LÄÄKETIETEEN ALAN VALINTAKOE 28.5.2009 VASTAUSANALYYSIT TEHTÄVÄKOHTAISET PISTEET: yhteensä



Samankaltaiset tiedostot
b) Laske prosentteina, paljonko sydämen keskimääräinen teho muuttuu suhteessa tilanteeseen ennen saunomista. Käytä laskussa SI-yksiköitä.

KandiakatemiA Kandiklinikka

T F = T C ( 24,6) F = 12,28 F 12,3 F T K = (273,15 24,6) K = 248,55 K T F = 87,8 F T K = 4,15 K T F = 452,2 F. P = α T α = P T = P 3 T 3

TUTKIMUS IKI-KIUKAAN ENERGIASÄÄSTÖISTÄ YHTEISKÄYTTÖSAUNOISSA

BI4 IHMISEN BIOLOGIA

= P 0 (V 2 V 1 ) + nrt 0. nrt 0 ln V ]

P = kv. (a) Kaasun lämpötila saadaan ideaalikaasun tilanyhtälön avulla, PV = nrt

RATKAISUT: 12. Lämpöenergia ja lämpöopin pääsäännöt

Ilman suhteellinen kosteus saadaan, kun ilmassa olevan vesihöyryn osapaine jaetaan samaa lämpötilaa vastaavalla kylläisen vesihöyryn paineella:

Lämpöoppi. Termodynaaminen systeemi. Tilanmuuttujat (suureet) Eristetty systeemi. Suljettu systeemi. Avoin systeemi.

HENGITYSKAASUJEN VAIHTO

m h = Q l h 8380 J = J kg 1 0, kg Muodostuneen höyryn osuus alkuperäisestä vesimäärästä on m h m 0,200 kg = 0,

Lämpötilan vaikutus työkykyyn / tietoisku Juha Oksa. Työterveyslaitos

Työssä määritetään luokkahuoneen huoneilman vesihöyryn osapaine, osatiheys, huoneessa olevan vesihöyryn massa, absoluuttinen kosteus ja kastepiste.

Tasapainotilaan vaikuttavia tekijöitä

= 1 kg J kg 1 1 kg 8, J mol 1 K 1 373,15 K kg mol 1 1 kg Pa

Teddy 7. harjoituksen malliratkaisu syksy 2011

KOE 3, A-OSIO Agroteknologia Agroteknologian pääsykokeessa saa olla mukana kaavakokoelma

TKK, TTY, LTY, OY, TY, VY, ÅA / Insinööriosastot Valintakuulustelujen kemian koe

Työssä määritetään luokkahuoneen huoneilman vesihöyryn osapaine, osatiheys, huoneessa olevan vesihöyryn massa, absoluuttinen kosteus ja kastepiste.

KOSTEUS. Visamäentie 35 B HML

MIKKELIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka T8415SJ Energiatekniikka. Hannu Sarvelainen HÖYRYKATTILAN SUUNNITTELU

Kuivauksen fysiikkaa. Hannu Sarkkinen

1. Kumpi painaa enemmän normaalipaineessa: 1m2 80 C ilmaa vai 1m2 0 C ilmaa?

Termodynamiikan suureita ja vähän muutakin mikko rahikka

Integroidut tunnit II Tuntitehtävät

7. MAKSA JA MUNUAISET

Tehtävä 1. Tasapainokonversion laskenta Χ r G-arvojen avulla Alkyloitaessa bentseeniä propeenilla syntyy kumeenia (isopropyylibentseeniä):

Eksimeerin muodostuminen

a) Oletetaan, että happi on ideaalikaasu. Säiliön seinämiin osuvien hiukkasten lukumäärä saadaan molekyylivuon lausekkeesta = kaava (1p) dta n =

Verikaasuanalyysi. Esitys (anestesia)hoitajille. Vesa Lappeteläinen

1. Laske ideaalikaasun tilavuuden lämpötilakerroin (1/V)(dV/dT) p ja isoterminen kokoonpuristuvuus (1/V)(dV/dp) T.

Tehtävä 1. Avaruussukkulan kiihdytysvaiheen kiinteänä polttoaineena käytetään ammonium- perkloraatin ja alumiinin seosta.

