Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht Mediziner Klausur, Dienstag , 14:00 Uhr Zeit: 60 Minuten

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1 INSTITUT FÜR PHYSIOLOGIE UND PATHOPHYSIOLOGIE Direktor: Prof. Dr. Ch. Alzheimer Name (Bitte in Druckbuchstaben) Vorname Matr.Nr. Studienfach Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht Mediziner Klausur, Dienstag , 14:00 Uhr Zeit: 60 Minuten Hinweis zu den MC (multiple choice) Fragen 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). Maximale Punktezahl: 120 Diese Vorlage ist beidseitig bedruckt, Umfang: 10 Seiten! Bitte kontrollieren Sie rechtzeitig, ob Sie alle Fragen bearbeitet haben! Bekanntgabe der Ergebnisse In ca. 2 Wochen auf den Internetseiten des Institutes für Physiologie 1. VIEL ERFOLG!

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3 Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht Mediziner Klausur Seite 1 Institut für Physiologie und Pathophysiologie Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht-Mediziner Dienstag , 14:00 Uhr - Zeit: 60 Minuten Version A 1a. Welche Aussagen sind richtig, welche sind falsch? 11 Punkte Bitte in Spalte R (richtig) bzw. F (falsch) ankreuzen (kein Punktabzug bei falschen Entscheidungen) R F Erregungsphysiologie Das Ruhemembranpotential wird hauptsächlich durch die Na + K + Pumpe erzeugt, die Na + und K + gegen die Konzentrationsgradienten dieser Ionen durch die Zellmembran befördert. Das Ruhemembranpotential eines Neurons entspricht in erster Näherung dem Na + Gleichgewichtspotential. Je größer die Membrankapazität einer Zelle ist, desto langsamer steigt das Membranpotential, wenn die Zelle depolarisiert wird. R F Neuroanatomie Die graue Substanz liegt im Rückenmarksquerschnitt innen, im zerebralen Kortex an der Oberfläche. Die somatosensorischen Informationen werden über die Vorderwurzeln in das Rückenmark geleitet. R F Nervenleitung, Synapse Elektrotonus ist die langsame (tonische) Ausbreitung eines Potentials unter Beteiligung von Ionenkanälen. In der Präsynapse ist die vesikuläre Freisetzung des Neurotransmitters von einer Intrazellulären Erhöhung der Ca + Konzentration abhängig. Bei der synaptischen Übertragung verschmelzen Vesikel aus der präsynaptischen Endigung mit der postsynaptischen Membran. R F Somatosensorik Die taktile Raumschwelle (Zweipunktschwelle) ist umso höher, je größer die Dichte der schnell adaptierenden Mechanosensoren (RA Sensoren) in der Haut ist. Im Indifferenzbereich der Temperaturempfindung (ca C) sind weder Kalt noch Warmsensoren aktiv. Wenn Nozizeptoren (Schmerzsensoren) sensibilisiert werden, können sie bereits bei normalerweise nicht schmerzhaften Temperaturen (25 30 C) aktiv werden.

