Biologische Psychologie I und II - Institut für Physiologie und

INSTITUT FÜR PHYSIOLOGIE UND P ATHOPHYSIOLOGIE Direktor: Prof. Dr. Ch. Alzheimer
Name
Vorname
(Bitte in Druckbuchstaben)
Matr.Nr.
Studienfach
B.Sc. Psychologie Biologische Psychologie I und II Dienstag 11.09.2012, 10:00 Uhr Zeit: 60 Minuten Hinweis zu den MC (multiple choice) Fragen Nr. 2-11
Bei jeder dieser Fragen ist genau eine Antwort aus (A) bis (E) richtig. Sie haben zwei Varianten, diese Fragen zu
bearbeiten:
1) Klassisch: 1 aus 5
Sie wählen die Antwort aus (A) bis (E), die Sie für die richtige halten, und kreuzen nur diese eine Antwort an.
Bei korrekter Antwort bekommen Sie zwei Punkte.
2) Bei leichter Unsicherheit: 2 aus 5
Wenn Sie zwischen zwei Antwortmöglichkeiten schwanken, können Sie auch zwei Antworten aus (A) bis (E)
ankreuzen. Ist bei diesen zwei die korrekte Antwort dabei, bekommen Sie einen Punkt.
Wird die richtige Antwort nicht gewählt oder werden mehr als zwei Antworten gewählt, gibt es keinen Punkt.
Sollten Sie eine bereits gekreuzte Antwort korrigieren wollen, so schreiben Sie bitte neben die Frage die richtige
Antwort in der Form:
"richtig: X" (bei Variante 1) bzw. "richtig: X oder Y" (bei Variante 2).
Einige MC-Fragen sind etwas schwieriger. Für diese gibt es die doppelte Punktezahl, also vier Punkte bei einer
richtigen Auswahl oder zwei Punkte bei zwei Kreuzen und korrekter Antwort. Diese Fragen sind durch die angegeben Punkte (4) zu erkennen.
Maximale Punktezahl: 140
Bekanntgabe der Ergebnisse
In ca. 4 Wochen auf den Internetseiten des Institutes für Physiologie 1.
VIEL ERFOLG!
A A Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht‐Mediziner Seite 1 Klausur 11.09.12 Institut für Physiologie und Pathophysiologie
Biologische Psychologie I und II Dienstag 11.09.2012, 14:00 Uhr - Zeit: 60 Minuten
Version A Aussagen, Wintersemester 2011/2012 1a. Welche Aussagen sind richtig, welche sind falsch? 16 Punkte ▼ ▼ Bitte in Spalte „R“ (richtig) bzw. „F“ (falsch) ankreuzen (kein Punktabzug bei falschen Entscheidungen) R F Die Zellmembran besteht aus Zytoplasma. Das Ruhemembranpotential liegt bei den meisten Zellen näher am K+‐Gleichgewichts‐
potential als am Na+‐Gleichgewichtspotential. Wenn Stoffe durch Diffusion über die Membran in die Zelle gelangen, wird Energie (in Form von ATP) verbraucht. Sinkt im Extrazellulärraum (außerhalb der Zelle, z.B. im Blut) die K+‐Konzentration (z.B. bei Hypokaliämie), so nimmt das Membranpotential ab. R F Das somatische Nervensystem ist vor allem für die unbewusste (autonome) Steuerung von Organfunktionen zuständig. Pseudounipolare Nervenzellen findet man vor allem in der Großhirnrinde. Die Blut‐Hirnschranke schützt das zentrale Nervensystem z.B. vor Schwankungen der Io‐
nenkonzentration im Blut. Die Vorderseitenstrangbahn enthält aufsteigende Nervenfasern, die vor allem proprio‐
zeptive Funktionen (z.B. Haltungs‐, Stellungssinn) vermitteln R F Bei der Fortleitung in myeliniserten Axonen entstehen Aktionspotentiale nur in den Internodien (Abschnitte mit Myelinscheiden zwischen den Ranvierschen Schnürringen). Je höher in myelinisierten Axonen die Dichte der Schnürringe ist (Anzahl Schnürringe pro Meter), desto langsamer ist die Leitungsgeschwindigkeit. Botulinumtoxin vergiftet die motorische Endplatte, indem es zur vesikulären Freisetzung von Acetylcholin notwendige Proteine zerstört. Die vesikuläre Freisetzung eines Neurotransmitters hängt von einer intrazellulären Erhö‐