vetyteknologia Polttokennon termodynamiikkaa 1 DEE Risto Mikkonen

RATKAISUT: 22. Vaihtovirtapiiri ja resonanssi

Hevosvalmennuksen sudenkuopat

Sukunimi Etunimet Tehtävä 1 Pisteet / 20

Oikeat vastaukset: Tehtävän tarkkuus on kolme numeroa. Sulamiseen tarvittavat lämmöt sekä teräksen suurin mahdollinen luovutettu lämpö:

Lasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei korotettu ylöspäin, esim. 2½ p. = 2 p.

Helsingin yliopisto/tampereen yliopisto Henkilötunnus - Biokemian/bioteknologian valintakoe Etunimet Tehtävä 5 Pisteet / 20

Hengityskoulu Perusoppimäärä

Demo 5, maanantaina RATKAISUT

Ylioppilastutkintolautakunta S tudentexamensnämnden

1. van der Waalsin tilanyhtälö: 2 V m RT. + b2. ja C = b2. Kun T = 273 K niin B = cm 3 /mol ja C = 1200 cm 6 mol 2

Harjoitus 3: Hydrauliikka + veden laatu

Vastaa kaikkiin kysymyksiin. Oheisista kaavoista ja lukuarvoista saattaa olla apua laskutehtäviin vastatessa.

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta dia-valinta Insinöörivalinnan kemian koe MALLIRATKAISUT

REAKTIOT JA ENERGIA, KE3. Kaasut

Luento 9 Kemiallinen tasapaino CHEM-A1250

VEREN ph TAUSTAA. Veressä toimii 4 erilaista puskuria. Bikarbonaattipuskuri Fosfaattipuskuri Hemoglobiini Plasmaproteiinit

Molaariset ominaislämpökapasiteetit

Kemian opetuksen keskus Helsingin yliopisto Veden kovuus Oppilaan ohje. Veden kovuus

Sarake 1 Sarake 2 Sarake 3 Sarake 4. Vahvistumisen jälkeen tavaran hinta on 70. Uusi tilavuus on

1. Yksiulotteisen harmonisen oskillaattorin energiatilat saadaan lausekkeesta

Biokemian perusteet : Hemoglobiini, Entsyymikatalyysi

TKK, TTY, LTY, OY, ÅA, TY ja VY insinööriosastojen valintakuulustelujen fysiikan koe , malliratkaisut ja arvostelu.

Jos olet käynyt kurssin aikaisemmin, merkitse vuosi jolloin kävit kurssin nimen alle.

Päällysveden sekoittuminen Jyväsjärvessä

Vinkkejä opettajille ja odotetut tulokset SIVU 1

VASTAUSANALYYSIT LÄÄKETIETEEN ALAN VALINTAKOE VASTAUSANALYYSIT TEHTÄVÄKOHTAISET PISTEET: yhteensä: 10

Bensiiniä voidaan pitää hiilivetynä C8H18, jonka tiheys (NTP) on 0,703 g/ml ja palamislämpö H = kj/mol

Sydän- ja verenkiertoelimistön toiminta rasituksen aikana

Lasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei korotettu ylöspäin, esim. 2 1/2 p = 2 p.

MATEMATIIKAN KOE. AMMATIKKA top asteen ammatillisen koulutuksen kaikkien alojen yhteinen matematiikka kilpailu. Oppilaitos:.

Martti Naukkarinen Oy WAI Consulting Ltd

BI4 IHMISEN BIOLOGIA

Luku 8 EXERGIA: TYÖPOTENTIAALIN MITTA

Ratkaisu. Tarkastellaan aluksi Fe 3+ - ja Fe 2+ -ionien välistä tasapainoa: Nernstin yhtälö tälle reaktiolle on:

TEHTÄVÄ 1 *palautettava tehtävä (DL: 3.5. klo. 10:00 mennessä!) TEHTÄVÄ 2

AMMATTIKORKEAKOULUJEN TEKNIIKAN VALINTAKOE

Tässä luvussa keskitytään faasimuutosten termodynaamiseen kuvaukseen

Veden ionitulo ja autoprotolyysi TASAPAINO, KE5

KE5 Kurssikoe Kastellin lukio 2012 Valitse kuusi (6) tehtävää. Piirrä pisteytystaulukko.