4 Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht Mediziner Klausur Seite 2 1b. Welche Aussagen sind richtig, welche sind falsch? 21 R F Visuelles System Je größer der Krümmungsradius der Cornea (Hornhaut) ist, desto größer ist deren Brechkraft. Eine Pupillenverengung (Miosis) wird durch die parasympathische Innervierung der Irismuskulatur bewirkt. Eine Kurzsichtigkeit (Mopie) von 2 dpt (Dioptrien) kann durch ein Minusglas von 2 dpt ausgeglichen werden. Die Zapfen der Netzhaut finden sich nur in der Fovea centralis, während die Stäbchen über die gesamte Netzhaut etwa gleichmäßig verteilt sind. Visuelle Raumwahrnehmung ist eine Funktion frontaler Kortex Areale (Frontallappen) R F Akustisches System Die Haarzellen des Innenohr werden depolarisiert, wenn sich durch die Abscherung der Stereozilien K + Kanäle öffnen. Ein hoher Ton von 4 khz wird bei gleichem Schalldruckpegel lauter empfunden als ein tiefer Ton von 100 Hz. Bei der Alterschwerhörigkeit (Presbyakusis) ist vor allem das Hören tiefer Töne erschwert. R F Gleichgewichtssystem 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 Zentrales motorisches System Motivation und Verhaltenkontrolle sind Funktionen des frontalen Kortex. Bei einem linksseitigen Infarkt der inneren Kapsel mit Schädigung der motorischen Bahnen (Pyramidenbahn u.a.) kommt zu Lähmungen in der linken Körperhälfte. R F Motorisches System Muskelspindeln messen in erster Linie die Spannung eines Muskels. Ein Eigenreflex (Muskeldehnungsreflex) wird durch die rasche Aktivierung von Muskelspindelafferenzen ausgelöst. Beim Wundstarrkrampf ( Tetanus ) werden durch Gifte von Bakterien (Clostridien) die Motoneurone im Rückenmark weniger gehemmt und dadurch tonisch überaktiv. R F Grundlagen der Vererbung und Wachstumsprozesse: Die der Zellkernteilung findet während der Mitose statt. Mitochondrien enthalten keine DNA. Chromosomenmutationen sind häufig unauffällig (Träger solcher Mutationen zeigen keine pathologischen Auffälligkeiten). R F Innervation der inneren Organe Das enterische Nervensystem besteht aus Sympathikus und Parasympathikus. Aktivierung des Sympathikus vermindert die Sekretion und Motorik im Magen Darm Trakt. Der Peristaltik Reflex führt im Magen Darm Trakt zum Transport des Inhalts von oral nach anal.

5 Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht Mediziner Klausur Seite 3 1c. Welche Aussagen sind richtig, welche sind falsch? 22 R F Terminologie Der proximale Teil einer Extremität ist näher am Körper als der distale. In der Topografie des Schädels wird der vordere Bereich (Stirn) als okzipital bezeichnet. R F Blut und Immunsystem R F Herz Der mittlere Hämatokrit der Männer ist höher als der der Frauen. Die mittlere Lebensdauer der Erythrozyten beträgt etwa 2 Wochen. Eisenmangel führt auf Dauer zu vergrößerten (makrozytären) Erythrozyten Während der Systole 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 R F Kreislauf Ableitung III nach Einthoven wird zwischen rechtem und linkem Arm abgeleitet. Ein EKG Zyklus (Begin P Welle bis Ende T Welle) dauert bei einer Herzfrequenz von 60 SpM ms. Eine Erregung des Herzens, die vom AV Knoten ausgeht (AV Rhythmus), erkennt man im EKG unter anderem daran, dass eine vergrößerte P Welle vorhanden ist. 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. Der Strömungswiderstand eines Blutgefäßes ist proportional der 4.Potenz seines Radius. R F Lunge und Atmung 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 exspiratorische Sekundenkapazität (Tiffeneau Test) ist bei einer obstruktiven Störung der Atemwege (z.b. Asthma) erhöht. R F Thermoregulation, Energieumsatz Die Körpertemperatur wird von Strukturen im Hypothalamus geregelt. Die Vorgänge der Thermoregulation verursachen den größten Anteil am Energieumsatz. R F Endokrinologie, Hormone Hormone steuern die Entwicklung und DIfferenzierung (z.b. Geschlechtsdifferenzierung). Alle Hormone sind schlecht membrangängig und benötigen daher Rezeptoren an der äußeren Membran ihrer Zielzellen. Stress (z.b. eine Prüfung) führt zur verstärkten Cortisol Freisetzung.

