cirkulationssystemet

Question 1

Hur lyder Frank-Starlings hjärtlag?

Answer 1

kraften (slagvolymen) ökar med ändistolisk volym

Question 2

Ange de två viktigaste starlingkrafterna fysiologiskt sett, alltså de krafter som är störst och som har störst effekt på den transkapillära filtrationen

Answer 2

hydrostatiskt tryck och osmotiskt tryck

Question 3

Vilka är huvudkomponenterna i hemostasen?

Två av dessa samverkar med varandra. Beskriv två mekanismer som detta sker?

Answer 3

Blodkoagulation, trombocytaggregation och vasokonstriktion

Blodkoagulationen kan bara ske på trombocyter. Bildning av trombin som är blodkoagulationens produkt har även en positiv feedback på aktivering och aggregering av trombocyter

Question 4

vilken är den minsta volymen som hjärtats kammare har under hjärtcykeln?

Answer 4

ändsystoliska volymen

Question 5

vilken är den största volymen som hjärtats kammare har under hjärtcykeln?

Answer 5

änddiastoliska volymen

Question 6

Vid blodkoagulation bildas fibrin i en kaskadreaktion. Vilket protein klyver en bit från fibrinogen?

Answer 6

Trombin

Question 7

Vilken viktig roll har tromboxan A2 i anslutning till hemostasen?

Answer 7

Den underlättar kontraktion av blodkärlen som leder till vasokonstriktion

Question 8

Vid nefrotiskt syndrom förloras stora mängder protein i urinen. Förklara varför ödem dvs vätskeläckage från plasman till den intestiella vätskan kan ske?

Answer 8

För att de tunna membranen i glomerulus släpper igenom proteiner som bör vara för stora för att filtreras över normalt sett

Question 9

Genom vilka mekanismer regleras blodtrycket på kort (sek-tim) och lång (tim-dag)?

Answer 9

Baroreceptorreflex som känner av blodtrycket på kort sikt motverka förändringar och njurarna som justerar reabsorptionen av vätska/salt och därmed påverkar plasmavolymen

Question 10

Ange sinnesreceptorer, inkl läge i kroppen, integrerade centrum, efferenta nervbanor samt effektorerna i den reflexbana som utgör det snabba reglersystemet

Answer 10

Det finns sinnesreceptorer/baroreceptorer: i väggen på aortabågen och på sinus caroticus
integrerade centrum: kardiovaskulära centrat i Medulla oblongata
efferenta nerver: symapticus och parasympaticus
effektorer: är hjärta och kärl

Question 11

ekvation för medelartärtryck

Answer 11

Medelartärtryck = hjärtminutvolym * total perifer resistans

Question 12

Var uppkommer aktionspotentialen först i hjärtat och hur sprids den till olika delar av hjärtmuskelväggen?

Answer 12

Först uppkommer den i sinusknutan i höger förmak och sprids sedan med förmaksceller via gap junctions till vänster förmak och sedan till AV-knutan (där det går långsamt för att kontraktion ska hinna ske). Från av-knutan till bundle of his och sedan vidare via höger och vänster skänkel och ut till enstaka purkinjeceller i hjärtmuskeln

Question 13

Ungefär hur mycket ändras blodflödet genom ett organ om medelradien hos den tillförande artären minskas till hälften. Denna ändring antas ej påverka blodtrycket i systemartärerna och vidare är modellsituationen med en tillförande artär som ej förgrenar sig mycket förenklad

Answer 13

Eftersom flödesmotståndet (R) = 1/r4 dvs att om radien minskar till hälften minskar motståndet i flödet med 16 gånger

Question 14

Beskriv plasmas sammansättning och ange skillnader från den interstitiella samt intracellulära vätskan (cytosolen). Fokusera ff.a. på proteinhalt samt koncentration av Ca2+, Na+ och K+.

Answer 14

Plasma + interstitiell vätska = extracellulär vätska. Plasma har en mycket hög proteinhalt dvs nästan 10% vilket är högre än den interstitiella vätskan. och kalium högre inne i cellen, kalcium mest utanför cellen 1mM i cytosolen mindre än 100 nM, och natrium: mest i plasma och intestiella vätskan och lågt inne i cellen. Kalium och natrium beror på kaliumpumpen

Question 15

Beskriv de olika faserna av hjärtcykeln. Använd och förklara därvid uttryck som: systole, diastole, ventrikulär fyllnadsfas, ventrikulär ejektionsfas, änd-systolisk volym, iso-volumetrisk ventrikulär kontraktion, änd-diastolisk volym.