Käytetään lopuksi ideaalikaasun tilanyhtälöä muutoksille 1-2 ja 3-1. Muutos 1-2 on isokorinen, joten tilanyhtälöstä saadaan ( p2 / p1) = ( T2 / T1)

Lääketiede Valintakoeanalyysi 2015 Fysiikka. FM Pirjo Haikonen

Osio 1. Laskutehtävät

Kaasu 2-atominen. Rotaatio ja translaatiovapausasteet virittyneet (f=5) c. 5 Ideaalikaasun tilanyhtälöstä saadaan kaasun moolimäärä: 3

Lämmityksen lämpökerroin: Jäähdytin ja lämmitin ovat itse asiassa sama laite, mutta niiden hyötytuote on eri, jäähdytyksessä QL ja lämmityksessä QH

Luvun 12 laskuesimerkit

1. Tasavirta. Virtapiirin komponenttien piirrosmerkit. Virtapiiriä havainnollistetaan kytkentäkaaviolla

Ideaalikaasut. 1. Miksi normaalitila (NTP) on tärkeä puhuttaessa kaasujen tilavuuksista?

Ohjeellinen pituus: 2 3 sivua. Vastaa joko tehtävään 2 tai 3

Puhtaan kaasun fysikaalista tilaa määrittävät seuraavat 4 ominaisuutta, jotka tilanyhtälö sitoo toisiinsa: Paine p

ln2, missä ν = 1mol. ja lopuksi kaasun saama lämpömäärä I pääsäännön perusteella.

B sivu 1(6) AMMATTIKORKEAKOULUJEN TEKNIIKAN JA LIIKENTEEN VALINTAKOE

Kertausluennot: Mahdollisuus pisteiden korotukseen ja rästisuorituksiin Keskiviikko klo 8-10

Monivalintakysymykset 1, 2, 3, 4, 5 ja 6: Merkitse O, jos väite on oikein; V, jos väite on väärin. Oikea vastaus +1 p, väärä vastaus -1 p, tyhjä 0 p.

Vastaukset. 1. a) 5 b) 4 c) 3 d) a) x + 3 = 8 b) x - 2 = -6 c) 1 - x = 4 d) 10 - x = a) 4 b) 3 c) 15 d) a) 2x. c) 5 3.

REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Ekso- ja endotermiset reaktiot sekä entalpian muutos

SIMULOITU VALINTAKOE

2CHEM-A1210 Kemiallinen reaktio Kevät 2017 Laskuharjoitus 7.

Teddy 1. välikoe kevät 2008

Kiiännö!! b) Fysiikan tunnilla tutkittiin lääkeruiskussa olevan ilman paineen riippuvuutta lämpötilasta vakiotilavuudessa ruiskuun kiinnitetyn

Erään piirikomponentin napajännite on nolla, eikä sen läpi kulje virtaa ajanhetkellä 0 jännitteen ja virran arvot ovat. 500t.

vetyteknologia Polttokennon tyhjäkäyntijännite 1 DEE Risto Mikkonen

1. Muunna seuraavat yksiköt. Ammatillisen koulutuksen kaikkien alojen yhteinen matematiikan valmiuksien kilpailu. Oppilaitos:.. Koulutusala:...

PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2017

Luku 2. Kemiallisen reaktion tasapaino

Erilaisia entalpian muutoksia

AMMATTIKORKEAKOULUJEN TEKNIIKAN VALINTAKOE

Transkriptio:

LÄÄKETIETEEN ALAN VALINTAKOE 8.5.009 VASTAUSANALYYSIT TEHTÄVÄKOHTAISET PISTEET: 1 5 9 0 10 14 6 10 9 1 14 7 11 17 16 18 4 8 yhteensä 18 11 159 Vastausanalyysissä määritellään yleisesti kunkin tehtävän osalta arvostelun perusteena olevat asiasisällöt. Yksittäisiä vaadittavia mainintoja tai niiden pistearvoa ei vastausanalyysista voi päätellä. Yksityiskohtaisesti pisteytettyä mallivastausta ei esitetä, koska asiasisällön esittämisessä voi tehtävän mukaan olla yksilöllisiä vastaustapoja.

