Muskulatur har diskuterats i olika sammanhang under kursen. Det finns ju tre huvudtyper av muskulatur och de har sinsemellan både likheter och stora skillnader. Det här temat prövar dina kunskaper om de olika typerna av muskulatur i olika funktionella sammanhang. För ovanlighetens skull i form av flervalsfrågor. Bara ett av alternativen är rätt.
1. Om en patient får en medicin som hämmar ”myosin light chain kinase” (MLCK), vilket är det mest sannolika av följande effekter? (1p)
a. Arteriell hypertension. b. Minskat luftvägsmotstånd c. Minskad kontraktionskraft i hjärtat d. Minskad tonus i postural muskulatur e. Diarré
2. En medelålders man tar beta-blockerare för behandling av hjärtarytmier. På senare tid har han noterat att han har ”svårt att andas”, särskilt kort tid efter att han tagit sin medicin. Den mest sannolika orsaken till hans andningsbesvär är att medicinen minskar: (1p)
a. ATP-nivåerna i luftvägarnas glatta muskulatur
b. Nivåerna av ”fritt” Ca2+ i luftvägarnas glatta muskelceller
c. Fosforyleringen av myosin i luftvägarnas glatta muskulatur
d. Produktionen av inositoltrifosfat (IP3) i luftvägarnas glatta muskelceller
e. Effekten av endogena substanser som relaxerar luftvägarnas glatta muskelceller. 3. Det noteras att en ”grupp” av muskelceller kontraherar rytmiskt och unisont även efter att
tillförande nervförsörjning har blockerats. Trots att kontraktionerna är beroende av extracellulärt Ca2+, så har cellerna inga T-tubuli. Vilken typ av muskelceller rör det sig
troligast om? (1p)
a. Hjärtmuskelceller (myokardceller) b. Typ IIb skelettmuskelfibrer c. Single-unit glatt muskulatur d. Typ I skelettmuskelfibrer e. Multi-unit glatt muskulatur
4. En forskare undersökte några pilspetsar har fått från Sydamerika. Han råkade sticka sig på en av dem och efter ett tag började han märka av muskelsvaghet. Han sökte vård
omedelbart. Avledning från nerverna som innerverar armens muskulatur visade normala frekvens- och amplitudsvar vid stimulering. Däremot var muskelkontraktioner efter nervstimulering svaga. Direkt stimulering av musklerna gav normala kontraktionssvar. Mest sannolika orsaken till muskelsvagheten var: (1p)
a. Minskad förmåga hos Ach (acetylkolin) att stimulera musklerna. b. Minskad förmåga hos Ca2+ att binda troponin i muskelfibrerna.
c. Minskad ATP-producerande förmåga i muskulaturen d. Minskade Ca2+-depåer i muskulaturen
5. Om en person styrketränar regelbundet så hypertrofierar involverad muskulatur och kan utveckla större kraft. I mekanismerna för denna adaption ingår: (1p)
a. Muskelfibrernas längd
b. Maximal förkortningshastighet (Vmax) hos muskelfibrerna
c. Antalet typ I-fibrer i musklerna
d. Antalet parallellt anordnade sarkomerer e. Specifik aktivitet hos myosin-ATPas.
6. Du håller en bricka fylld med disk. Ytterligare tallrikar läggs på och berörd muskulatur måste öka sin kontraktionskraft för att du inte ska tappa brickan. Ökningen i
kontraktionskraft sker via en ökning av: (1p) a. Musklernas längd
b. Antalet aktiverade motoriska enheter
c. Kraften i varje individuell korsbrygge-interaktion med aktin. d. Vmax i muskelfibrerna.
7. Under kamrarnas isovolumetriska kontraktionsfas i hjärtat: (1p) a. Faller trycket i aorta.
b. Är aortaklaffarna öppna
c. Är atrioventrikulärklaffarna öppna. d. Genereras den andra hjärttonen
e. Repolariserar myokardcellerna i kamrarna.
8. Den ökade slutdiastoliska volymen i kamrarna som ses vid vissa hjärtsjukdomar kan delvis kompensera för den minskade kontraktilitet som ses vid dessa tillstånd. Det beror främst på att den ökade försystoliska sträckningen: (1p)
a. Minskar utflödet av Ca2+ i myokardcellerna under kamrarnas repolarisation
b. Ökar återupptaget av Ca2+ i sarkoplasmatiska retiklet
c. Ökar korsbryggeinteraktionen mellan myosin och aktinfilament. d. Förbättrar fortledningen av depolarisationsvågen mellan myokardcellerna.
9. En medelålders man får behandling för sitt höga blodtryck med en medicin som påverkar konduktansen i Ca2+-kanaler. Om denna medicin motverkar inflödet av Ca2+ till
myokardcellerna i kamrarna under depolarisationen, vilket av följande påståenden är sant? (1p)
a. Mängden Ca2+ som binder till troponin C under kammarkontraktionen ökar
b. Ca2+-frisättningen från SR i myokardcellerna kommer att öka vid kontraktionen.
c. Kontraktionskraften i kamrarna kommer att minska oavsett grad av försystolisk fyllnad.
d. ”Överlappningen” mellan myosin- och aktinfilament under kammarkontraktionen
kommer att öka.