Answer 15

Systole som är kamrarnas arbetsfas kan delas in i iso-volumetrisk ventrikulär kontraktion och ventrikulär ejektionsfas. Den första delen av systole innebär att hjärtats kammare drar ihop sig mot stängda segelklaffar. Trycket i förmakarna ökar då mer än i klaffarna vilket leder till de stängda segelklaffarna. Innan trycket blir för stort stängs emellertid aortaklaffarna som hålls stängda eftersom trycket är högre i aortan än i den vänstra kammaren. Volymen i kamrarna är konstant under denna fas, det är endast trycket som ökar. I nästa fas dvs ejektionsfas infaller då trycket i den vänstra kammaren överstiger den i aortan vilket leder till att aortaklaffen öppnas och blod strömmar in i aortan. I slutet av systole uppnås det ändsystoliska volymen som är den lägsta volym som kan uppnås i kamrarna.

Diastole är sedan den del av cykeln då kammarna är avslappnade. Denna delas också in i två faser: isovolumetriska relaxationen och ventrikulär fyllnadsfas. Relaxationen innebär att trycket sjunker snabbt och aortaklaffen och de andra klaffana stängds för att volymen ska bli konstant men kraften sjunker. När kraften blir lägre i kamrarna än i förmaken öppnas AV-klaffarna och blod strömmar in i klaffarna. Fyllnadsfasen kan man egentligen säga är den första delen av hjärtcykeln eftersom det är under denna fas som kamrarna fylls med blod. Förmaken kontraheras därefter och pressar mer blod in i kamrarna. Änddiastolisk volym är den största volymen som kan uppnås i kamrarna

Question 16

Ange också när semilunarklaffar respektive AV-klaffar är öppna

Answer 16

Semilunarklaffar/fickklaffar: i slutet av systole, under ejektionsfasen
AV-klaffar/segelklaffar: i mitten och sen diastole, under relaxationen

Question 17

Beskriv hur tryck och flödeshastighet (hur fort blodet rör sig) i blodkärlen ändras då blodet transporteras genom kärlsystemet från de stora artärerna, till arterioler och vidare till kapillärer och vener. Förklara de förändringar som ses i de olika delarna av kärlsystemet. (flöde = mängden blod/viss tid)

Answer 17

Trycket är som högst i de stora artärerna och sjunker sedan kraftigt när blodet når arteriolerna. Det fortsätter att sjunka under hela vägen till kapillärer och även vener. Flödeshastigheten bestäms av medelartärtrycket som motsvarar den totala perifera resistensen och hjärtminutvolymen. I artärerna regleras först genom glatt muskulatur för att säkerställa att blodflödet är högt. Förutom det regleras flödet även lokalt genom aktiv hyperemi och av sympatiskt styrda alfa- och betareceptorer. Mellan arterioler och kapillärer finns prekapillära sfinktrar som kan kontrahera och dilatera för att påverka flödet in i kapillärerna. I kapillärerna är flödeshastigheten långsam eftersom den totala tvärsnittsytan är stor vilket underlättar för utbyte av molekyler. Det venösa återflödet är det som bestämmer hjärtminutvolymen vilken påverkas av skelettmuskelpump, aktivitet av det sympatiska systemet till venerna, blodvolymen och inspirationsrörelser dvs våra inandningsrörelser. Trycket sjunker med ökande resistans

Question 18

Vilka skilda funktioner har reglering av blodflödet till ett organ via autonoma nervsystemet respektive via autoregulatoriska mekanismer? Beskriv mekanismer för autonom kontroll (receptorer, transmittorer och dylikt).

Answer 18

Aktiv hyperimi och flödesautoreglering – ser till att varje organ får det som den behöver. I sympatiska nervsystemet (autonoma nervsystemet) är funktionen – jämn fördelning av blod i kroppen att den centrala blodtrycket återupprätthålls.

Question 19

Ange var i hjärtat aktionspotentialen uppkommer och ange också hur den sprids över hjärtat. Nämn ett viktigt ställe där spridningen går speciellt långsamt”

Answer 19

Aktionspotentialen inleds i sinusknutan (som normalt genomgår pacemakerpotential) genom höger och vänster förmak till AV-knutan. I AV-knutan går det långsamt för att pumpning ska hinna bli klart innan kontraktion. Fortsätter ner över skänklarna som går ner i spetsen av hjärtat och sen till basen av hjärtan. Sen vi purkinjefibrer ut till ytan via hjärtmuskelceller.

Question 20

Beskriv den roll som trombin har vid bildning av fibrin

Answer 20

trombin spjälkar peptider från fibirnogenmolekylen vilket bildar fibrin som sedan länkas samman till stora nätverk.