1 Tehtävä 1 0 pistettä Kirjoita tehtävämonisteessa olevien aineistotekstiotteiden perusteella yhteenveto, jossa vertailet aikuisilla ja lapsilla tapahtuvia muutoksia verenkierrossa ja verenkiertoelimistön toiminnassa saunomisen aikana ja lyhytaikaisesti saunomisen jälkeen. Vastauksen mahtuminen annettuun tilaan edellyttää kokonaisuuden hallintaa: hyvää jäsentelyä, keskittymistä olennaiseen ja harkittua esimerkkien käyttöä. Aikuisilla ja eri-ikäisillä lapsilla tapahtuvien muutosten vertailun on käytävä selkeästi ilmi vastauksesta, eikä sitä voi jättää korjaajan tulkittavaksi. Keskeisten erojen lisäksi on käsiteltävä myös yhtäläisyyksiä. Vastauksesta on käytävä ilmi saunomisen aikaisen lämpökuormituksen yleiset vaikutukset, jotka ovat samankaltaiset sekä lapsilla että aikuisilla: ääreisverenkierron (erityisesti ihon verenkierron) voimakas lisääntyminen, keskeisen verenkierron tilavuuden ja verenpaineen ylläpitämiseksi tapahtuva suolistoalueen ja munuaisten verisuonten supistuminen ja sydämen syketiheyden kasvu. Lisäksi on tarkasteltava lasten aikuisia huonompaa lämmönsietokykyä heidän sydän- ja verisuonijärjestelmänsä rajallisen kapasiteetin vuoksi. Syketiheyden kasvattamisvara on lapsilla pienempi kuin aikuisilla. Vertailun kohteeksi on otettava erityisesti iskutilavuuden sekä syketiheyden nousun yhteys minuuttitilavuuden kasvuun (aikuisilla ja yli 5-vuotiailla lapsilla syketiheyden nousu johti minuuttitilavuuden kasvuun, mutta alle 5-vuotiailla lapsilla iskutilavuus pieneni ja syketiheyden nousun avulla minuuttitilavuus saatiin vain ylläpidettyä). Aikuisilla ja yli 10-vuotiailla lapsilla verenpainetta ylläpitävät mekanismit ovat tehokkaampia kuin alle 10-vuotiailla lapsilla, mikä tuli korostuneesti esiin saunomisen jälkeisessä vaiheessa. Alle 10-vuotiailla lapsilla verenpaine laski syketiheyden nopeasti alentuessa, kun ihoverisuonet olivat vielä laajentuneita. Syyksi heillä ilmenneisiin huimausoireisiin ja jopa pyörtymisiin epäiltiin alentunutta aivoverenvirtausta. Aineisto

Tehtävä 9 pistettä a) Mitkä ihon ja ihonalaiskudoksen rakenteet osallistuvat tasalämpöisyyden ylläpitoon aikuisella ihmisellä? (4 p) Ihoverisuonet, pienet hikirauhaset, ihonalainen rasvakerros ja karvapeite (hiukset) b) Millä tavoin nämä rakenteet edistävät tasalämpöisyyden säilymistä? (5 p) Kehonlämmön kohotessa ihoverisuonten laajeneminen ja ihon verenkierron lisääntyminen tehostavat lämmön poistumista kehosta. Kylmässä ympäristössä ihoverisuonten supistuminen ja ihoverenkierron väheneminen vähentävät lämmön poistumista ympäristöön. Kehonlämmön noustessa pienten hikirauhasten erittämän hien haihtuminen iholta sitoo lämpöä. Ihonalainen rasvakudos toimii lämmöneristeenä ja hillitsee elimistön jäähtymistä kylmässä ympäristössä ja lämpenemistä lämpimässä ympäristössä. Karvapeitteen vuoksi lämmin ilmakerros pysyy paikallaan ihon pinnassa ja vähentää lämmönhukkaa. Galenos: 196, 199, 67, 71, 7, 415. 40, 450 Aineisto

