Maerz09 - Institut für Physiologie und Pathophysiologie

Institut für Physiologie und Pathophysiologie
Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht-Mediziner
Klausur, Dienstag 31.03.2009,
Zeit: 60 Minuten
DECKBLATT
Hinweis zu den MC (multiple choice) Fragen, jeweils Nummern 1-6
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 auswählen, also 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).
Bitte beantworten Sie die "freien Fragen" möglichst knapp in Stichworten.
VIEL ERFOLG!
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Institut für Physiologie und Pathophysiologie
Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht-Mediziner
Klausur, Dienstag 31.03.2009,
Zeit: 60 Minuten
Name
Vorname
Matr.Nr.
Fachrichtung
===== Teil 1: Neuroanatomie und Neurophysiologie (Wintersemester)
1.
(60 Punkte)=====
Membranpotential
Welche Aussage über das Ruhemembranpotential einer Zelle trifft zu?
2/1
Beim Ruhemembranpotential…
2.
(A)
ist die Zelle gegenüber dem Extrazellulärraum positiv geladen.
(B)
ist die Konzentration von Kaliumionen im Zellinneren geringer als außerhalb.
(C)
ist die Na+-K+-Pumpe besonders aktiv.
(D)
ist der Einstrom von Ionen in die Zelle und der Ausstrom aus der Zelle ausgeglichen.
(E)
sind die spannungsgesteuerten Natriumkanäle geöffnet.
Welche Aussage zur Na-K-Pumpe ist richtig?
+
+
+
2/1
+
Die Na -K -Pumpe (Na -K -ATPase)…
3.
(A)
pumpt 3 Na+ aus der Zelle und gleichzeitig 2 K+ in die Zelle
(B)
pumpt 3 K+ aus der Zelle und gleichzeitig 2 Na+ in die Zelle
(C)
pumpt 2 Na+ aus der Zelle, dafür fließen 2 K+ passiv in die Zelle
(D)
erzeugt ATP
(E)
erzeugt das Natrium-Gleichgewichtspotenzial
Aktionspotential
Welche Aussage über die Erregungsleitung in myelinisierten (markhaltigen) und unmyelinisierten (marklosen) Nervenfasern trifft nicht zu?
2/1
(A)
Myelinisierte Fasern leiten schneller als unmyelinisierte.
(B)
Bei myelinisierten Fasern entstehen Aktionspotentiale nur an den Schnürringen.
(C)
Zwischen den Schnürringen breitet sich die Erregung elektrotonisch aus.
(D)
Bei unmyelinisierten Fasern kann sich die Erregung in beide Richtungen ausbreiten.
(E)
Saltatorische Erregungsleitung findet sich bei myelinisierten und unmyelinisierten Fasern
Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht-Mediziner
4.
Seite 2
Synapse
Welche Aussage zur synaptischen Übertragung trifft zu?
5.
(A)
Der Neurotransmitter bindet an Rezeptoren auf der postsynaptischen Membran und öffnet
dort Ionenkanäle oder löst eine intrazelluläre Signalkaskade aus.
(B)
Bei der Erregung (Depolarisation) einer chemischen Synapse wird aus Vesikeln des postsynaptischen Neurons Neurotransmitter in den synaptischen Spalt abgegeben.
(C)
Alle Neurotransmitter bewirken eine Depolarisation (EPSP) an der postsynaptischen Membran.
(D)
Der Neurotransmitter der motorischen Endplatte wird wieder in das präsynaptische Neuron
aufgenommen.
(E)
Eine Erregung kann nur durch einen Überträgerstoff (Transmitter) von einer Zelle auf die
andere übertragen werden.
Auge:
Folgende Aussage zur Nah- und Ferneinstellung (Akkommodation) des Auges ist richtig:
6.
7a
Klausur 31.03.09
(A)
Die Akkommodationsbreite nimmt mit dem Alter ab.
(B)
Die Akkommodation ist eine Eigenschaft der Cornea.
(C)
Bei maximaler Nah-Akkommodation ist die Gesamtbrechkraft des Auges am niedrigsten.
(D)
Mit zunehmendem Alter vergrößert sich der Abstand des Fernpunktes.
(E)
Bei einem normal-sichtigem Auge entspricht die Akkommodationsbreite dem Kehrwert
des Fernpunktes.
Ohr:
Wenn zwei verschiedene Töne den selben Phon-Wert haben, so gilt immer:
(A)
sie müssen denselben Schalldruck haben
(B)
sie müssen dieselbe Frequenz haben
(C)
sie können unterschiedlichen Schalldruck haben, haben aber dieselbe Frequenz.