Question 21

Beskriv den roll som trombin har vid positiv feed-back aktivering av koagulationskaskaden

Answer 21

Vid vävnadsskada blir subendotelialceller blottade för blod vilket leder till en frisättning av vävnadsfaktor, denna aktiveras från 7 till 7a som leder till en kaskad där faktor 9 omvandlas till 9a och 10 till 10a. Faktor 10a aktiverar protrombin till trombin som leder till en positiv förstärkning av faktor 2 som aktiveras till 2a men också i långa loppet till faktor 9 och 10 och aktiverade trombocyter. Det förstärker bildning av trombin

Question 22

Förklara hur det två delarna av hemostasen, koagulationskaskaden och trombocytaggregationen, interagerar med varandra för effektiv hemostas

Answer 22

Genom att det yttre aktiveringssystemet leder till en aktivering av trombin som kan verka självförstärkande men också till effektiv fibrinbildning. Trombin stimulerar trombocytaggregationen. Sker på ytan av aktiverade trombocyter

Question 23

Nettofiltrationen av vätska från kapillärerna uppgår till 4 l per dygn (för hela kroppen).
Redogör för de s k Starling-krafter som bestämmer storleken av filtrationen.

Answer 23

Skillnaden mellan det hydrostatiska trycket i kapillären och i den intestiella vätskan underlättar filtrationen ut ur kapillärerna. Det finns också en skillnad i vattenkoncentration mellan plasman i kapillärerna och den intestiella vätskan vilket betyder att det också finns en skillnad i proteinkoncentration mellan dem vilket gynnar absorption av intestiella vätska in i plasman. Dessa fyra faktorer Pc (som gynnar utrström från kapillären) PIF (gynnar ström från intestiella vätskan mot kapillärerna) samt det osmotiska trycket in resp. ut ur kapillärerna dvs πc (gynnar ström in i kapillärer) och πIF (gynnar ström ut ur kapillärerna)

Question 24

Nettofiltrationen av vätska från kapillärerna uppgår till 4 l per dygn (för hela kroppen). Vad händer med nettofiltrationen på 4 l?

Answer 24

Det finns en skillnad mellan de artäränden av kapillärerna och ven-änden av kapillärerna. Det hydrostatiska trycket från kapillärerna till den intestiella vätskan är betydligt högre i artäränden vilket leder vätskan ut till cellerna medan den i ven-änden leder till en högre absorption in till kapillärerna. Det sker alltså ett utbyte av dessa fyra liter genom kroppen. Lymfkärl som tömmer det i venerna.

Question 25

Nettofiltrationen av vätska från kapillärerna uppgår till 4 l per dygn (för hela kroppen). Vad menas med Frank-Starlings hjärtlag?

Answer 25

Frank-starling hjärtlag eller mekanismen beskriver kraften dvs hur slagvolymen ökar med den änddiastoliska volymen. Viktig feedback mekanismen, kommer de mer blod till hjärtat strömmar det ut lika mycket, sker inte ansamlingar. Enligt en längd-tensionskurva ökar slagvolymen eftersom det sker en överlappning mellan tunna och tjocka filament som sedan försvinner men i hjärtat sjunker den inte alls utan ökar. Det sker visserligen en överlappning av myosin och aktin men där den viktigaste faktorn ändå är den ökande Ca-känsligheten hos troponin-tropomyosin. Man tror att det beror på att det dras i tetin (det elastiska elementet) när muskeln töjs ut som leder till att troponin binder kalcium effektivare.

Question 26

Beskriv vilka jonflöden som ger upphov till de olika delarna av dessa aktionspotentialer i en ventrikelcell.

Answer 26

I ventrikelmuskelcellen inleds AP genom att spänningsstyrda Na-kanaler öppnas och släpper in Natriumjoner vilket leder till ytterligare öppning av kanaler genom positiv feedback. Det blir sedan en öppning för K-joner som strömmar ut ur cellen vilket leder till en delvis repolarisation. Kalciumkanaler öppnas och kalciumjoner strömmar in medan kalium ut vilket leder till den platå som förlänger refraktärperioden. Natriumkanalerna stänger snabbt efter det att AP nått overshoot. kalciumkanalerna stänger efter ett tag vilket innebär att endast kalium strömmar ut som slutligen leder till en repolarisation och hyperpolarisation.

Question 27

Beskriv vilka jonflöden som ger upphov till de olika delarna av dessa aktionspotentialer från SA-noden

Answer 27

I SA-noden finns en pacemakerpotential som byggs upp av tre jonströmmar: kalium som strömmar ut och vars permeabilitet sjunker gradvis och kanalerna öppnas sedan igen när potentialen blir negativ. F-typ Na-kanaler som strömmar in redan vid negativ potential. Och t-typ Ca-kanaler som är kortvarigt öppna. Dessa tre kanaler hjälper potentialen till tröskelvärdet inleds AP som istället för att depolariseras av Natrium, gör det av L-typ kalciumkanaler och kalcium-joner. Som vi vet öppnas och stängs dessa långsammare än Na-kanalerna vilket leder till en långsammare depolarisation men gör också att AP varar något längre än i ex skelettmuskler. Kalciumkanalerna stängs och Kalium-kanalerna öppnas och kalium lämnar SA-noden och en repolarisation erhålls.

