deckblatt - Institut für Physiologie und Pathophysiologie

Institut für Physiologie und Pathophysiologie
Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht-Mediziner
Klausur, Montag 08.09.2008,
Zeit: 60 Minuten
DECKBLATT
Hinweis zu den MC (multiple choice) Fragen, jeweils Nummern 1-5
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, Montag 08.09.2008,
Zeit: 60 Minuten
Name
Vorname
Matr.Nr.
Fachrichtung
===== Teil 1: Neuroanatomie und Neurophysiologie (Wintersemester)
1.
(50 Punkte)=====
Membranpotential:
Welche Aussage zur Na-K-Pumpe (Na-K-ATPase) trifft zu?
Die Na-K-Pumpe...
(A) pumpt K+ aus der Zelle und gleichzeitig Na+ in die Zelle
(B) pumpt K+ aus der Zelle und gleichzeitig Ca2+ in die Zelle
(C) verschiebt das Ruhemembranpotenzial nach negativ
(D) erzeugt ATP
(E) erzeugt das Natrium-Gleichgewichtspotenzial
2/1
2.
Aktionspotential:
Welche Aussage zur relativen Refraktärzeit nach einem Aktionspotential ist richtig?
2/1
(A) Sie entsteht durch Ausstrom von Na+ aus der Zelle
(B) Sie entsteht durch die Inaktivierung der Na-K-ATPase.
(C) In dieser Zeit kann kein Aktionspotential ausgelöst werden.
(D) Während dieser Zeit besteht eine erhöhte Leitfähigkeit der Zellmembran für Chlorid (Cl-)
(E) In dieser Zeit ist nur ein Teil der schnellen Na+-Kanäle erregbar.
3.
Fortleitung von Aktionspotentialen:
Folgende Aussage über die Eigenschaft von Axonen ist richtig:
(A) Bei der "saltatorischen" Erregungsleitung am myelinisierten Axon entsteht der größte
Teil der Verzögerung der Aktionspotentialausbreitung bei der elektrotonischen Erregungsweiterleitung über die Internodien (myelinisierte Abschnitte).
(B) Die elektrotonische Erregungsweiterleitung in benachbarte Membranabschnitte erfolgt
über schnelle spannungsgesteuerte Na+-Kanäle.
(C) Je stärker dicker die Myelinisierung eines Axons ist, desto langsamer ist dessen Leitungsgeschwindigkeit.
(D) Die Dichte an Na+-Kanälen ist in den myelinisierten Abschnitten besonders hoch.
(E) Ein Axon kann Aktionspotentiale in beide Richtungen fortleiten.
4:
Somatosensorik:
Welche Kombination ist richtig?
(A) Muskelspindel-Afferenz – Ia-Nervenfaser.
(B) Schmerzsensor – Aß-Nervenfaser.
(C) Warmsensor – Leitungsgeschwindigkeit der zugehörigen Nervenfaser ca. 30-70 m/s.
(D) Kälteempfindung – Meissner-Körperchen.
(E) Vater-Pacini-Korpuskel – Maximale Dicke der zugehörigen Nervenfaser ca. 1 µm.
2/1
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5.
6.
Klausur 08.09.08
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Motorik:
Folgende Zuordnung bei der Planung und Ausführung einer Bewegung ist richtig:
(A) Limbisches System Æ Handlungsantrieb (Motivation)
(B) Prämotorische Areale Æ Ausführen von Muskel-Eigenreflexen.
(C) Primärer Motorkortex (M1) Æ Planung der Bewegung
(D) Kleinhirn Æ Primäre Steuerung der Muskelaktivierung.
(E) Rückenmark Æ Bewegungsentwurf
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 K+-Konzentration von 4 mmol/l und einer intrazellulären K+Konzentration von 160 mmol/l beträgt das Gleichgewichtspotential für K+ +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 spannungsgesteuerte Ca2+-Kanäle an der postsynaptischen Membran aktiviert werden.
Metabotrope Rezeptoren aktivieren bei Andocken des Transmitters G-Proteine
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 kontralateralen Seite im Vorderseitenstrang zum Thalamus
R
F
Ohr und Akkustik
Das Mittelohr ist für die Impedanzanpassung der Schallleitung in Luft und Innenohrflüssigkeit wichtig.
100 identische Schallquellen sind um 40 dB lauter als eine einzelne dieser Schallquellen.
R
F
Auge:
Durch Weitstellen der Pupille wird das Auge vom photopischen (Tagsehen) zum
skotopischen (Nachtsehen)Sehen umgeschaltet.
Der "blinde Fleck" liegt bei beiden Augen im temporalen (seitlichen) Gesichtsfeld.
R
F
Motorik:
Bei Dehnung des Golgi-Sehnenorgans wird der antagonistische Muskel (Gegenspieler) aktiviert.
Bei Dehnung der Muskelspindel wird der zugehörige Muskel aktiviert
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7:
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Aktionspotential
Ordnen Sie bitte den zeitlichen Abschnitten des Aktionspotentiales der linken Liste die
am besten passenden zeitlichen Ereignisse der rechten Liste zu.
Bitte jedem Abschnitt nur ein Ereignis zuordnen.
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
(F)
Membranpotential erreicht Schwelle
Depolarisation
Maximum des Potentials ("Overshoot")
Repolarisation
Nach-Hyperpolarisation
Ruhepotential
A
8:
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B
C
D
E
6
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
Erhöhte Aktivität der Na-K-ATPase
Maximum des K-Ausstroms
Maximum des Na-Einstroms
Na-Kanäle geschlossen, nicht aktivierbar
Netto Einstrom von Na entspricht Netto
Ausstrom von K
(6) Vermehrte Öffnung von Na-Kanälen
F
Somatosensorik
Tragen Sie bitte in folgendes Diagramm die relative Aktivität (Frequenz der Aktionspotentiale) der Kalt- und Warm-Sensoren im angegebene Temperaturbereich ein:
4
Relative Aktivität
der Sensoren
0
10
20
30
40
50
Haut-Temperatur ( oC)
9:
Ohr
Eine Funktion des Mittelohrs ist die "Impedanzanpasssung".
A) Wieso ist diese Impedanzanpassung erforderlich?
B) Mit welchen physikalischen Prinzipien ist sie realisiert?
4
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Zentrale Motorik
Ergänzen Sie bitte die Hirnregionen im folgenden Schema zur Hierarchie der zentralen
Steuerung der Willkürmotorik:
5
Assoziationskoritzes,
Sekundäre mot. Areale
Hirnstammkerne,
Rückenmark
Basalganglien
11:
Auge
Ein 48-jähriger Kurzsichtiger bestimmt seinen Nah- und Fernpunkt einmal mit Brille und
einmal ohne Brille. 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
Fernpunkt (m)
Nahpunkt (m)
Akkommodationsbreite (dpt)
Ohne Brille
0,5
0,33
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===== Teil 2: Organsysteme (Sommersemester) (50 Punkte)=====
1.
Herz Mechanik:
Während einer Herzaktion gilt für den Druck in der linken Kammer:
2/1
(A) Er ist während der isovolumetrischen Phasen (alle Klappen geschlossen) stets höher
als der Aortendruck.
(B) Er ist am höchsten während der Diastole
(C) Er erreicht sein Maximum während die Aortenklappe geöffnet ist.
(D) Er fällt während der Diastole langsam bis auf seinen Minimalwert von 80 mmHg zurück.
(E) Er erreicht sein Maximum während der isovolumetrischen Anspannungsphase.
2.
Herz Erregung:
Für das Aktionspotential einer Zelle des Sinusknotens gilt:
(A) Es entsteht ohne Beteiligung 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 Ca2+-Ausstrom.
3.
4.
5.
6.
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 Druckdiffferenz Δp am Gefäß (also R ~ Δp²)
(E) R der Aorta ist größer als R einer Arm-Arterie
Lunge, Amung
Folgender Struktur(en) ist / sind Teil eines physiologischen Totraums:
(A) Trachea (Luftröhre)
(B) Bonchiolen (Endverzweigung der Bronchien)
(C) Alveolen mit gestörter Ventilation (Belüftung)
(D) Alveolen, die durch Shunt-Gefäße (direkte Gefäß-Verbindung zwischen Arterien und
Venen) überbrückt sind
(E) Nicht durchblutete Alveolen
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 Klappen geschlossen.
Am gesunden Herzen gibt es keine isovolumetrische Entspannungsphase.
Wenn unmittelbar nach dem zweiten Herzton ein Strömungsgeräusch am Herzen
zu hören ist, so kann dies durch einen ungenügenden Schluss der Aortenklappe
(Klappeninsuffizienz) verursacht sein.
R
F
Herzerregung, EKG:
In den Zellen des Purkinjefasern gibt es keine schnellen Na+-Kanäle.
Bei Aktivitätssteigerung des Parasympathikus steigt die Herzfrequenz
Eine Erregung des Herzens, die vom AV-Knoten ausgeht (AV-Rhythmus), erkennt
man im EKG unter anderem daran, dass keine P-Welle vorhanden ist.
2/1
2/1
2/1
2/1
6
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6a.
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Welche der folgenden Aussagen sind richtig, welche sind falsch?
Bitte „R“ bzw. „F“ markieren. (Falsche Entscheidungen führen nicht zum Punktabzug!)
R
F
9
Kreislauf:
Das vom rechten Herzen geförderte Blutvolumen pro Zeit ist im Mittel etwas kleiner
als das vom linken Herzen geförderte Volumen.
Der Blutdruck ist weitgehend proportional zum gesamten Widerstand des großen
Kreislaufs.
Typische Hinweise auf eine Insuffizienz (ungenügende Leistung) des linken Herzens sind Ödeme (Schwellungen) in den Beinen.
R
F
Lunge, Atmung:
Bei normaler Zusammensetzung der Atemluft beträgt der Sauerstoff-Anteil der Alveolarluft etwa 15%.
Bei ruhiger Atmung erfolgt die Exspiration (Ausatmung) weitgehend passiv.
Der Durchmesser einer Alveole beträgt etwa 0,2-0,3 µm.
R
F
Niere:
Eine der wesentlichen Aufgaben der Niere ist die Resorption von Renin in den Sammelrohren.
Die Niere beeinflusst die Produktion von Erythrozyten.
Bei einer gestörten Nierenfunktion kann es zu einer Azidose kommen (Abfall des
Blut-pH, Übersäuerung).
7:
Kreislauf
Ordnen Sie bitte jedem Kreislaufabschnitt der linken Spalte eine Funktion bzw. Vorgang
der rechten Spalte zu.
Bitte jedem Ereignis aus Liste A nur ein Ereignis 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
8:
B
C
D
E
F
Niere
Bitte füllen Sie die Lücken im folgenden Text zur Nierenfunktion
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
____________________________
6
4
Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht-Mediziner
9:
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Seite 7
Herz
Im folgenden Schema des Herzens ist die Fußrichtung des Blutes mit den nummerierten
Pfeilen angegeben, die Großbuchstaben markieren die Anteile des Herzens, die Kleinbuchstaben die Herzklappen.
5
Woher bzw. wohin fließt das Blut oder welche Gefäße
sind hier bezeichnet?
1:
2:
3:
4:
Welche Strukturen sind mit A-D markiert?
A:
B:
C:
D:
Welcher Klappentyp sind a bzw. b?
a:
10:
b:
Kreislauf
A) Wodurch zeichnet sich die kurzfristige Blutdruckregulation aus?
B) Nennen Sie drei Größen, mit denen der Organismus kurzfristig den Blutdruck ändern kann.
C) Was ist wesentliche Mechanismus der langfristigen Blutdruckregelung?
Bitte kurz und in Stichpunkten beantworten.
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11:
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Atmung
Unten ist die Registrierung eines Spirogrammes gezeigt. Wie werden die markierten Größen 1-6 genannt und wie groß sind die entsprechenden Volumina?
1:
2:
1
6
2
3
3:
4:
5:
5
6:
4
6