hung der K+‐Konzentration in der Präsynapse ab. R F Die Modalität eines Sinnesrezeptors wird durch das Sinnessystem und nicht durch den Sin‐
nesreiz bestimmt. Ein Differential‐(D‐)Sensor codiert vor allem die Geschwindigkeit einer Reizänderung. Die maximale Empfindlichkeit der menschlichen Vibrationssensoren liegt im Bereich von 10 bis 20 Hz Im Bereich des Mundes ist die Dichte der Kaltpunkte deutlich höher als die der Warm‐
punkte. Erregungsphysiologie Neuroanatomie Nervenleitung, Synapse Somatosensorisches System A Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht‐Mediziner 1b. Klausur 11.09.12 Seite 2 Welche Aussagen sind richtig, welche sind falsch? R F Die synaptische Übertragung der somatosensorischen Information im Hinterhorn kann durch GABA (g‐Aminobuttersäure) gehemmt werden. In den Hinterstrangkernen führt laterale Inhibition zwischen den aufsteigenden somato‐
sensorischen Bahnen zur Vergrößereung der Zweipunktsschwelle. Im posterioren (hinteren) Teil des Kortex (dem sog. posterioren parietalen Kortex) findet die Integration verschiedener sensorischer Eingänge statt. Nach Abschluss des Kortex‐Wachstums sind die neuronalen Verbindungen zwischen dem peripheren somatosensorischen System und den zugehörigen Cortexarealen nicht mehr veränderbar. R F Der Mensch kann mehr als 10000 verschiedene Düfte unterscheiden. Eine partielle Anosmie liegt dann vor, wenn alle Gerüche nur vermindert wahrgenommen werden. Der wichtigste intrazelluläre Signalstoff (second messenger) in den Riechzellen ist cAMP (cyclisches Adenosinmonophosphat). Ein wichtiges kortikales Projektionsgebiet für die Geruchs‐ und die Geschmacksbahn ist die Insel. R F Habituation beruht auf dem Prinzips der operanten (instrumentellen) Konditionierung. Ein grundsätzlicher Mechanismus des Lernens im Hippokampus ist die Langzeitpotenzie‐
rung. Nach der beidseitigen Entfernung des medialen Temporallappens kann nichts mehr ge‐
lernt werden. Nach der Durchtrennung des Balkens (Corpus callosum) gelangt keine Information mehr von einer Seite des Körpers in die gegenseitige (kontralaterale) Hirnhemisphäre. Bei einer Leitungsaphasie ist vor allem das Nachsprechen gestört. Bei einer Verletzung des linken parietalen Kortex (z.B. nach Schlaganfall) tritt am häufigs‐
ten ein kontralateraler Neglekt auf. R F Je größer der Krümmungsradius der Cornea (Hornhaut des Auges) ist, desto größer ist deren Brechkraft. Ein Proband, der auf der Sehtafel nur mindestens doppelt so große Buchstaben wie ein Normalsichtiger erkennen kann, hat einen Visus von 2. Der Nahpunkt des Auges nimmt mit dem Alter ab (Presbyopie). Die Kurzsichtigkeit eines Auges kann durch Abflachen der Cornea‐ (Hornhaut‐)Wölbung kor‐