Tehtävä 17 pistettä a) Mikäli saunojan ihon lämpötila ei muutu, niin kuinka paljon henkilöstä siirtyy lämpöenergiaa säteilemällä 1 minuutin aikana? (4 p) 4 8 4 4 Q 1,9m 5, 67 10 W e A Tk 41 K 100,8W 1, 0kW mk Q Q t 100,8W 160s 75000J 0,74MJ e e b) Entä kuinka paljon henkilöön siirtyy lämpöenergiaa säteilemällä samassa ajassa? ( p) 4 8 4 4 Q 1,9m 5, 67 10 W a A Ts 47 K 085,W,1kW mk Q Q t 085,W 160s 150148J 1,5MJ a a c) Mikä on säteilemällä siirtyvän tehon nettomäärä ja -suunta? ( p) Q r Q e Q a 100,8W 085,W 1065W eli ympäristöstä henkilöön siirtyy lämpöä säteilemällä 1,1 kw teholla. d) Laske lämpöenergian kuljetusteho ilmasta saunojaan käyttäen konvektioyhtälöä ja luonnollisen kuljettumisen laskukaavaa. (4 p) h 0,5,8 1 7 W W 6,651 Km Km ja lämmön siirto konvektiolla Q 6,651W C 1,9m 61K 770,9W 770W Km e) Kuinka suuri henkilön hikoilunopeuden (kg/h) tulee saunassa olla, jotta kehon lämpötila ei nouse, kun oletetaan, että hiki haihtuu kokonaisuudessaan? Oleta hien olevan termodynaamisesti täysin veden kaltaista ja termodynaamisen prosessin saman kuin kiehumisessa. (4 p) Tuotettu lämpö ulos > 0, vastaanotettu lämpö sisään < 0 Q Q r Q C Q S Q S Q Q r Q C 8W 1065W+770,9W=1918,9W Veden (hien) haihduttamiseen saunan lämpöiseksi höyryksi kuluu Q =61K 4,19kJ 60kJ 515,59 kj =515,59 J S kgk kg kg g jolloin hikoilunopeus r on 1918,9 J r= s 0, 76 g 46 g, 7 kg 515,59 J s min h g Galenos: 67-69, 70

4 Tehtävä 4 18 pistettä a) Laske sydämen iskutilavuus ennen saunomista (syke 75 lyöntiä minuutissa) ja saunomisen aikana (syke 10 lyöntiä minuutissa). (4 p) Minuuttitilavuus = syke iskutilavuus (sv) 5,1 l/min 9,16 l/min Ennen: sv 0,0708 l 71 ml, aikana: sv 0,076 l 76 ml 75/ min 10/ min b) Laske prosentteina, paljonko sydämen keskimääräinen teho muuttuu suhteessa tilanteeseen ennen saunomista. Käytä laskussa SI-yksiköitä. (6 p),5 7 Sydämen keskimääräinen teho P q p q A 6 kg m Paine pascaleina: p Hg gh1600 9,81 0,101 m 1475 Pa m s,5 1050 kg/m 5,110 m 7 kg 5,110 m Ennen: P 1475 1,419 W 1, 4 W (0,000 m ) 60 s 6 m s 60 s,5 1050 kg/m 9,16 10 m 7 kg 9,1610 m Aikana: P 1475,545 W,5 W (0,000 m ) 60 s 6 m s 60 s,545 1,419 Muutos-%: 100 % 79,5 % 79 % 1,419 c) Laske tehtävämonisteen kuvassa 1 olevan mallin avulla, paljonko ihonalaiskudoksen virtausvastus muuttuu PRU-yksiköissä (perifeerinen vastusyksikkö) tilanteissa ennen saunomista ja saunomisen aikana. Saunomisen aikana perifeerinen kokonaisvirtausvastus laskee 4 % ja ennen saunomista verenvirtauksesta 6,0 % kulkee ihonalaiskudoksen kautta. Saunomisen aikana muun kehon perifeerinen vastus = 1,1 PRU. Molemmissa tapauksissa keskimääräinen aortta- ja laskimopaineen ero Δp = 98 mmhg. Huomioi miten PRU-yksikkö on määritelty. (8 p) 510 ml ml 98 mmhg Ihonalaiskudoksen virtaus, ennen: 0,06 5,1 eli: PRUiho 18, 456 PRU 60 s s 5,1 ml/s 98 mmhg Muun kudoksen virtaus, aikana: Q muu 89,0909 ml/s 545 ml/min 1,1 PRU Ihon kautta: Q iho 9160 ml/min 545 ml/min 815 ml/min eli: 98 mmhg 60 s PRU iho 1,541 PRU 815 ml PRU iho pienenee 18,456 PRU 1,541 PRU = 16,91 PRU 17 PRU (Tai muu loogisesti etenevä ja oikeaan tulokseen johtava ratkaisutapa) Galenos: 406, 410, 40-4, 45-454