(D)
sie können unterschiedlichen Schalldruck und unterschiedliche Frequenz haben.
(E)
einer der beiden Töne wird lauter empfunden als der andere.
Welche der folgenden Aussagen sind richtig, welche sind falsch?
Bitte „R“ bzw. „F“ markieren. (Falsche Entscheidungen führen nicht zum Punktabzug!)
R
F
Membranpotential:
Bei einer extrazellulären Na+-Konzentration von 140 mmol/l und einer intrazellulären
Na+-Konzentration von 14 mmol/l beträgt das Gleichgewichtspotential für Na+ +60 mV
Der Konzentrationsgradient über die Zellmembran ist für K+ größer als der für Na+
R
F
Aktionspotential und Synapse:
Ein Aktionspotential entsteht erst dann, wenn das Membranpotential positiv wird.
Zur Transmitterfreisetzung an einer synaptischen Endigung müssen immer spannungsgesteuerte Ca2+-Kanäle an der präsynaptischen Membran aktiviert werden.
Ionotrope Rezeptoren öffnen bei Andocken des Transmitters einen an sie gekoppelten Ionenkanal.
Ein exzitatorisches postsynaptisches Potential (EPSP) entsteht, wenn an der postsynaptischen Membran unspezifische Kationenkanäle geöffnet werden.
R
F
Somatosensorik:
Mechanosensoren der Haut zeigen häufig ein phasisch-tonisches Verhalten.
Unmyelinisierte sensorische Nervenfasern ziehen nach Umschaltung im Rückenmark auf der ipsilateralen (derselben) Seite im Vorderseitenstrang zum Thalamus
2/1
2/1
2/1
8
Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht-Mediziner
7b
Klausur 31.03.09
Seite 3
Welche der folgenden Aussagen sind richtig, welche sind falsch?
Bitte „R“ bzw. „F“ markieren. (Falsche Entscheidungen führen nicht zum Punktabzug!)
R
F
8
Funktionelle Anatomie des Nervensystems
Sekundäre Sinneszellen erzeugen keine Aktionspotenziale
Die Zellkörper der Neurone im Zentralnervensystem bilden die „graue Substanz“.
R
F
Ohr, Akkustik, Gleichgewichtssystem
Die Gehörknöchelchen sind für die Impedanzanpassung der Schallleitung in Luft
und Innenohrflüssigkeit wichtig.
10 identische Schallquellen sind um 10 dB lauter als eine einzelne dieser Schallquellen.
Die Bogengänge im Ohr vermitteln Drehempfindungen
R
F
Auge und visuelles System
Der Austrittspunkt des Sehnervs aus der Netzhaut wird als „Fovea centralis“ bezeichnet.
Mono-chromatisches Licht der Wellenlänge 550 nm (grün) erregt Grün- und Rotzapfen
Im visuellen Cortex der linken Hirnhälfte werden nur Seh-Informationen aus dem rechten Auge verarbeitet.
8.
Sinnesphysiologie
Ordnen Sie bitte den physikalischen Reizen in der der linken Liste die am besten passenden Sinnesrezeptoren der rechten Liste zu. Bitte jedem Reiz nur ein Organ zuordnen.
(A) Blutdruckänderung
(1) Haarzellen in den Bogengängen
(B) Drehbeschleunigung
(2) freie Nervenendigungen
(C) elektromagnetische Wellen (400-800 nm)
(3) Haarzellen im Corti-Organ
(D) longitudinale Luftwellen
(4) Barorezeptorzellen
(E) einwertige Ionen (z.B. Natrium)
(5) Photorezeptoren
(F) Wärmestrahlung
(6) Chemorezeptoren
A
9:
B
C
D
E
F
Auge
Ordnen Sie bitte den Strukturen im Auge in der linken Liste die am besten passende
Funktion in der rechten Liste zu. Bitte jeder Struktur nur eine Funktion zuordnen
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
(F)
A
Cornea
Iris
Linse
Stäbchen
Zapfen
Ganglienzelle
B
C
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
D
6
E
F
Nachtsehen
Farbwahrnehmung
Lichtbrechung
Regulation der Lichtmenge
Akkommodation
Generieren von Aktionspotenzialen
6
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Seite 4
10:
Ohr
Eine Funktion des Mittelohrs ist die "Impedanzanpasssung".
A) Wieso ist diese Impedanzanpassung erforderlich?
B) Mit welchen physikalischen Prinzipien ist sie realisiert?
11:
Auge
Ein 48-jähriger Kurzsichtiger bestimmt seinen Nah- und Fernpunkt einmal mit Brille und
einmal ohne Brille (Brille korrigiert nur die Kurzsichtigkeit). Teile der Werte finden Sie in
folgender Tabelle. Ergänzen Sie bitte die fehlenden Werte.