Question 28

Vid fysisk ansträngning ökar blodflödet till skelettmusklerna kraftigt samtidigt som blodflödet till mag-tarmkanalen minskar. Vidare stiger det systoliska systemblodtrycket medan det diastoliska trycket minskar eller är oförändrat. Förklara den senare effekten, alltså skillnaden i effekterna av fysisk ansträngning på det systoliska jämfört med det diastoliska blodtrycket.

Answer 28

Det systoliska trycket ökar eftersom hjärtat pumpar kraftigare och det kommer mycket blod till hjärtat. Det diastoliska trycket ändras knappt och gör om det gör det kommer det att sjunka. Detta beror på att när hjärtat pumpar ut blod under systole vidgas aorta, sedan under diastole kommer aortan att fjädra tillbaka lika mycket eller mer vid fysiskt ansträngning för att det perifera motståndet minskar men pga av att många kärl är vidgade under tiden man tränar för ökad syresättning till musklerna kommer aortans blod inte att räcka till och trycket sjunker.

Question 29

Beskriv de mekanismer som reglerar blodtrycket på kort sikt. Det är detta system som hindrar dig från att svimma då du exempelvis reser dig upp häftigt? Ange vilka sensoriska receptorer, vilket integrerande centrum, vilka efferenta nervbanor och vilka effektorer som är inblandade i det kardiovaskulära homeostatiska kontrollsystem som sköter den nämnda blodtryckskontrollen.

Answer 29

Man känner sig yr och kanske till och med svimfärdig om man reser sig upp hastigt vilket beror på att blodet ansamlas i venerna i benen när vi reser oss upp. Det venösa återflödet minskar och slagvolymen och det arteriella blodtrycket reduceras vilket kallas ortostatisk hypertension. Blodtryckssänkningen registreras av tryckkänsliga sinnesreceptorer, baroreceptorer, i sinus caroticus och aortabågen. Reflexer utlöses som ökar hjärtfrekvensen och den perifera resistensen så att den minskande slagvolymen motverkas. Baroreceptorerna kontrolleras av det medullära kardiovaskulära centret som är ett nätverk av starkt sammankopplade neuroner i medulla oblongata. Centrat från information från receptorerna och frekvensen på AP bestäms. AP skickas från centrat längs neuronala banor som har terminalerna (dendriterna) parasympatiska neuroner som sitter mot hjärtat och sympatiska neuroner som sitter mot hjärta, arterioler och vener. När hastigheten från receptorerna ökar resulterar detta i en minskning av sympatisk aktivitet och en ökning av parasympatisk aktivitet. När hastigheten istället minskar leder detta till det motsatta.

Question 30

Hur kan slagvolymen hos höger och vänster kammare vara lika stor trots att vänster kammare är mycket starkare med avsevärt tjockare muskelvägg?

Answer 30

Mindre Motståndet till lungkretsloppet och därmed trycket är sänkt för att slagvolymen ska bli den samma.

Question 31

Hur förklaras Frank-Starling mekanismen i hjärta på molekylär nivå

Answer 31

I en längd-tensionskurva ökar slagvolymen enligt den prickiga linjen eftersom det sker en överlappning mellan tunna och tjocka filament som sedan försvinner. Så fungerar det inte i hjärtat där den ökar (grön). Viktigast är alltså inte överlappning av aktin och myosin som ändå visar sig i början av den gröna linjen men viktigast är ändå den ökade kalciumkänsligheten (binder hårdare) hos troponin-tropomyosin. Varje twitch blir större

Question 32

“skelettpumpen” är tillsammans med den sk “respirationspumpen” och sympatikusinducerad venkonstriktion viktig för effektivt venöst återflöde till hjärtat . Vad menas med “skelettmuskelpumpen”

Answer 32

Skelettmuskelpumpen innebär att skelettmuskler klämmer vener och då venöst återflöde till hjärtat. Detta är möjligt pga klaffar i venerna som förhindrar att blodet åker åt fel håll

Question 33

Vad menas med eccentrisk muskelkontraktion?

Answer 33

Det betyder att musklerna sträcks ut under muskelkontraktion

Question 34

Vad har parasympatikusstimulering på kamrarnas kontraktionskraft i hjärtat resp. på hjärtfrekvensen?

Answer 34

Den sänker hjärtfrekvensen