6 Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht Mediziner Klausur Seite 4 2. Neuroanatomie/Erregungsphysiologie: 2 Welche der Nervenfasern sind unter den genannten die am schnellsten leitenden? (A) Afferente Fasern von Nozizeptoren (B) Afferente Fasern von Thermorezeptoren (C) Efferente motorische Fasern zur intrafusalen Muskulatur von Muskelspindeln (D) Efferente postsynaptische sympathische Fasern (E) Efferente präsynaptische parasympathische Fasern 3. Somatosensorik: 2 Die feine Auflösung unseres Tastsinns der Finger ist unter den aufgeführten Sinnesrezeptoren vor allem abhängig von (A) Freien Nervenendigungen (B) Haarfollikelsensoren (C) Merkel Zell Sensoren (SAI Sensoren) (D) Pacini Korpuskeln (PC Sensoren) (E) Ruffini Korpuskeln (SAII Sensoren) 4. Zentrale Somatosensorik: 2 Als Plastizität des somatosensorischen Kortex bezeichnet man am ehesten die (A) seine Fähigkeit, somatosensorische Information aus verschiedenen Körperregionen zu verarbeiten (B) die Reorganisation der Funktion somatosensorischer Areale durch Lernvorgänge (C) die Verformbarkeit des Hirngewebes. (D) den Wechsel vom Wach in den Schlafzustand (E) die Wiederbelebbarkeit der Hirnfunktion nach einer Schädigung. 5. Visuelles System: 2 Folgende Feststellung über das spektrale Farbensehen trifft am ehesten zu: (A) (B) (C) (D) (E) Alle im Spektrum des Sonnenlichts vorkommenden Wellenlängen werden vom Menschen wahrgenommen. Die (additive) Mischung gleicher Anteile zweier (spektraler) Gegenfarben ergibt Schwarz. Es können Farben wahrgenommen werden, die im Farbspektrum des Sonnenlichts nicht vorkommen. Für jede der im Farbspektrum vorkommenden Grundfarben Rot, Grün, Blau und Gelb gibt es in der menschlichen Netzhaut einen spezifischen Typ farbempfindlicher Sehzellen. Jede im Spektrum vorkommende Farbe kann durch subtraktive Mischung von zwei Spektralfarben erzeugt werden. 6. Akustisches System: 2 Welche der folgenden Aussagen trifft am ehesten zu? (A) Das Richtungshören ist in erster Linie eine Aufgabe des Mittelohrs. (B) (C) (D) (E) Die Gehörknöchelchenkette des Mittelohrs verstärkt die Schwingungsamplitude des Schalls am ovalen Fenster. Die Muskeln des Mittelohrs (M. stapedius und M. tympanicus) können durch Kontraktion die Druckamplitude am ovalen Fenster abschwächen. Das Auslenkungsmaximum der Basilarmembran im Innenohr liegt bei tiefen Tönen näher am ovalen Fenster als bei hohen Tönen. Laute Töne lenken die Basilarmembran vor allem in der Nähe des ovalen Fensters aus, leisere Töne weiter entfernt davon Richtung Helicotrema ( Schneckenspitze ).

7 Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht Mediziner Klausur Seite 5 7. Innervation der inneren Organe: Welches Organ wird vom Sympathikus, aber nicht vom Parasympathikus reguliert: 2 (A) Auge (B) Schweißdrüse (C) Herz (D) Lunge (E) Speicheldrüsen 8. Blut und Immunsystem: Welche Teile des Blutes sind Teil des spezifischen Abwehrsystems? 2 (A) Erythrozyten (B) Granulozyten (C) Makrophagen (D) T und B Lymphozyten (E) Thrombozyten 9. Herz Mechanik: Während einer Herzaktion gilt für den Druck in der linken Kammer: 2 (A) (B) (C) (D) (E) Er ist während der isovolumetrischen Phasen (alle Klappen geschlossen) stets niedriger als der Aortendruck. Er erreicht sein Maximum während der isovolumetrischen Anspannungsphase. Er ist am höchsten unmittelbar vor dem Öffnen der Aortenklappe. Er ist am höchsten unmittelbar nach Schluss der Aortenklappe. Er erreicht in der Diastole einen Minimalwert von etwa 80 mmhg. 10. Herz Erregung, EKG: Die Vorhöfe des Herzens sind in folgendem Stadium des EKG vollständig erregt: 2 (A) Im P Q Intervall (B) Unmittelbar vor der S Zacke (C) Im S T Intervall (D) Zum Maximum der T Welle. (E) Am Ende der T Welle 11. Kreislauf: Folgende Aussage zum Blutdruck ist richtig: 2 (A) (B) (C) (D) (E) Bei seiner Messung nach Riva Rocci entspricht der Manschettendruck stets dem Druck in der darunter liegenden Arm Arterie. Bei seiner Messung nach Riva Rocci kennzeichnet der Beginn der Korotkoffschen Geräusche den systolischen Wert. Wenn die Compliance der Aorta zunimmt, steigt die Amplitude der Blutdruckschwankungen. Der normale mittlere Blutdruck liegt bei 120mmHg. Eine erhöhter Blutdruck kann entstehen, wenn venöse Gefäße weit gestellt werden.

