UPPSALA UNIVERSITET Inst. för Neurovetenskap Enheten för fysiologi Olof Nylander, HT-­‐2011 MÅLBESKRIVNING FÖR KURSEN I FYSIOLOGI, 7.5 HP, INOM RECEPTARIEPROGRAMMET, 180 HP Övergripande mål Fysiologi är läran om hur vår kropp fungerar. Grundläggande kunskaper i fysiologi är en förutsättning för att förstå hur sjukdomar utvecklas samt hur läkemedel påverkar kroppsfunktionerna. Förutom fysiologin kommer föreläsningarna att innehålla viss makro-­‐ och mikroanatomi, speciellt den som är nödvändig för förståelsen av fysiologin. Den studerande skall efter genomgången kurs besitta sådana kunskaper och färdigheter att han/hon övergripande kan beskriva hur kroppens olika organ fungerar samt hur dessa samarbetar för att upprätthålla en fungerande homeostas. Vidare ska kursen i fysiologi ses som en viktig grundsten för de fortsatta studierna i farmakologi, toxikologi, farmakokinetik samt farmakoterapi. Detaljmål Transportprocesser Du skall kunna; definiera begreppen homeostas, extracellulär-­‐ och intracellulärrummet beskriva fördelningen (i mM) av Na+, K+, Cl-­‐ och Ca2+ mellan det
intracellulära och det extracellulära rummet skilja på och namnge olika typer av jon-­‐ och molekyltransporter förstå hur en transport uppkommer skilja på passiv och aktiv transport skilja på enkel och faciliterad diffusion ge exempel på några viktiga molekyler som via enkel diffusion kan ta sig in och ut ur cellen ge exempel på några viktiga ämnen som behöver bärarproteiner i plasmamembranet för att ta sig in och ut ur cellen skilja på kanaler och porer skilja på diffusion och konvektion redogöra för vad man menar med osmos den normala osmolaliteten i kroppsvätskorna betydelsen av begreppen hypoton, isoton och hyperton Hormoner Det endokrina systemet utgör ett av kroppens viktigaste kontrollsystem. Detta system använder sig av specifika kemiska ämnen, s.k. hormoner, som frisätts in i blodet (s.k. inkretion) för att via blodcirkulationen förmedla information till andra celler. Hormonerna har effekter på den intermediära metabolismen men har också många andra viktiga funktioner bl.a. på fortplantningen. Det endokrina systemet regleras av specifika nervceller lokaliserade i en viss del av mellanhjärnan d.v.s. hypothalamus. Dessa nervceller frisätter olika neuropeptider som via ett specifikt blodcirkulationssystem tar sig till hypofysens framlob där de påverkar frisättningen av framlobshormoner. Du skall kunna; namnge kroppens endokrina körtlar definiera endokrin-­‐, neuroendokrin-­‐, parakrin-­‐ samt autokrin kommunikation beskriva hur hormoner transporteras i blod beskriva hur hormoner hittar sina målorgan beskriva den generella verkningsmekanismen för vattenlösliga (ex. peptider, adrenalin) och fettlösliga hormoner (steroidhormoner och thyreoideahormoner) beskriva hur frisättningen av hormoner regleras (negativ-­‐ och positiv återkoppling) beskriva hypofysens läge, struktur, neuron och förbindelse med hypothalamus ge en redogörelse för ”releasing factors”, det lokala portasystemet och frisättningen av adenohypofysens hormoner ange vilka hormoner som kommer från framloben (adenohypofysen) samt deras målorgan/målceller och fysiologiska funktion redogöra för baklobens (neurohypofysen) hormoner; deras bildningsställe, stimuli för frisättning samt fysiologiska funktioner beskriva tyreoideahormonernas fysiologiska funktioner redogöra för effekten av parathormon på bensubstans, njure och tarm redogöra för de fysiologiska effekterna av aktivt vitamin D (kalcitriol) på bensubstans, njure och tarm binjurarnas läge och struktur (bark och märg) beskriva glykokortikoiden kortisols fysiologiska funktioner ange vilka hormoner som bildas i binjuremärgen beskriva vilka fysiologiska stimuli som stimulerar och hämmar frisättningen av pankreashormonerna insulin och glukagon samt deras fysiologiska funktioner Könsorgan Du skall; känna till spermiernas mognad och lagring i testiklarna känna till sertolicellens fysiologiska funktion kunna ange i vilken cell testosteron bildas och vilka effekter testosteronet har på; a) könsorgan och b) kroppens andra organ kunna beskriva sambandet mellan de hypothalamico-­‐hypofysära hormonerna och testikelns hormonproduktion känna till äggstockarnas uppbyggnad kunna beskriva uppbyggnaden av en follikel samt vilken funktion granulosaceller och thecaceller har kunna ange vilka hormoner som äggstocken bildar samt övergripande beskriva deras fysiologiska funktioner känna till uterusslemhinnans uppbyggnad och förändringar under menstruationscykeln kunna beskriva sambandet mellan hypofysens och ovariets hormonproduktion under