Bitte auch kurz erläutern (z.B. Formel angeben), wie Sie zu den Ergebnissen gelangen.
Mit Brille
Ohne Brille
Fernpunkt (m)
0,5
Nahpunkt (m)
Akkommodationsbreite (dpt)
3 dpt
4
6
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12:
13.
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Seite 5
Nervensystem
Welche zwei Möglichkeiten der Einteilung des Nervensystems kennen Sie?
Bitte auch kurz die jeweilige Gliederung in Stichpunkten angeben
Aktionspotential
Die folgende Abbildung zeigt das Aktionspotenzial einer Nervenfaser. Bezeichnen Sie bitte die unterscheidbaren Phasen und nennen Sie die Ionenströme, welche für die Veränderungen in der jeweiligen Phase entscheidend sind. Beschriften Sie außerdem die Achsen mit ungefähren Werten und ihren Einheiten.
4
6
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Seite 6
===== Teil 2: Organsysteme (Sommersemester) (60 Punkte)=====
1.
Herz Mechanik:
Welche der folgenden Aussagen zum Druckverlauf in der linken Kammer während einer
Herzaktion ist falsch?
2/1
Der Druck in der linken Herz-Kammer…
2.
3.
4.
5.
(A)
ist während der isovolumetrischen Phasen (alle Klappen geschlossen) stets niedriger
als der Aortendruck.
(B)
ist am höchsten während der Systole.
(C)
erreicht sein Maximum während die Aortenklappe geöffnet ist.
(D)
fällt während der Diastole langsam bis auf seinen Minimalwert von 80 mmHg zurück.
(E)
erreicht sein Maximum während der Austreibungsphase.
Herz Erregung:
Für das Aktionspotential einer Zelle des Sinusknotens gilt:
2/1
+
(A)
Der Anstieg (Aufstrich) entsteht durch Öffnung spannungsabhängiger schneller Na Kanäle.
(B)
Es hat eine Plateauphase von mehr als 200ms.
(C)
Die Plateauphase entsteht durch einen lang anhaltenden Na+-Einstrom.
(D)
Die Plateauphase entsteht durch einen lang anhaltenden K+-Einstrom.
(E)
Die Repolarisation entsteht durch einen K+-Ausstrom.
Herz Erregung, EKG:
Die Herzkammern 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
Kreislauf:
Folgende Aussage zum Strömungswiderstand R eines Blutgefäßes ist richtig:
(A)
R ist umgekehrt proportional der Gefäßlänge l (also R ~ 1/l)
(B)
R ist proportional der Stromstärke I durch das Gefäß (bei konstantem Druck p)
(C)
R ist umgekehrt proportional der 4.Potenz des Gefäßradius r (also R ~ 1/r4)
(D)
R ist proportional dem Quadrat der Druckdifferenz p am Gefäß (also R ~ p²)
(E)
R der Aorta ist größer als R einer Arm-Arterie
2/1
2/1
Niere:
2/1
Folgende Substanz wird von einer (gesunden) Niere normalerweise nicht ausgeschieden:
(A)
Natrium
(B)
Kalium
(C)
Harnstoff
(D)
Glukose
(E)
Protonen
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6.
Seite 7
Lunge, Amung
Welche der folgenden Angaben zur Zusammensetzung der Einatemluft (Frischluft) bzw.
Ausatemluft (Alveolarluft) ist richtig?
Gase
7.
Klausur 31.03.09
N2
O2
CO2
WasserdampfSättigung
(A) Einatemluft
74,2%
20%
5,7%
< 100 %
(B) Einatemluft
20,8%
79%
0,1%
< 100 %
(C) Ausatemluft
70%
5,7%
24,1%
~ 100%
(D) Ausatemluft
79,2%
15%
5,7%
~ 100%
(E) Ausatemluft
74,2%
20%
5,7%
< 100 %
Welche der folgenden Aussagen sind richtig, welche sind falsch?
Bitte „R“ bzw. „F“ markieren. (Falsche Entscheidungen führen nicht zum Punktabzug!)
R
F
Herzmechanik:
Während der Diastole sind kurzfristig alle 4 Herzklappen geöffnet.
Am gesunden Herzen gibt es keine isovolumetrische Entspannungsphase.
Wenn unmittelbar nach dem ersten Herzton ein Strömungsgeräusch am Herzen zu
hören ist, so kann dies durch eine ungenügende Öffnung der Aortenklappe (Stenose) verursacht sein.