8 Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht Mediziner Klausur Seite Lunge, Atmung 2 Ein Patient ist an ein Glockenspirometer angeschlossen. Bei maximaler Ausatmung beträgt das Volumen des Glockenspirometers 10 Liter und enthält zu Beginn 5% Helium. Nach mehreren Atemzyklen befinden sich (bei maximaler Ausatmung) nur noch 4% Helium im Spirometer. Wie groß ist das Residualvolumen des Patienten? (A) 0,1 Liter (B) 0,4 Liter (C) 1,5 Liter (D) 2 Liter (E) 2,5 Liter 13. Endokrinologie 2 Bei einem erhöhten Cortisolspiegel im Blut (Morbus Cushing) ist folgendes Symptom am ehesten zu erwarten: (A) Erhöhter Blutdruck (B) Verminderte Herzfrequenz in Ruhe (C) Gewichtsabnahme (D) Erniedrigter Blutzucker Spiegel (E) Zunahme der Muskelmasse (anabole Wirkung) 14. Energieumsatz 2 Folgende Aussage zum Respiratorischen Quotienten (RQ) ist richtig: (A) Bei starker körperlicher Arbeit wird RQ größer 1. (A) RQ ist der Quotient O 2 Aufnahme dividiert durch CO 2 Abgabe. (B) Bei normaler (mitteleuropäischer) Ernährung ist RQ=1. (C) Der RQ von Kohlenhydraten ist größer als der von Fetten. (D) RQ steigt linear mit dem Köpergewicht an. 15. Neuroanatomie/Synapse: 5 Benennen Sie bitte die in der Abbildung einer Synapse gezeigten Strukturen 1, 5, 6, 7, 9. 1: 5: 6: 7: 9:

9 Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht Mediziner Klausur Seite Visuelles System: 4 Bei einem Auge wird der Nahpunkt N auf der Netzhaut als Punkt B abgebildet. A) Wie wird Punkt X abgebildet, wenn das Auge versucht, den Punkt X zu fixieren? Bitte mit kurzer Begründung B) Zeichnen Sie in der Grafik oben den Strahlengang zur Abbildung von Punkt X auf der Netzhaut 17. Visuelles System: 3 Ordnen Sie bitte mit den Ziffern 1 6 die neuronalen Zellen der Sehbahn nach der Abfolge ihrer Aktivierung beim Sehvorgang an. Reihenfolge 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)

10 Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht Mediziner Klausur Seite Ohr, Akustisches System: 6 Nennen Sie bitte drei wesentliche Unterschiede zwischen äußeren und inneren Haarzellen des Innenohrs. Äußere Haarzellen Innere Haarzellen 19. Herz 5 Die folgende Skizze stellt das Arbeitsdiagramm des Herzens dar. Ergänzen Sie bitte: Die Einheiten an den Achsen Typische Werte an den markierten Achsenpunkten (in den Kästchen an den Achsen) Die Namen der unteren Kurve im Diagramm, des linken unteren X Wertes sowie der Differenz der X Werte.

11 Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht Mediziner Klausur Seite Herz 3 Bringen Sie folgende Vorgänge während eines Herzzyklus in die richtige Reihenfolge Reihenfolge Ereignis 1 Beginn der P Welle im EKG Beginn der Austreibungsphase Beginn der Füllungsphase Beginn der T Welle im EKG Q Zacke im EKG Schluss der Aortenklappe Schluss der Mitralklappe 21: Atmung Skizzieren Sie in das folgende Diagramm die Verläufe von Lungenvolumen und intrapulmonalem Druck während eines Atemzyklus; (A) bei ruhiger Atmung und (B) bei forcierter (verstärkter) Atmung. (C) Beschriften Sie auch die beiden Y Achsen mit passenden Größen und Einheiten. 5 Lungenvolumen Intrapulmonaler Druck Inspiration Exspiration

12 Grundlagen der Anatomie und Physiologie für Nicht Mediziner Klausur Seite 10 22: Kreislauf 3 Welche drei Größen, die durch das Kreislaufzentrum eingestellt werden, regulieren den Blutdruck? 1) 2) 3) 23. Endokrinologie 6 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) (B) TRH (Thyreotropin Releasing Hormon) TSH (Thyreoidea stimulierendes Hormon) (1) erhöht den Blutzuckerspiegel (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