rigiert werden. Die Stäbchen der Netzhaut finden sich fast nur in der Fovea centralis, während die Zapfen über die gesamte Netzhaut etwa gleichmäßig verteilt sind. Sogenanntes „elementares Sehen“ (primäre Verarbeitung der visuellen Information) findet im okzipitalen Bereich des Kortex statt. Zentrale Somatosensorik Geruchs‐ und Geschmackssystem Lernen und Gedächtnis, Großhirnfunktionen Visuelles System 20 A Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht‐Mediziner 1c. Klausur 11.09.12 Seite 3 Welche Aussagen sind richtig, welche sind falsch? R F Die Empfindungsschwelle (Hörschwelle) liegt über dem gesamten Hörbereich bei 4 dB. Eine Zunahme des Schalldrucks um den Faktor 1000 entspricht einer Zunahme des Schall‐
druckpegels von 30dB. Kleine Muskeln im Mittelohr verstärken die Schwingungsamplitude der Gehörknöchelchen. Im Innenohr werden hohe Töne am Beginn (ovales Fenster), tiefe Töne eher am Ende der Coch‐
lea (Hörschnecke) abgebildet. Die Bogengänge des Innenohrs registrieren vor allem eine Drehbeschleunigung des Kopfes. Auslenkungen der Sinnesorgane (Cupula) in den Bogengängen führen zu reflektorischen Augenbewegungen. 6 Akustisches System und Gleichgewichtssystem Aussagen, Sommersemester 2012 1d. Welche Aussagen sind richtig, welche sind falsch? ▼ ▼ R F Die Planung komplexer Bewegungen ist eine Funktion des primären motorischen Kortex. Das Kleinhirn kontrolliert und korrigiert Bewegungsabläufe. Bei einem linksseitigen Infarkt der inneren Kapsel mit Schädigung der motorischen Bah‐
nen (Pyramidenbahn u.a.) kommt es zu Lähmungen in der rechten Körperhälfte. Morbus Parkinson ist eine Erkrankung vor allem der Basalganglien. 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“. R F Der Hypothalamus und das limbische System beeinflussen die Aktivität des autonomen Nervensystems. Aktivierung des Parasympathikus vermindert die Sekretion und Motorik im Magen‐Darm‐Trakt. Aktivierung des Sympathikus kann zu einer Verengung der Bronchien (Atemwege) füh‐
ren. R F Bestimmte Hormone (z.B. Schilddrüsenhormone) können direkt bis zum Zellkern gelan‐
gen und dort die Zellfunktion verändern. Alle Hormone werden ausschließlich über den Blutweg verteilt. Im Hypophysenhinterlappen (Neurohypophyse) werden keine Hormone gebildet. Oxytocin wird vor allem unter dem Einfluss von Prolactin feigesetzt. Ein Wachstumsmangel nach dem Abschluss des Längenwachstums führt zur Akromegalie. Typische Zeichen einer lange bestehenden Überproduktion von Cortisol sind Abbau von Muskulatur und Vollmondgesicht. Bitte in Spalte „R“ (richtig) bzw. „F“ (falsch) ankreuzen (kein Punktabzug bei falschen Entscheidungen) Zentrales und peripheres motorisches System Innervation der inneren Organe Hormonlehre 15 A Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht‐Mediziner 1e. Klausur 11.09.12 Seite 4 Welche Aussagen sind richtig, welche sind falsch? 15 R F Der erste Herzton entsteht durch den Schluss der Segelklappen. Schmerzen, die in den linken Arm ausstrahlen, sind typische Zeichen eines Herzinfarktes. Schrittmacherzellen des Erregungsleitungssystems haben kein stabiles Ruhemembranpo‐