10. Vid en kranskärlsoperation vill man stanna hjärtat för att underlätta ingreppet. Man utsätter då hjärtat för en lösning med mycket hög K+-koncentration. Vilken av följande
effekter erhålls av kaliumlösningen? (1p)
a. Myokardcellernas membranpotential ökar (hyperpolarisering) b. Hjärtat stannar i kontraherat läge (under systole)
c. Membranpotentialen i hjärtats celler stabiliseras generellt och risken för arytmier
minskar.
d. Hjärtat stannar slappt i diastole.
REST – 090827 (96p)
TEMA 1 – BLOD & IMMUNSYSTEMET (15p)
1. En viktig komponent för att få immunologiskt skydd mot virusinfektioner, bl.a. influensa, är så kallade neutraliserande antikroppar. Vad innebär att de är ”neutraliserande”? Vilka andra verkningsmekanismer för antikroppar finns det, nämn minst två? En typ av
neutraliserande antikropp är IgA. Ange två egenskaper som skiljer den från andra isotyper av antikroppar. (3p)
Neutraliserande antikroppar hämmar en patogens spridning eller en patogens (komponents) skadliga effekt helt enkelt genom att binda till patogenen eller komponenten i fråga, och på så sätt blockera någon
funktion. Detta kan ex vara att hindra ett virus från att binda till och infektera en cell, att hindra en bakterie från att vidhäfta till en slemhinna, eller att hindra ett bakterietoxin från att binda till en receptor på en cell. Neutraliseringen i sig verkar inte direkt genom att eliminera patogenen, men kan bidra indirekt till att den elimineras (ex sköljs bort när den inte kan fastna).
Andra verkningsmekanismer för antikroppar är så kallad opsonisering (antikroppen binder till en patogen så att den lättare kan fagocyteras) och komplementfixering (antikroppen binder till en patogen och inducerar komplementaktivering på dess yta vilket bl.a. kan leda till att den lyseras).
IgA består av två vanliga immunoglobulinenheter (som var och en består av två identiska lätta och två identiska tunga kedjor), sammanbundna av en J-kedja. IgA transporteras aktivt genom epitelceller i slemhinnor, och är anrikad i slemhinnesekret och bröstmjölk. De bidrar alltså främst till skydd i slemhinnorna.
2. Lymfocytansamlingar finns förutom i de ”perifera lymfatiska organen” mjälte och
lymfknutor också mer diffust utspridda på några ställen. Vad innebär i detta sammanhang begreppen BALT, MALT resp. GALT? (2p)
ALT: associated lymphatic tissue. o B = bronchus
o M = mucosa o G = gut
3. Beskriv blodets beståndsdelar översiktligt. Börja med de två huvudkomponenterna, därefter indelning av de cellulära komponenterna i olika undergrupper, och deras undergrupper i sin tur. (2p)
4. Hur skiljer sig serum från plasma samt vilket protein saknas i serum? (1p)
Serum erhålls efter koagulation av plasmans fibrinogen till fibrin och centrifugering, vilket alltså innebär att serum saknar fibrinogen.
5. Beskriv tillvägagångssättet när man mäter sänkan (SR) resp. hematokriten (EVF). (2p)
Sänkan utgörs av den sträcka i mm som blodkropparna hinner sjunka under en timme i speciellt avsedda rör (blodet är behandlat med koagulationshämmande medel).
Hematokriten utgörs av den procentuella sträckan som utgörs av de sedimenterade blodkropparna efter centrifugering av blodet i ett rör. [Hematokriten kan iofs också bestämmas automatiskt i
analysutrustning genom att cellernas antal och medelvolym mäts och därefter kan hematokriten beräknas teoretiskt].
6. Vilken trebokstavsförkortning används för den speciella kärltyp i paracortex där
lymfocyter utvandrar till lymfknutan under sin recirkulation? (välj någon av följande, ESR, TNF, TGP, HEV, ABP, ANF). (1p)
HEV.
7. En an antikropparnas effektorfunktioner är komplementfixering. Vad innebär begreppet och vilka resultat kan uppnås genom denna? (2p)
Rekrytering av proteiner ur komplementkaskaden vilket leder till aktiva ändprodukter som orsakar t ex lys av ett patogen, opsonisering via C3b-receptorer, inflammation, eller avlägsnande av antigen-
8. Namnge och beskriv funktionen hos några viktiga komponenter i fibrinolysen. (3p)
TEMA 2 – CIRKULATION & ANDNING (17p)
Flödeshinder. Ateroskleros ger ofta upphov till
flödeshinder i artärer, och sjukdomsbilden
skiljer sig mellan olika lokalisationer. I en
benartär kan de ge upphov till claudicatio
intermittens (”fönstertittarsjuka”) medan ett
flödeshinder i ett av hjärtats kranskärl kan ge
angina pectoris och i värsta fall hjärtinfarkt med
permanent vävnadsskada.
1. Vilken viktig principiell skillnad finns mellan hjärtmuskel och skelettmuskel när det uppstår en övergående syrebrist på grund av otillräckligt blodflöde i vävnaden? (3p)
Skelettmuskulatur har förmåga att generera ATP med anaerob metabolism, dels genom nedbrytning av fosfokreatin till kreatin och dels genom anaerob glykolys under bildning av laktat. Skelettmuskulaturen klarar därför bättre en period av syrebrist jämfört med mer aeroba muskler som hjärtat. Vid längre perioder av syrebrist leder laktatbildning till lägre pH, vilket hämmar kraftutveckling.
Hjärtmuskeln är en aerob muskel med rikligt med kapillärer och mitokondrier. Hjärtmuskeln genererar ATP med oxidativ fosforylering och blodflödet till hjärtat regleras av dess metabolism. Substraten i vila är kolhydrater och fettsyror. Vid kraftig syrebrist kan hjärtat under kortare perioder generera ATP genom glykogennedbrytning. Hypoxi leder snabbt till hypoxisk smärta (angina pectoris). (B&B, kap. 59 & 23.)
2. Vilken del av myokardiet drabbas vanligen hårdast av syrebristskador vid starkt nedsatt koronarblodflöde? Motivera. (2p)
Vänsterkammarens subendokardiella skikt drabbas ofta värst;
Kontraktionen ökar vävnadstrycket i myokardiet som klämmer ihop kärlen under systole och hindrar blodflödet. Vävnadstrycket kring kärlen är störst närmast vänster kammares hålrum och blir sedan gradvis lägre mot epikardiet. Högerkammarens systoliska blodtryck och myokardiella vävnadstryck är mycket lägre än trycket i koronarartärerna så där behålls blodflöde under såväl systole som diastole.
3. Vilka faktorer styr normalt blodflödet i hjärtmuskeln? (2p)
Relationen mellan syretillgång och syrebehov. Om syrebehovet överstiger tillgången ansamlas
kärldilaterande faktorer, främst adenosin kring kärlen, som då vidgas. Normalt har autonoma nerver en underordnad betydelse för koronarblodflödets reglering.
4. Vilka faktorer styr normalt blodflödet i en vilande och i en arbetande skelettmuskel? (3p)
Vilande muskel: sympatiska nervers signaler ger vasokonstriktion i vilande muskler pga. baroreflexen för att hålla blodtrycket på önskad nivå. När andra muskler arbetar, aktiveras sympaticus ytterligare och ger mer vasokonstriktion i vilande muskler.
Arbetande muskel: i de arbetande musklerna dominerar lokala vasodilaterande substanser regleringen och anpassar blodflödet till den ökade metabolismen. Därmed styrs den ökade hjärtminutvolymen under arbete över till den arbetande muskulaturen.
5. Beskriv mekanismen för flödesinducerad vasodilatation. (2p)
Det beror i huvudsak på frisättningen av kväveoxid (NO) från endotelcellerna. Frisättning av NO kan vara agonist-inducerad (ex bradykinin) men också beroende av de friktionskrafter (shear-krafter) som utvecklas i kontakten mellan blodet i rörelse och den stillastående väggen. Ökad flödeshastighet ger ökad skjuvspänning (shear stress) vilket leder till aktivering av NO-syntas i endotelcellen och ökad produktion av NO, vilket sedan diffunderar över till angränsande glatt muskelcell och stimulerar ökad bildning av cGMP vilket i sin tur ger relaxation av den glatta muskeln.
6. Dyspné är ett vanligt symptom vid hjärtsvikt. Förklara begreppet och ge ett exempel på vad som kan orsak dyspné (utöver hjärtsvikt). (2p)
Det är en subjektiv obehaglig känsla av att inte kunna få luft (andnöd) och orsakas framför allt av en hög nivå koldioxid i blodet och är ett vanligt symptom vid en lång rad sjukdomar som ex hjärt- och
lungsjukdomar men även vid psykiska tillstånd.
7. Redogör med text och figur hur aortaväggen ser ut i mikroskopet. (3p)
Aorta är en stor elastisk artär som består av:
Tunica Media: glatta muskelceller, elastiska lameller (elastin), kollagena trådar och grundsubstans
Tunica adventitia: kollagena och elastiska trådar, fibroblaster, makrofager, blodkärl (vasa vasorum) och nerver (nervi vascularis)
TEMA 3 – URINORGAN & KROPPSVÄTSKORNA (15p)
Metformin är en drog som användes för att sänka blodglukos vid behandling av DM typ II. Detta sker på tre sätt: Reduktion av leverns glukoneogenes samt glykogenolys
Ökad insulinkänslighet och förbättrat glukosupptag Fördröjning av glukosupptag i tarmen.
Metformin utsöndras via njuren, och kan alltså ansamlas vid nedsatt njurfunktion, som i sin tur kan orsakas av en akut dehydrering. En allt vanligare, och farlig, biverkan är laktatacidos.
En 72-årig kvinna med DM typ II har behandlats med metformin. Hon har haft några dagars kraftig diarré, av oklar orsak.