FYS Fordøjelsessystemet

Question 1

Beskriv kort hovedforskellen i kulhydratstofskiftet mellem en-mavede dyr og drøvtyggere.

Answer 1

Hos enmavede dyr absorberes glukose og andre kulhydrater fra tarmen og føres til leveren,
hvor noget oplagres som glykogen, mens resten forbrændes eller deponeres i kroppens væv.
Hos drøvtyggere absorberes ikke tilstrækkeligt glukose fra tarmen, da det omdannes til VFA
i vommen. Blodets glukose dannes hos disse dyr ved gluconeogenese ud fra propionat.

Question 2

Beskriv galdesyrernes rolle for fordøjelsen.

Answer 2

Galdesyrerne har både en hydrofob og en hydrofil side (amfipatiske). Dermed vil de kunne

øge emulgeringen af triacylglycerol i tarmlumen hvilket øger aktiviteten af lipase og co-
lipase, da fedtdråbenes overflade forøges. Desuden er galdesyrer af betydning for fedtsyrers

dannelse af miceller, idet galdesyrernes hydrofile side sammen med fedtsyrernes syregruppe
orienterer sig ud mod vandfasen, mens deres hydrofobe del sammen med fedtsyrernes
alifatiske hale vender ind mod micellens midte,

Question 3

Redegør for ketonstoffernes dannelse og rolle i den sene post-absorptive fase (faste).

Answer 3

Ketonstofferne kan under faste bruges til at spare på glucose, idet det intracellulært i
muskulatur og andet af kropppens væv kan omdannes til acetyl-CoA og dermed forbrændes
under ATP-produktion. Ketonstofferne dannes i leverens mitochondrier ud fra acetyl-CoA,
der stammer fra fedtsyrer mobiliseret fra fedtvævet og transporteret til leveren som NEFA.
Ketonstofferne acetoacetat og 3-hydroxybutyrat diffunderer over cellemembraner og kan
derfor let komme ud af hepatocyterne og ind i kroppens væv, herunder hjernen.

Question 4

Beskriv kort hvorledes passagen af fødeemner foregår i drøvtyggeres maver. Angiv
herunder betydningen af fodersammensætning.

Answer 4

– A Primary sequence …

Also called A-wave or backward moving contraction – A biphasic contraction of the reticulum,
anterior pillar contracts lifting the anterior sac; anterior fold rises to form barrier. Contraction
moves across dorsal sac to dorsal blind sac from contraction of longitudinal pillar and dorsal
coronary pillar. Dorsal blind sac contracts and dorsal sac relaxes from dorsal coronary pillar.
Ventral sac contracts along longitudinal pillar.Ventral sac relaxes and Ventral blind sac contracts
– Ventral contraction absent during rumination – Function - Mixing and innoculation of digesta;
Particle sorting across the reticuloruminal and anterior folds.

A secondary sequence ..
Also called B-wave or forward-moving contraction – Usually occurs after a primary contraction
– Contraction of the ventral blind sac continuing up through the dorsal blind sac using the dorsal
coronary pillar; Contraction proceeds across dorsal sac forcing gas pocket to the cardiac sphincter
– Function – Eructation (removal of fermentation gas)

Question 5

Store og små partikler gennemgår en forskelligartet proces. Beskriv forskellen, og nævn
hvor og hvordan det foregår.

Answer 5

chewing/ruminating – reticulum wall abrasion – movement from reticulum to the cranial
sac and back, particle to particle abrasion, rumen mixing and stratification – large particles
continue to be worked on until they are small particles at which point microbial
fermentation can occur – mouth (teeth & tongue), reticulum, rumen – the more fibre in the
diet the more time is spent ruminating.

Question 6

Redegør for hovedprodukterne fra de mikrobielle fermenteringsprocesser i drøvtyggerens
mave.

Answer 6

Feeding a finely ground forage reduces the rate of contractions, and reduces the amplitude
of contractions (slow to adapt)
a) A-and B-sequences (primary and secondary) – that is to say a backward moving sequence
and a forward moving sequence –
b) Acetate (CH3COO), Proprionate (CH3CH2COO) and Butyrate (CH3CH2CH2COO) .. some
isobutyrate, isovalerate, 2-methylbutyrate + methane (anything up to 27 l/min – 27%, CO2
65%, N2 7%
Cunningham 6th Ed: pp.347-353 + lecture notes + practical material )

Question 7

Et klinisk tegn på nedsat leverfunktion er bugvattersot (ascites) hvor væske ophobes i
bughulen. Det skyldes blandt andet nedsat kolloidosmotisk tryk i blodet. Forklar de
patofysiologiske mekanismer bag dette fund.