5 Tehtävä 5 10 pistettä a) Pohdi mitä fysiologisia vaikutuksia sydämen toiminnan kannalta typpioksidilla voi olla saunomisen aikana. (4 p) Sydämen kuormitus ja energiantarve lisääntyvät saunomisen aikana syketiheyden kasvun ja minuuttitilavuuden kasvun (yli 10-vuotiailla lapsilla ja aikuisilla) vuoksi. Typpioksidin muodostumisen lisääntyminen saunomisen aikana saa aikaan verisuonien, myös sepelvaltimoiden laajenemisen. Sepelvaltimoiden laajeneminen lisää sydänlihaksen energian- ja hapensaantia. Verisuonien laajeneminen vähentää veren virtausvastusta ja pyrkii osaltaan pienentämään sydämen kuormitusta. b) Piirrä täydellinen rakennekaava arginiinin siitä muodosta, joka on vallitseva liuoksessa ph:n arvolla A) 1, B) 7 ja C) 1,5. Vihje: arginiinin sivuketjun protonoituminen tapahtuu kaksoissidokselliseen typpeen. (6 p) A B C Galenos: 15-16, 18-4, 40-4, 5-61, 7, 40, 445, 446, 455, 58 Aineisto

6 Tehtävä 6 1 pistettä a) Mitkä tehtävämonisteessa olevan kuvan spirogrammeista 1-6 (ryhmien keskiarvokäyriä) kuvaavat aineistotekstissä mainittujen -5-vuotiaiden lasten hengitystä ennen saunomista ja maksimaalista hengitystä saunomisen aikana? Mitkä ovat vastaavat kuvaajat yli 15-vuotiaiden ryhmälle? Perustele vastauksesi. (6 p) Spirogrammista saadaan hengitystaajuus ja kertahengitysilman tilavuus, joiden tulo on minuuttitilavuus. Aineistotekstin taulukossa 8 annettuja minuuttitilavuuksia vastaavat spirogrammit ennen saunomista ja saunomisen aikana ovat -5-vuotiaille ja 4 ja yli 15-vuotiaille vastaavasti ja 1. Minuuttitilavuudet ennen saunomista ovat näillä ryhmillä lähes samansuuruiset, mutta spirogrammit erottuvat toisistaan hengitystaajuuden ja -tilavuuden mukaan -5 vuotiaiden lasten hengittäessä tiheämmin ja pienemmillä kertahengitysilmatilavuuksilla. b) Mistä syystä saunominen lisää hengitystaajuutta ja/tai kertahengitysilmatilavuutta ja siten keuhkotuuletusta? (6 p) Ympäristön lämmetessä lämpenevien kudosten aineenvaihdunta kiihtyy ja elimistön lämmöntuotto lisääntyy. Tämä lisää hiilidioksidin muodostusta. Hiilidioksidi ja sen muodostaman hiilihapon dissosiaatiossa syntyvät vetyionit stimuloivat hengitystä vaikuttamalla ydinjatkeen ja valtimoiden kemoreseptoreihin. Galenos: 104, 71, 81-84, 90, 91 Aineisto