tential. Eine Erregung des Herzens, die vom AV‐Knoten ausgeht (AV‐Rhythmus), erkennt man im EKG unter anderem an der fehlenden T‐Welle. Alle vom Herzen weg führenden Arterien enthalten sauerstoffreiches Blut. Ein Abfall des Blutdrucks im großen Kreislauf führt zu einer Zunahme der Herzfrequenz. R F Der mittlere Hämatokrit der Männer ist höher als der der Frauen. Thrombozyten dienen vor allem dem Gastransport (O2 und CO2). Vitamine und Hormone werden vor allem in den Erythrozyten transportiert. R F Bei der Einnistung in die Gebärmutterschleimhaut (Implantation) liegt der Empbryo im Allgemeinen als 8‐Zellen‐Stadium vor. Das Nervensystem entwickelt sich aus dem Ektoderm des Embryos. R F Das gesamte genetische Material einer Zelle liegt im Zellkern (Nucleus). DNA und RNA unterscheiden sich unter anderem durch ihre Zucker. Eine Genmutation führt in der Regel zur Veränderung des Phänotyps eines Organismus. Das Prinzip der Polymerase‐Kettenreaktion beruht auf der im Reagenzglas durchgeführten wiederholten Gentranskription. Herz und Kreislauf Blut und Immunsystem Reproduktion und Wachstum Grundlagen der Vererbung MC‐Fragen, Wintersemester 2011/2012 1. 2. Erregungsphysiologie: Mit der Nernst‐Gleichung lässt sich folgende Größe exakt berechnen: A) Das Gleichgewichtspotential eines Ions an einer Zellmembran. B) Das Membranruhepotential eines Neurons. C) Die intrazelluläre Konzentration von Na+. D) Die intrazelluläre Konzentration der Anionen. E) Der Konzentrationsgradient (Konzentrationsunterschied) eines Ions an einer Zellmembran. Anatomie des Nervensystems: Welche Aussage zu myeliniserten Nervenzellen trifft zu? (A) Die Myelinscheide wird von Ausläufern des Neurons gebildet, die sich um das Axon herumwickeln. (B) Unmyelinisierte Nervenfasern besitzen keine begleitenden Gliazellen. 2 2 (C) Mehrere Nervenfasern können in eine Gliazelle eingebettet sein. (D) Neurone des Zentralnervensystems besitzen grundsätzlich keine Myelinisierung. (E) Oligodendrozyten sind Gliazellen peripherer Nerven und Schwann‐Zellen sind Gliazellen des zentralen Nervensystems. A Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht‐Mediziner 3. Klausur 11.09.12 Nervenleitung und synaptische Übertragung: Welche Aussage trifft zu? Seite 5 4 (A) Myelinisierte Fasern können Aktionspotentiale über weitere Strecken leiten als unmyelinisierte Fasern. (B) Nervenfasern können Aktionspotentiale immer nur in Richtung der präsynaptischen Endigung leiten. (C) Das Signal zur Freisetzung der Neurotransmitter durch Exoytose der Vesikel ist die intrazelluläre Ca2+‐Erhöhung. (D) Die freigesetzten Neurotransmitter binden an spannungsgesteuerte Na+‐Kanäle in der postsynaptischen Membran und führen so zur Auslösung von Aktionspotentialen. (E) Der überschüssige Neurotransmitter wird in das postsynaptische Neuron aufgenommen und dadurch unwirksam gemacht. 4. Somatosensorisches System: 4 Die feine Auflösung unseres Tastsinns der Finger ist unter den aufgeführten Sinnesrezeptoren vor allem ab‐
hängig von (A) Freien Nervenendigungen (B) Haarfollikelsensoren (C) Merkel‐Zell‐Sensoren (SAI‐Sensoren) (D) Pacini‐Korpuskel (PC‐Sensoren) (E) Ruffini‐Korpuskel (SAII‐Sensoren) 5. Geruchs‐ und Geschmackssystem: 4 Folgende Hirnregion ist Projektionsgebiet für aufsteigende Bahnen des Geruchs‐ aber nicht des Geschmacks‐