menstruationscykeln kunna ange framlobens hormoner av betydelse för könskörtlarnas funktion övergripande kunna beskriva de hormonella ändringar som sker under graviditet kunna beskriva laktationens fysiologi, framförallt prolaktinets och oxytocinets funktion i detta sammanhang Nervsystemet En central del av kroppens kontrollsystem utgörs av nervsystemet. Nervsystemet kan delas upp i det centrala-­‐ och perifera nervsystemet. Nervsystemet är uppbyggt av två huvudtyper av celler, nervceller (neuron) och gliaceller. Nervcellerna skickar information i form av aktionspotentialer (nervimpulser) som fortleds till nervändslutet där s.k. neurotransmittorer frisätts. Dessa binder till speciella proteiner, s.k. receptorer, belägna på nervceller eller andra celler vilket ger upphov till olika fysiologiska effekter. Du skall kunna; rita och beskriva nervcellens olika komponenter samt redogöra för vad som menas med membranpotential och hur en sådan uppkommer beskriva hur en aktionspotential uppkommer och hur denna propagerar längs med en nervfiber beskriva olika typer av jonkanaler och neurotransmittorreceptorer ge exempel på olika nervtransmittorer berätta om andra celler i nervsystemet och deras funktioner beskriva centrala och perifera nervsystemets komponenter (de olika delarna av stor-­‐ och lillhjärnan, mellanhjärnan, hjärnstammen, ryggmärgen och de perifera nerverna samt basala ganglier och limbiska och retikulära systemen), deras läge i kroppen och övergripande funktioner i stora drag redogöra för blod-­‐hjärnbarriären och cerebrospinalvätskan övergripande redogöra för de gemensamma dragen hos sinnesorganen -­‐ ange olika typer av sinnesreceptorer -­‐ beskriva begreppen receptorpotential, tröskelvärde och receptivt fält -­‐ redogöra för hur sinnesreceptorstimulering omvandlas till nervimpulser i sensoriska nerver -­‐ redogöra för hur olika energiformer omvandlas till nervimpulser i sensoriska nerver i stora drag redogöra för det somatiska nervsystemet (somatosensoriska och motoriska nerver), redogöra för komponenterna i en reflexbåge redogöra för uppbyggnad och funktion av muskelspolen redogöra för sträckreflexen övergripande redogöra för andra sensoriska nervbanor (syn, hörsel, lukt, smak) autonoma nervsystemet; redogöra för skillnaden mellan det parasympatiska och det sympatiska nervsystemets vad gäller uppbyggnad, funktioner, transmittorsubstanser och receptorer Muskelfysiologi Du skall känna till; skillnaderna mellan skelett-­‐, glatt-­‐ och hjärtmuskel kontraktionsmekanismen i tvärstrimmig muskulatur den sekventiella stimuleringen av muskelkontraktionen Blodet Du skall kunna; beskriva blodets olika komponenter och definiera vad som menas med hematokrit Hjärta och cirkulation Cirkulationssystemets har bl.a. till uppgift att leverera syrgas och näringsämnen till kroppens celler samt att borttransportera metaboliska slaggprodukter. Cirkulationssystemet utgörs av två pumpar d.v.s. höger-­‐ och vänsterkammaren samt olika blodkärl såsom artärer, kapillärer och vener. Du skall kunna; beskriva hjärtats och de större kärlens (aorta, truncus pulmonalis, arteria carotis och vena cava) anatomi redogöra för hur aktionspotentialen sprider sig i hjärtat och ange namnen på de olika knutor och banor utgörande det s.k. retledningssystemet rita en aktionspotential från sinusknutan och en kammarmuskelcell och ange vilka jonkanaler som bidrar till aktionspotentialens utseende redogöra för skillnaderna mellan lungkretsloppet och systemkretsloppet redogöra för tryck, volym och flöden samt bakgrunden till dessa i hjärtats olika delar, i inflödesvener och i utflödesartärer under en ”hjärtcykel” ange normalvärden för hjärtminutvolym, pulsfrekvens och slagvolym i vila och vid optimalt arbete definiera systoliskt-­‐ och diastoliskt tryck samt pulstryck med en enkel formel ange relationen mellan hjärtminutvolym, drivande tryck och perifer resistans beskriva arteriolernas, kapillärernas samt veners allmänna uppbyggnad och funktion redogöra för det sympatiska-­‐ och det parasympatiska nervsystemets effekter på hjärtat och blodkärlen definiera begreppet autoreglering av blodflödet redogöra för den kortsiktiga (momentana) regleringen av blodtrycket (baroreceptorreflexen); rita en figur över cirkulationscentrums centrala och perifera förbindelser och ange dessa och centrats funktioner Du skall känna till hur den interstitiella vätskan kan ta sig in i lymfkärlen och hur lymfan transporteras vidare och återförs till blodcirkulationen. redogöra för ”benmuskelpumpens” betydelse för att återföra det venösa blodet till hjärtat redogöra för Starlings kapillärmodell samt ange vilken transportprocess som är viktigast för; -­‐ nutritionen av vävnaden -­‐ reglering av extravaskulär-­‐ och intravaskulär vätskevolym Njuren och urinvägar Njuren har viktiga funktioner för att avlägsna slaggprodukter från livsprocesserna i kroppen och för att reglera kroppsvätskans sammansättning och volym. Kroppens syra-­‐basbalans regleras via njurarna i samspel med lungorna. Njuren har också en endokrin roll och stor betydelse för kroppens långvariga blodtrycksstegring. Du skall kunna; ange njurens betydelse för reglering av kroppens vatten-­‐ och elektrolytinnehåll ange njurens betydelse för upprätthållandet av ett normalt blodtryck och för den normala bildningen av erytrocyter beskriva njurens grovanatomi beskriva nefronets olika delar och ange deras läge beskriva den juxta-­‐glomerulära apparaten och ange njurgenomblödningens storlek beskriva glomerulus och glomeruslusmembranets struktur samt genomsläpplighet för molekyler och partiklar beskriva mekanismerna för filtration samt definiera primärurin definiera GFR och förstå hur GFR autoregleras beskriva uppbyggnaden av tubulusväggen ge exempel på olika mekanismer för reabsorption och beskriva reabsorptionen av vatten och joner längs nefronet redogöra för reglering av urinproduktionen via antidiuretiskt hormon, aldosteronsystemet, renin-­‐angiotensinsystemet samt nerver ge exempel på en typ av diuretika samt redogöra för vid vilka patologiska tillstånd diuretika används som läkemedel förstå njuren roll i kroppens syra-­‐bas balans Respiration Respirationssystemet består av luftvägarna och lungalveoler. Det är i lungorna som blodet tar upp syrgas och avger koldioxid. Du skall kunna; redogöra för det grovanatomiska underlaget för andningsfysiologin d.v.s. andningsvägarna och lungalveolernas uppbyggnad beskriva det respiratoriska membranet redogöra för tryckförhållanden i pleuraspalten och alveoler under in-­‐ och utandning. Redogöra för hur luften sugs in och ut ur lungorna. definiera begreppet lungcompliance redogöra för betydelsen av surfactant i lungalveolerna definiera begreppen; tidalvolym, vitalkapacitet och residualvolym. redogöra för skillnaden mellan minutventilationen och den alveolära ventilationen och i detta sammanhang kunna definiera begreppet ”anatomiskt döda rummet” Cdead space) beskriva hemoglobinets syrgasmättnadskurva och hur den ändras av ligander (CO2, H+) till Hb redogöra för hur syre och koldioxid transporteras mellan vävnader och blod samt i blodet redogöra för respirationscentras läge och funktion. redogöra för hur syrgastrycket, koldioxidtrycket och pH påverkar andningen och via vilka mekanismer Mag-­‐tarmkanalen Mag-­‐tarmkanalens huvuduppgift är att spjälka maten till fria fettsyror, monosackarider och aminosyror samt att absorbera dessa näringsämnen. Näringsämnena används sedan för cellernas energiomsättning. Tillsammans med näringsämnen absorberas stora mängder elektrolyter och vatten. En annan viktig uppgift är att försvara kroppen mot potentiellt farliga ämnen i födan. Till försvarsmekanismerna räknas bl.a. motoriken och slemhinnornas vätskesekretion. I mag-­‐tarmkanalen finns även ett immunsystem, mukosaimmunsystemet, men detta kommer ej att behandlas under kursen. Du skall; kunna redogöra för vilka organ som ingår i mag-­‐tarmkanalen. känna till det enteriska nervsystemets uppbyggnad och funktion kunna beskriva regleringen av salivsekretionen kunna beskriva magsäcksslemhinnans uppbyggnad samt de olika celltypernas fysiologiska funktioner kunna beskriva vad som reglerar magsäckens tömning kunna beskriva gastrinets fysiologiska effekter kunna redogöra för hur saltsyra bildas (H+/K+-­‐ATPas) kunna redogöra för de viktigaste mekanismerna för stimulering respektive inhibition av saltsyrasekretionen känna till tunntarmens makro-­‐ och mikroanatomi känna till typer av motorik i tunntarmen och defaekationsreflexen känna till mängderna vatten och elektrolyter resorberade i tarmen övergripande kunna beskriva mekanismerna för absorption av glukos, aminosyror samt elektrolyter och vatten i tunntarmen kunna beskriva absorptionen av fett och gallsalternas funktion i detta sammanhang övergripande beskriva kolons fysiologiska funktioner kunna, i stora drag, redogöra för pankreassekretets sammansättning samt beskriva de stimuli som ökar sekretionen. kunna redogöra för cholecystokininets och sekretinets fysiologiska effekter känna till leverns mikroanatomi, blodcirkulation och sekretion av gallsalter samt hur en gallblåsekontraktion utlöses kunna beskriva det enterohepatiska kretsloppet