R
F
Herzerregung, EKG:
In den Zellen der Purkinjefasern gibt es keine schnellen Na+-Kanäle.
Bei Aktivitätssteigerung des Parasympathikus sinkt die Herzfrequenz
Eine Erregung des Herzens, die vom AV-Knoten ausgeht (AV-Rhythmus), erkennt
man im EKG unter anderem daran, dass kein QRS-Komplex vorhanden ist.
R
F
Kreislauf:
Das vom rechten Herzen geförderte Blutvolumen pro Zeit ist im Mittel etwas größer
als das vom linken Herzen geförderte Volumen.
Der Blutdruck im Lungenkreislauf ist niedriger als der im Körperkreislauf.
Typische Hinweise auf eine Insuffizienz (ungenügende Leistung) des rechten Herzens sind Ödeme (Schwellungen) in den Beinen.
R
F
Lunge, Atmung:
Durch Messung des Sauerstoffanteils in der Ausatemluft lässt sich das Totraumvolumen bestimmen
Bei ruhiger Atmung erfolgt die Exspiration (Ausatmung) weitgehend passiv.
Der Durchmesser einer Alveole beträgt etwa 0,2-0,3 µm.
R
F
Niere:
Bei längerem Blutdruckabfall sezerniert die Niere das Hormon Renin
Die Niere beeinflusst die Produktion von Erythrozyten.
Bei einer gestörten Nierenfunktion kann es zu einer Azidose kommen (Abfall des
Blut-pH, Übersäuerung).
2/1
15
Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht-Mediziner
8:
Seite 8
Kreislauf
Ordnen Sie bitte jedem Kreislaufabschnitt der linken Spalte eine Funktion bzw. Vorgang
der rechten Spalte zu.
Bitte jedem Abschnitt aus Liste A nur eien Funktion aus Liste B zuordnen.
Kreislaufabschnitt
Funktion bzw. Vorgang
(A)
Aorta
(1)
CO2-Abgabe
(B)
Widerstandsgefäß
(2)
Diffusion
(C)
Kapillare
(3)
Konvektion (Transport mittels Strömung)
(D)
Vene
(4)
Regulation der Organdurchblutung
(E)
Rechter Vorhof
(5)
Verminderung von Druckschwankung
(F)
Lungenkreislauf
(6)
Volumenkontrolle über Dehnungssensoren
A
9:
Klausur 31.03.09
B
C
D
E
6
F
Niere
Bitte füllen Sie die Lücken im folgenden Text zur Nierenfunktion
4
In der / Im __________________________ der Niere wird durch Filtration der Primärharn gebildet, der in den ______________________________ durch _____________________________
von Wasser und Elektrolyten konzentriert wird. Harnpflichtige Substanzen werden dagegen
____________________________
11:
Kreislauf
A) Nennen Sie drei Größen, mit denen der Organismus kurzfristig den Blutdruck ändern kann.
B) Mit welchem Versuch kann die kurzfristige Blutdruckregulation getestet werden?
Beschreiben Sie kurz, wie sich dabei die in A) genannten Größen ändern.
C) Was ist das wesentliche Prinzip der langfristigen Blutdruckregelung?
Bitte kurz und in Stichpunkten beantworten.
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Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht-Mediziner
10:
Klausur 31.03.09
Seite 9
Herz
A) Skizzieren Sie in folgendes Diagramm den Druckverlauf in der linken Herzkammer
während eines kompletten Herzzyklus (Systole und Diastole). Beschriften Sie bitte
auch die Achsen mit den dazu passenden Größen und Einheiten.
B) Benennen Sie bitte bei a) und b) die beiden Klappen der linken Herzkammer und markieren Sie, wo die jeweilige Klappe während des gezeichneten Herzzyklus geschlossen ist.
3
3
(a):
Klappentätigkeit:
(b):
(a) ___________________________-Klappe:
12:
(b) ___________________________-Klappe:
Atmung
Unten ist die Registrierung eines Spirogrammes gezeigt. Wie werden die markierten Größen 1-6 genannt und wie groß sind die entsprechenden Volumina?
6
1:
2:
1
6
2
3
3:
4:
5:
5
6:
4
13:
Muskel
A) Welcher Transmitter präsynaptisch an der motorischen Endplatte freigesetzt?
B) Welchen Rezeptor aktiviert dieser Transmitter an der postsynaptischen Membran?
1
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14:
Klausur 31.03.09
Seite 10
Muskel
Welche Kontraktionsformen hinsichtlich Kraft- und Längenänderung eines Skelettmuskels kennen Sie? Bitte nennen Sie jeweils auch ein Beispiel.
Grafiken sind nicht erforderlich.
5