systems? (A) Amygdala (Mandelkerne) (B) Hypothalamus (C) Insula (Insel) (D) Orbitofrontaler Kortex (E) Thalamus 5. Somatosensorik: Folgende Aussage zur lateralen Inhibition trifft zu: (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. 4 7. Lernen und Gedächtnis: Welches Gedächtnis hat die größte Kapazität, aber eine lange Zugriffsdauer? (A) primäres Gedächtnis (B) prozedurales Gedächtnis (C) sensorisches Gedächtnis (D) sekundäres Gedächtnis (E) tertäres Gedächtnis 4 A Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht‐Mediziner 8. 9. Klausur 11.09.12 Großhirn: Typisch für eine Schädigung des frontalen Kortex ist: Seite 6 4 (A) anterograde Amnesie (B) kontralateraler Neglect (C) amnestische Aphasie (D) Störung des Arbeitsgedächtnisses die zugehörige neuronale Verschaltung findet sich nur im Großhirn (Cortex) (E) Wahrnehmungszerfall Visuelles System: Ein Myoper hat eine Kurzsichtigkeit von +2dpt, sein Nahpunkt (ohne Brille) liegt bei 10cm. Folgende Aussage passt zu diesem Befund: (A) 2 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 50cm. 10. Akustisches und Gleichgewichtssystem: Welche Aussage zur Impedanzanpassung (IA) im Mittelohr ist falsch? 2 (A) Die Gehörknöchelchen im Mittelohr verstärken die Schwingungsamplitude des Trommelfells. (B) Im Innenohr werden hohe Frequenzen bevorzugt am Anfang (Nähe ovales Fenster) und tiefe Frequenzen vor allem an der Spitze (Helicotrema) der Hörschnecke (Cochlea) registriert. (C) Die zentralen Fortsätze der Haarzellen des Innenohrs geben mit ihren Aktionspotentialen die Hör‐ Lage und Bewegungsinformation an das Zentralnervensystem weiter. (D) Sacculus und Utriculus sind für die Registrierung von Drehbeschleunigungen zuständig. (E) Die Bogengänge sind für die Registrierung von Linearbeschleunigungen zuständig. MC‐Fragen, Sommersemester 2012 11. Zentrale Motorik: 2 Welche der folgenden Hirnstrukturen ist nicht an Planung oder Ausführung von Bewegungen beteiligt? (A) Frontalhirn (B) Basalganglien (C) Kleinhirn (D) Thalamus (E) Hypophyse 12. Peripheres motorisches System: Welche der Aussagen zu Muskeldehnungsreflexen (Eigenreflexen) trifft zu? (A) Sie werden durch plötzliche Erhöhung der (isometrischen) Muskelanspannung ausgelöst. (B) Sie werden durch die Aktivierung von Golgi‐Sehnenorganen ausgelöst. (C) Sie habituieren bei vielfacher Auslösung. (D) Sie werden über Interneurone im Rücken mark umgeschaltet. (E) Sie können durch absteigende Rückenmarksbahnen moduliert werden. 2 A Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht‐Mediziner Klausur 11.09.12 13. Innervation der inneren Organe: Welches Organ wird vom Sympathikus, aber im Allgemeinen nicht vom Parasympathikus reguliert? (A) Auge (B) Herz (C) Lunge (D) Magen‐Darm‐System (E) Haut Seite 7 2 14. Hormonlehre (Endokrinologie): Welche Aussage über Östrogene (z.B. Östradiol) trifft zu?: (A) 4 Östrogene werden nur im weiblichen Organismus gebildet. (B) Östrogene werden erst mit Eintritt der Pubertät gebildet. (C) Die Bildung von Östrogenen steigt im Verlauf einer Schwangerschaft kontinuierlich an. (D) Ein Mangel an Östrogenen kann Osteoporose verursachen. (E) Eine Überproduktion an Östrogenen verursacht Riesenwuchs. 15. Herz und Kreislauf: Während einer Herzaktion gilt für den Druck in der linken Herzkammer: (A) Er ist während der isovolumetrischen Phasen (alle Klappen geschlossen) stets höher als der Aortendruck. (B) Er ist am höchsten, während die Aortenklappe geschlossen ist. 2 (C) Er ist am niedrigsten, während die Mitralklappe geöffnet ist. (D) Der Abfall des Drucks führt zum Schluss der Mitralklappe. (E) Er bleibt während der isovolumetrischen Anspannungsphase gleich und fällt nach dem Öffenen der Aor‐