7 Tehtävä 7 16 pistettä a) Kuvaa reaktioyhtälöiden ja kaavioiden avulla kudoksessa muodostuneen CO :n muuntuminen veriplasman vetykarbonaatti-ioniksi. Nimeä reaktiosarjan osareaktioita mahdollisesti katalysoivat entsyymit. Kuvaa myös, mitkä reaktiosarjan aineet siirtyvät solukalvon läpi ja millä tavoilla nämä siirtymiset tapahtuvat. (10 p) b) Tehtävämonisteen kuvassa on esitetty oksihemoglobiinin dissosiaatiokäyrät kehon lämpötiloissa 7 C ja 4 C. Koska saunomisen aikana kehon lämpötila kohoaa, niin mitä dissosiaatiokäyrien perusteella voidaan päätellä saunomisen vaikutuksesta hapen sitoutumiseen keuhkoissa ja siirtymiseen kudoksiin verrattuna tilanteeseen, jossa kehon lämpötila on normaali? (6 p) Keuhkojen happiosapaineessa (n. 100 mmhg) hemoglobiiniin sitoutuu hieman vähemmän happea korkeammassa lämpötilassa, mutta ero on kuitenkin pieni eikä merkittävästi alenna kudoksiin kulkeutuvaa happimäärää. Kudosten happiosapaineessa ( n. 40 mmhg) oikeanpuoleinen käyrä kulkee huomattavasti alempana, joten hemoglobiini on luovuttanut suuremman osuuden kuljettamastaan hapesta korkeammassa lämpötilassa. Saunomisen aiheuttama lämmönnousu parantaa siten hapen siirtymistä kudoksiin. Galenos: 58, 96, 87-89, 89-9

8 Tehtävä 8 11 pistettä Normaalisti valtimoveren hiilidioksidiosapaine (pco ) on 5, kpa, ph 7,40 ja vetykarbonaatti-ionin konsentraatio 6,6 mmol/l. Saunomisen aikana hiilidioksidin osapaine voi kohota kapillaariveren plasmassa arvoon 7,15 kpa ja veren ph laskea arvoon 7,6. Mitkä ovat tällöin kapillaariveren plasmaan liuenneen hiilidioksidin ja vetykarbonaatti-ionin konsentraatiot (mmol/l)? Muita mahdollisia veren pharvoon vaikuttavia tekijöitä ei oteta huomioon. pk a -arvo hiilidioksidi-vetykarbonaattipuskurijärjestelmälle voidaan ratkaista sijoittamalla normaalitilanteen arvot yhtälöön: ph pk pk a a A log HA A ph log pco H 6,6 7,40 log 6,10 (5, 0,5) Saunomisen aikana liuenneen CO :n konsentraatio kapillaariveressä: c CO = p CO H (Henryn vakio) c CO = 7,15 kpa 0,50 mmol/(l kpa) c CO = 1,79 mmol/l HCO : 7,6 6,10 log log HCO 1, 16 1,79 HCO 14, 45 1,79 HCO 1,79 [HCO ] = 5,9 mmol/l Galenos: 59, 19, 90, 9

9 Tehtävä 9 Millä mekanismeilla elimistö pyrkii kompensoimaan saunomisen yhteydessä tapahtuvaa suolanmenetystä? 14 pistettä Vastauksessa tulee yksityiskohtaisesti kuvata reniini-angiotensiini-aldosteronijärjestelmän toiminta suolanmenetyksen yhteydessä: reniinin aktivoituminen ja angiotensiinin muodostuminen sekä aldosteronin vapautuminen lisämunuaisten kuorikerroksesta ja vaikutusmekanismi munuaisissa. Lisäksi vastauksessa tulee käydä esiin atriopeptidierityksen vähenemisen vaikutus. Galenos: 499, 514, 516, 518 Aineisto

10 Tehtävä 10 14 pistettä Laske tehtävämonisteessa mainitussa koetilanteessa olevien vakioiden ja mittaustulosten perusteella alkuperäisen näytteen hormonikonsentraatio. Oleta, että vapaiden hormonien (Hor ja Hor ) konsentraatio reaktioseoksessa ei muutu merkittävästi niiden sitoutuessa A:han (ylimäärä Hor :a ja Hor:a suhteessa A:han) eli C Hor [Hor ] ja C Hor [Hor]. Vihje: ratkaisu saadaan C A :n lausekkeesta. K 1 Hor A Hor A A HorA Hor Hor A A Hor K1 HorA K HorA K Yllä olevan perusteella saadaan HorA K HorA K HorHor A Hor K 1 Hor Hor A Hor Sijoitetaan yhtälöön C A Hor A A Hor A HorA CA Hor K1 CA Hor 1 Hor Hor Hor A K 16 1,00 10 mol l,00 10 Hor 17,74 10 mol l 10 Hor 1,69 10 mol l 1 10 Hor Hor A Hor A Hor mol l 1,00 10 9,00 10 l mol 10 mol l Näyte laimeni, kun sitä lisättiin reaktioseokseen: alkuperäisen näytteen hormonikonsentraatio = 1,000 ml/0,00 ml [Hor] = 1,000/0,00 1,69 10 10 mol/l = 8,45 10 10 mol/l Galenos: 5-54, 75, 14, 1

11 Tehtävä 11 18 pistettä a) Kiuas korvataan sähkökiukaalla, jossa kolme identtistä vastusta on kukin erikseen kytketty 0 V teholliseen jännitteeseen. Kuinka suuri pitää kunkin vastuksen resistanssin olla, jotta lämmitysaika pysyisi samana? (5 p) P = UI, U = RI I = U/R, P = U /R, E/ = Pt = U t/r R = 6 E = MJ = 10 J, U = 0 V. t = 65 min = 60 65 s (0V) 6065 s R = = 8,11 8 6 10 J U t/e b) Jos saunan ilma on täysin kuivaa ja ilmanpaine saunassa on 105 kpa kun saunomislämpötila saavutetaan, niin kuinka suuri osuus lämmitykseen käytetystä energiasta on kulunut sillä hetkellä saunassa olevan ilman lämmittämiseen? Tässä oletetaan, että ilman lämpötila on kaikkialla saunassa sama. c p,ilma = 1,0 kj/(kg K), ρ ilma (85 ºC) = 1,0 kg/m (5 p) W = E, W = c T c m T c V T p, ilma ilma p,ilma ilma ilma = 85 C - C = 6 K, E = MJ = c p,ilma = 1,0 kj/ (kg K) = 1,0 10 J/ K) 6 10 J, V ilma = 7,8 m (85 C ) = 1,0 kg/ m (kg, ilma E V p, ilma ilma ilma 1,0 10 J/(kg K) 1,0 kg/m 7,8 m 6 K = 0,016 0,01,1 % 6 10 J c) Mikäli kiukaalle heitetään,5 dl vettä ( ºC), joka höyrystyy kokonaan, ja oletetaan, ettei ilma (hetkellisesti) pääse poistumaan saunasta sekä odotetaan, kunnes lämpötila ja ilmankosteus saunan sisällä ovat tasaantuneet, niin kuinka paljon ilmanpaine saunassa on noussut löylynheittoa edeltävään hetkeen verrattuna? Voit käsitellä sekä ilmaa että höyryä ideaalikaasuina ja voit olettaa niiden olevan kaikkialla saunassa 85 ºC lämpötilassa. (8 p) Dalton n höyry = p m M tot pilma p höyry p = p höyry, phöyry V höyry = nhöyry RT m V M M höyry höyry T = 85 C = (85+7,15) K = 58,15 K, R = 8,14 J/( mol K ), V höyry = 7,8m V =,5 dl = 0,5 10 m, ( C ) = 1,0 10 kg/ m M = M H + 1 M O = 1, 0 g/mol + 1 16, 0 g/mol = 18,0 p p höyry = M = 5,6808 10 J/ V V R T höyry m 5,7 kpa 1,0 10 kg/m 0,510 18,0 10 10 kg/mol m 8,14 J/(mol K) 58,15 K kg/mol7,8 m = T Galenos: 17, 16, 75, 76, 79, 51, 5