Answer 7

Ved nedsat leverfunktion ses reduceret syntese af blodproteiner, hvoraf albumin er den
væsentligste for opretholdelse af normalt kolloid-osmotisk tryk. En reduktion af det
kolloidosmotiske tryk medfører reduceret opsugning af interstitiel væske til blodbanen og
dermed ødem, hvilket i bughulen manifesterer sig som bugvattersot. NOTE: En forklaring på
hvordan nedsat kolloidosmotisk tryk kan forårsage ødem er også bedømt som en tilstrækkelig
grad af opfyldelse af læringsmålet.

Question 8

Forklar de patofysiologiske baggrunde for gulsot (ikterus), herunder hvad der forstås ved præ-
hepatiske, hepatiske og post-hepatiske årsager.

Answer 8

Gulsot (ikterus) skyldes forhøjede koncentrationer af bilirubin i blodet. Bilirubin er et
nedbrydningsprodukt af haemoglobin og den øgede koncentration kan enten skyldes at
nedbrydningshastighed af hæmoglobin er forøget (præ-hepatisk årsag) eller at leverens evne
til at rense blodet for bilirubin med galden er nedsat (hepatisk årsag). Post-hepatisk årsag til
gulsot skyldes blokering af galdens udskillelse efter leveren, f.eks. blokering af udførende
galdeveje ved galdesten. NOTE: Denne opgave fungerede ikke godt, formentlig fordi den
havde en noget indirekte sammenhæng med læringsmålet ” Kunne beskrive leverens rolle som
metabolisk organ og afgiftningsreaktioner”. Opgaven er derfor udgået af bedømmelsen og
sættets samlede pointsum reduceret tilsvarende.

Question 9

Ruminanternes leverfunktion kan bedømmes ved intravenøs indgift af propionat. Forklar den
fysiologiske baggrund for denne test.

Answer 9

Når propionat injiceres intravenøst vil det komme til leveren hvor det optages og omdannes
til glucose gennem gluconeogenesen. Dette medfører hos normale drøvtyggere en stigning i
blodets glucoseindhold, men stigningen er reduceret i dyr med nedsat leverfunktion.

Question 10

Beskriv omsætningen af NEFA i leveren hos et dyr i den sene post-absorptive fase (faste).

Answer 10

Tre principielle veje – fedtsyntese og export af VLDL fra leveren,dannelse af acetyl-CoA fra
fedtsyrer i mitochondrier og enten forbrænding af samme eller dannelse af ketonstoffer.

Question 11

Hvilke(t) hormon(er) vil især påvirke fedtsyreomsætningen i leveren under faste og på
hvilken måde?

Answer 11

Lav insulin og høj glukagon stimulerer fedtsyreoxidationen og ketonstofproduktionen i
leveren.

Question 12

3. Forklar årsagen til at en højtydende ko i negativ energibalance kan få ketose, dvs. høj
   koncentration af ketonstoffer i blodet.

Answer 12

Når mælkeproduktionen øges, danner leveren meget glukose til yvercellernes
laktoseproduktion, hvorved Krebs’s cyklus drænes for oxaloacetat i levercellerne. Koen får
svært ved at æde tilstrækkeligt til det store energiforbrug til mælkeproduktion, hvorfor
fedtdepoter mobiliseres. Fedtsyrer kommer til lever som NEFA, men omdannes til
ketonstoffer da der ikke er oxaloacetat nok til at de kan forbrændes via Krebs’s cyklus.

Question 13

Hvad forstås ved calcium-homeostasen, og hvilke hormoner er med til at regulere den?

Answer 13

Opretholdelse af en konstant calcium-koncentration i organismen på trods af ændringer
som kommer udefra. Vigtige hormoner: parathyriod hormon (PTH), er vigtig for at øge
Ca2+, sekretion stimuleres ved hypocalcemi, og forårsager at Ca2+ resorberes fra knogle
og øget Ca2+ resorption i urin. PTH stimulere aktivering af vit D i nyren. VitD stimulerer
Ca2+ optag fra tarm (se nedenfor).

Question 14

Nævn mindst 3 af calciums funktioner i kroppen

Answer 14

Knoglemineral, intracellulær second messenger, muskelkontraktion, impulsledning.

Question 15

I hvilket organ sker den endelige aktivering af vitamin D (calcitriol-syntese) og hvordan er
vitamin D med til at regulere blodets calcium-indhold?