tenklappe ab. 16. Blut: Welche der folgenden Vorgänge ist keine Funktion des Blutes? A) Transport von Vitaminen. B) Homöostase (Temperaturregulation, pH, Osmolarität) C) Blutungsstillung. D) Zelluläre und humorale Abwehr. E) Bildung von Glukose. 2 17. Reproduktion und Wachstum: Die Befruchtung der Eizelle findet im Allgemeinen statt im A) Ovar (Eierstock) B) Eileiter C) Uterus (Gebärmutter) D) Zweizellenstadium E) Vierzellenstadium 2 A Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht‐Mediziner 18. Seite 8 Klausur 11.09.12 Genetik: Die Verdreifachung welchen Chromosoms wahrend der Ovogenese führt bei Mädchen in der Regel zum Down‐Syndrom? 2 (A) Autosom 18 (B) Autosom 21 (C) Autosom 22 (D) Philadelphia‐Chromosom (E) X‐Chromosom Freie Fragen, Wintersemester 2011/2012 19. Neuroanatomie: 6 Das Nervensystem kann nach Topographie (Lage im Körper), Kontrollfunktion (bewusst/unbewisst) und Richtung der Informationsvermittlung in jeweils zwei Abteilungen geteilt werden. Ergänzen Sie die Abteilun‐
gen in der folgenden Tabelle: 1
2 Topografie Kontrollfunktion Richtung 20. Erregungsphysiologie/Chemische Sinne: Die Zeichnung zeigt einen Ausschnitt aus der Nasenschleimhaut. Bezeichnen Sie die markierten Strukturen und die Erregungsvorgänge an den Stellen der Riechzellen, auf welche die Pfeile gerichtet sind. 7 A Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht‐Mediziner 21. Klausur 11.09.12 Seite 9 Ohr, Akustisches System: 4 Nennen Sie bitte zwei Eigenschaften von äußeren und inneren Haarzellen des Innenohrs, bei denen diese beiden Haarzell‐Typen Unterschiede aufweisen. Beschreiben Sie bitte kurz, welcher Art diese Unterschiede sind! Äußere Haarzellen Innere Haarzellen 22. Visuelles System: 3 Ordnen Sie bitte mit den Ziffern 1‐6 die neuronalen Zellen der Sehbahn nach der Abfolge ihrer Aktivierung 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) 23. Zentrale Sensorik Die Abbildung zeigt die (gesteiger‐
te) Aktivität von Anteilen des so‐
matosensorischen Kortex (S1) bei einem Patienten, der den Unter‐
arm verloren hat. a) Bezeichnen Sie die Körperregio‐
nen, bei deren Reizung Aktivität in den umringten Kortexregionen auftritt. b) Auf welcher Seite hat der Pati‐
ent den Arm verloren? (Der Hirn‐
schnitt wird von den Füßen des Patienten aus gesehen betrachtet, Nase ist oben). 4 A Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht‐Mediziner Seite 10 Klausur 11.09.12 Freie Fragen, Sommersemester 2011 24. Herz, EKG 5 Die Abbildung rechts zeigt das Einthoven‐Dreieck zur EKG‐Registrierung der drei Ableitungen nach Einthoven. rechter
Arm
linker
Arm
Beschriften Sie die Rechtecke mit der entsprechen‐
den Bezeichnung der Ableitung (I / II / III) und mar‐
kieren Sie in den Kreisen die zugehörige Polung der Elektroden (+ / ‐). linker
Fuß
25: Hormonsystem 6 a) Ergänzen Sie die Hormone, die von den bezeichneten Strukturen freigesetzt werden. b) Nennen Sie vier Wirkungsbereiche des effektorischen Hormons, das aus der Nebennierenrinde freigesetzt wird. 26: Blut Nennen Sie jeweils eine Funktion der folgenden Blutbestandteile (Stichwort genügt!) 4 Erythrozyten: Thrombozyten: Leukozyten: Plasmaproteine: