Tehtävä 7 ratkaisu

a)

1.Näköhermo

2.Aivolisäke

3.Talamus/väliaivot

4.Pääkallo

5.Isot aivot/aivokuori

6.Aivokurkiainen

7.Keskiaivot

8.Aivosilta

9.Pikkuaivot

10.Ydinjatke

11.Selkäydin

b)

-Ionipitoisuudet lepotilassa selitetty (Na enemmän ulkona, K enemmän sisällä) (0,5 p)

-Jänniteherkkien Na-kanavien aukeaminen ja Na soluun --> depolarisaatio (0,5 p)

-Jos depolarisaatio riittävä aktiopotentiaali(0,25 p)

-Na-kanavat inaktivoituvat --> viesti aksonissa vain yhteen suuntaan(0,25 p)

-Edempänä aksonissa uudet Na-kanavat aukeavat ja signaali etenee(0,25 p)

-Hitaammat jänniteherkät K-kanavat aukeavat ja K solusta ulos(0,5 p)

-Repolarisaatio(0,25 p)

-Absoluuttinen ja suhteellinen refraktaariaika(0,25 p)

-Na/K-pumppu pitää yllä lepokalvojännitettä(0,25 p)

-Myeliinitupet ja ranvierin kuroumat(0,25 p)

-Signaali saapuu aksonin päätteeseen, synapsin presynaptiseen päätteeseen(0,25 p)

-Jänniteherkät Ca-kanavat aukevat ja Ca sisään soluun(0,25 p)

-Ca aktivoimana hermovälittäjäainevesikkelit vapauttavat eksosytoosilla sisältönsä synapsirakoon(0,25 p)

-Välittäjäaine sitoutuu postsynaptisen päätteen reseptoriin(0,25 p)

-Reseptori aktivoituu ja ionikanava aukeaa --> postsynaptinen potentiaali muuttuu --> signaali eteenpäin(0,25 p)

-Välittäjäaineen hajotus synapsiraossa entsymaattisesti ja takaisinotto(0,25 p)

-Signaalien summautuminen postsynaptisessa neuronissa --> aktiopotentiaali syntyy tai sitten ei(0,25 p)

Tehtävä 8: Ortostaattinen hypotensio

Osa 1

Ortostaattinen hypotensio on ilmiö, jossa aivojen verenpaine laskee, kun ihminen nousee nopeasti pystyyn. Kyseisestä ilmiöstä kärsivät yleensä iäkkäämmät ihmiset, koska heidän verenkierron säätyjärjestelmät eivät välttämättä toimi enää vastaavalla tavalla kuin nuoremman ja terveen aikuisen. Tällöin verenpaineen lasku aivoissa voi aiheuttaa huimausta tai pyörtymisen, jos paine laskee alle 90 mmHg. Säätelyjärjestelmän on tarkoitus esimerkiksi automaattisesti supistaa ja laajentaa verisuonia, sekä lisätä sykettä, jotta verenpainetta aivoissa saataisiin riittävän nopeasti lisättyä asennon muuttuessa.

Jos aivojen verenpaine on 120 mmHg ollessa makuulla, niin paljon se on pystyyn nousemisen jälkeen, jos verenkierron säätelyjärjestelmä ei toimi ollenkaan? (3p)

Onko kyseisellä henkilöllä riski pyörtyä? Perustele (1p)

Oletetaan että aivojen ja sydämen etäisyys toisistaan on 42 cm sekä veren tiheys on 1060 kg/m³ Lisäksi 1 mmHg = 133,322 Pa ja normaali ilmanpaine on 760 mmHg.

Osa 2

Nesteeseen upotettuun kiinteään kappaleeseen vaikuttaa nostevoima, joka aiheutuu paine-eroista kiinteän kappaleen ylä- ja alapinnan välillä. Esimerkiksi veteen upotetun umpinaisen sylinterin yläpinnalla on pienempi hydrostaattinen paine kuin sylinterin pohjalla. Tästä johtuen sylinterin pohjaan vaikuttaa suurempi voima kuin sylinterin yläpintaan.

Johda nostevoiman kaava F = pVg veteen upotetun sylinterin avulla käyttäen hydrostaattista painetta ja paineen määritelmää . (4p)