Answer 15

vitamin D aktiveres ved hydroxylering i nyren. Det regulerer primært tarmabsorptionen af
calcium idet det øger dannelsen af et intracellulært calciumbindende protein, men
stimulerer også mobilisering fra knoglerne og reabsorptionen fra nyren.

Question 16

Vitamin D deponeres i leveren, da det er et fedtopløseligt hormon. Nævn mindst 3 andre
væsentlige funktioner af leveren.

Answer 16

Dannelse af galde, proteinsyntese (plasmaproteiner), glykogen- og glucose-syntese
(glykoneogenese), urea-dannelse, fedtsyntese, ketonstofdannelse, hormonsyntese og –
omdannelse.

Question 17

I rumen (vommen) forekommer to typer af kontraktion - en bagudgående og en
fremadgående. Beskriv kort disse to typer af kontraktion og angiv deres fysiologiske
funktioner

Answer 17

inoculate incoming feed, mixing of contents, particle sorting, particle passage, rumination,
eructation

Question 18

Vom-kontraktioner reguleres af flere sensoriske receptorer. Angiv de tre vigtigste typer af
receptorer og beskriv kort deres funktion.

Answer 18

biphasic – assists in digesta passage from the reticulorumen, triphasic – rumination,
frequency increased with feeding

Question 19

Beskriv de kontraktioner, der foregår i reticulum (netmaven) og angiv forskellene mellem
kontraktionerne hos et fodret og hos et fastende dyr.

Answer 19

A-wave/Primary – mixing, particle sorting, wave/Secondary – eructation
4. Epithelial/Muscosal – light mechanical or chemical stimuli – to and from brushing –
Epithelial = triphasic contraction of reticulum – low pH triggers ruminal contractions. 2)
Tension – dense around reticular groove and cranial sac, in series with smooth muscles –
contraction excites. 3) Serosal – slow adapting mechanoreceptors – excited by distension,
between blood vessels where they bifurcate

Question 20

Opgave 3
1. Hvilke stoffer i kroppen anvender en fastende kat primært i glukoneogenesen?
2. Hvordan er glukoneogenesen styret hormonelt?
3. I hvilket organ foregår dannelsen af urinstof primært?
4. Nævn de ketogene VFA?
5. Hvordan omsættes de ketogene VFA i kroppen hos en drøvtygger i positiv energibalance?

Answer 20

1. Glukogene aminosyrer.
2. Lavt insulin og dermed dominering af glukagon, der stimulerer glukoneogenesens hormoner
   og inhiberer glykolysens hormoner.
3. Leveren.
4. Acetat, og butyrat
5. Acetat aktiveres i cellerne af CoA til acetyl-CoA og indgår i den oxidative fosforylering eller
   i fedtsyntesen, butyrat omsættes i vomvæggen til 3-hydroxybutyrat, dette optages i cellerne
   og omdannes til acetoacetat, der spaltes i 2 acetyl-CoA molekyler.

Question 21

Redegør for det fysiologiske grundlag for motiliteten i maven og mavetarmkanalen, samt
nævn i den forbindelse to faktorer, der kan have indflydelse på muskulaturens tonus.

Answer 21

Det fysiologiske grundlag for motiliteten i glat muskulatur i MT-kanalen er rytmiske
potential variationer (slow-waves) og egentlige aktionspotentialer i form af calcium-spikes i
den glatte muskulatur, hvoraf førstnævnte styres lokalt af pacemaker-celler i det enteriske
nervesystem, ENS (Cajals interstitielceller). Potential variationen kan give anledning til
øget tonus i den glatte muskulatur. Calcium indløbet ved spikes forstærker muskulaturens
tonus yderligere.

Question 22

Beskriv betydningen af pacemaker-celler og slow-waves.

Answer 22

Der er et pacemaker center på store kurvatur af maven, men i øvrigt er der pacemaker-
celler overalt i ventrikelvæggen. Cellerne styrer tonus-bølgens hastighed ned over

ventrikkelvæggen, ca. 4 per minut. og danner slow-waves af kontraktioner in MT-kanalen.

Question 23

Beskriv kort mavetarmkanalens bevæge-mønstre.

Answer 23

Der findes karakteristiske bevægemønstre: peristaltik og relaksation ved fødeindtag. Efter
fødeindtag øges peristaltikken – MMC ́s.

Question 24

Beskriv kort fordøjelse af stivelse i tarmlumen og absorption gennem tarmepithelcellerne
hos enmavede dyr.

