Mediziner Klausur 14.02.12 Seite 11 22. Endokrinologie Ordnen Sie bitte den Hormonen in der der linken Liste die am besten passenden Funktionen in der rechten Liste zu. Bitte jedem Hormon nur eine Funktion zuordnen. (A) TRH (Thyreotropin‐Releasing‐Hormon) (1) erhöht den Blutzuckerspiegel (B) TSH (Thyreoidea‐stimulierendes Hormon) (2) fördert Freisetzung von Schilddrüsen‐Hormonen (C) Östrogen (3) steigert die Muskeldurchblutung (D) Thyroxin (Schilddrüsenhormon) (4) fördert TSH‐Freisetzung (E) Cortisol (5) fördert die Ausbildung der Geschlechtsmerkmale (F) Adrenalin (6) steigert den Grundumsatz A B C D E F 6