Answer 24

Stivelse nedbrydes i den luminale fase under indvirkning af alfa-amylase fra pancreas (i
nogle dyr tillige fra spytkirtlen) til oligosaccharider. I den efterfølgende membranøse fases i
tarmen spaltes hver enkelt type af oligosaccharid af specifikke enzymer og den efterfølgende
absorption sker ved co-transport med Na+

over apicale membran og efterfølgende transport

over den basolaterale membran ved faciliteret diffusion.

Question 25

Redegør for leverens glukostatiske funktion (d.v.s. dens evne til at holde en konstant
blodsukkerkoncentration) i den absorptive fase.

Answer 25

I den absorptive fase vil det glucose, som leveren optager fra v.porta, blive omsat til
glycogen og, tilfælde af at leverens glykogendepoter bliver fyldt op, omdannet til fedtsyrer
og efterfølgende fedt, der eksporteres fra leveren som VLDL.

Question 26

Redegør for leverens centrale rolle for forsyningen af de ekstrahepatiske væv med glukose
under den post-absorptive fase hos enmavede dyr.

Answer 26

I den post-absorptive fase spaltes i første omgang lever-glykogenet til opretholdelse af
blodets glukosekoncentration. Dernæst overtager glukoneogenesen på basis af aminosyrer
tilført leveren som alanin og glutamin gradvist betydningen af glykogen-mobiliseringen.

Question 27

Redegør for ketonstoffernes rolle i glukose-homeostasen.

Answer 27

Ketonstoffer dannes af overskydende acetyl-CoA i leverens mitochondrier (eller fra butyrat i
vomepithelet). Derved spares glukose i den aerobe forbrænding, idet ketonstofferne kan gå
ind i kroppens celler samt penetrere blod-hjernebarrieren. I cellens mitochondrier spaltes
BHB til acetoacetat, der igen spaltes i 2 acetyl-CoA molekyler som kan metaboliseres via
Krebs cycklus og derved bidrage til dannelsen af ATP ved oxidativ fosforylering.

Question 28

Opgave 4
Et motorneuron og dertil hørende skeletmuskelfibre udgør en motorisk enhed.
1. Angiv hvilken neurotransmitter motorneuroner benytter og beskriv, hvorledes
neurotransmitteren frisættes fra motorneuronet.
2. Beskriv effekten af neurotransmitteren på den postsynaptiske membran og forklar hvordan
neurotransmitteren fjernes fra den synaptiske kløft.
3. Beskriv betydningen af T-tubuli og sarcoplasmatisk reticulum for
skeletmuskelkontraktionen.
4. Definér begreber der beskriver muskelarbejde i forhold til muskelspænding hhv.
muskellængde.

Answer 28

1. Den mindste funktionelle enhed i det neuromuskulære system. Består af et motor-neuron og
   et varierende antal muskelfibre. Neurotransmitteren er acetylkolin (ACh). Aktionspotentialet
   fra axon’et, bevirker at de voltage-gated Ca2+ kanaler åbner og Ca2+ strømmer ind i den
   presynaptiske terminal. Ca2+ forårsager så at vesikler indeholdene ACh fusionere med den
   præsynaptiske membrane og frigør deres indhold ud i den synaptiske kløft, ved eksocytose.
2. ACh diffunderer over kløften og binder sig på ligand-gated Na+
   /K+
   kanaler. Na+ stømmer
   ind i muskelcellen og der dannes et excitatorisk postsynaptisk potentiale (EPSP) ved
   endepladen. Hvis EPSP’et overskrider tærsklen vil der i randzonen omkring endepladen
   dannes et aktionspotentiale. ACh bliver derefter spaltet til acetate og kolin, som genoptages
   i den presynaptiske terminal hvor det genanvendes til syntesen af ACh.
3. Aktionspotentialet der blev dannet ved neuromukulære synapse propagere over
   muskelcellen overflade og ned i T-tubuli (T-rørene). Depolarisationen af T-tubuli
   forårsager, at Ca2+ kanalerne i det sarcoplasmatiske reticulum åbnes, hvorved Ca2+
   koncentrationen i cytoplasma stiger.
4. Twitch/Summation Tetanus (tetanisk kontraktion) - mange aktionspotentialer hurtigt efter
   hinanden (høj stimulerings frekvens). Isometrisk (med ens længde) .. udvikler kraft uden af
   de aktiverede muskler forkortes. Isotonisk (med ens kraft) .. aktiverede muskler ændrer
   længde mens de udvikler konstant kraft.