Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2019/2020

Biosystém člověka

Přihlášení do KOSu pro zápis předmětu Zobrazit rozvrh
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
17PMBBCA Z,ZK 5 2P+2C česky
Přednášející:
Pavel Kučera (gar.)
Cvičící:
Roman Matějka, Marek Piorecký, Ksenia Sedova, Jana Štěpanovská
Předmět zajišťuje:
katedra biomedicínské techniky
Anotace:

Funkční organizace živých organizmů. Základní koncepty systémového přístupu k lidskému organismu. Integrované funkce a důležitost systémů skýtajících uplatnění pro biomedicínské techniky a inženýry. Přehled experimentálních a vyšetřovacích metod užívaných ve fyziologii a medicíně. Příklady aplikace moderních technologií v medicíně.

Požadavky:

STUDENT JE POVINEN CHODIT NA CVIČENÍ PŘIPRAVEN! V OPAČNÉM PŘÍPADĚ BUDE VYLOUČEN ZE CVIČENÍ

Podmínky zápočtu: Účast na cvičeních bez absence, všechny absence je tedy nutné nahradit.

Z praktických cvičení je možné vypracovat a do 14 dnů odevzdat protokol, který bude obodován. Protokoly musí být odevzdány elektronicky přes moodle. Protokoly jsou bodově ohodnocené, vliv bodů na závěrečné hodnocení je 35%.

Pokud student protokol včas neodevzdá, ale úlohy se zúčastnil, má nárok na zápočet s 0 body za danou úlohu.

Podmínky zkoušky: Zkouška je formou testu s výpočetními příklady, trvá 3 hodiny a skládá se z 12-15 otázek. Lze se zúčastnit pouze s uděleným zápočtem, tj. účast na cvičeních byla 100%, příp. všechny absence byly nahrazeny.

Osnova přednášek:

1. Úvod

Systémová biologie, systémová fyziologie a medicína.

Termodynamika živých systémů, principy a klasifikace biologických transportů.

Struktura a základní funkce buňky

2. Od buňky ke tkáni a k orgánu

Energetika: vznik a užití chemické, mechanické, elektrické a tepelné energie.

Funkční hierarchie živých organismů, principy homeostázy a adaptace.

Experimentální přístup a modelizace.

3. Dýchací a oběhový systém

Fyzikální principy výměny a transportu látek.

Srdeční automatismus, mechanika a energetika (prezentace funkčního zobrazování).

Mikrocirkulace a kapilární výměna.

Regulace dýchání a krevního oběhu, vztah k acido-bazické rovnováze.

Vyšetřování dýchacích a oběhových funkcí.

Techniky umělého dýchání, srdeční pacemakery, cévní rekanalizace, implantace chlopní.

4. Vylučovací systém

Fyzikální principy tvorby moči, funkční principy buněčné polarizace.

Homeostáza objemu a složení elektrolytických oddílů organizmu.

Vztahy mezi ledvinou, dýchacím a oběhovým systémem.

Vyšetřování ledvinných funkcí, hemodialýza.

5. Trávicí systém

Fyzikální a chemické principy trávicích funkcí.

Motilita trávicí trubice (animované modely) a její kontrola (enterický nervový systém).

Vyšetřování motility, telemetrie a „chytré pilulky“ (demonstrace Magnet Tracking System).

6. Nervový a pohybový systém

Principy nervové A/D a D/A konverze (demonstrace binární povahy akčního potenciálu a jeho šíření). Modelizace akčního potenciálu (elektrická, matematická a molekulární reprezentace).

Fyzikální principy posturální a pohybové funkce; organizace motorického programu.

Vyšetřování posturální a pohybové funkce, kognitivní funkce. Stereotaktické intervence, „neural interfaces“.

Osnova cvičení:

Praktika budou probíhat ve čtyřhodinových blocích jednou za dva týdny. V každém bloku budou probrány úlohy dle rozpisu.

Úlohy:

1. Hemolýza - spektrofotometrie

2. Ergospirometrie - měření spotřeby kyslíku

3. Elektromyografie - excitabilita

4. Stanovení kreatininu v moči

5.+6.+7. Tkáňové inženýrství

Cíle studia:

Získat solidní přehled o integraci funkčních systémů s uplatněním pro techologický vývoj.

Seznámit se s principy vyšetřovacích metod užívaných ve fyziologii a medicíně.

Být schopen hledat otevřené problémy a navrhnout jejich řešení.

Studijní materiály:

P. Kučera, pdf podklady poskytnuté předem.

W. Boron, E.L. Boulpaep Textbook of Medical Physiology, 2nd edition, Elsevier 2009.

S. Silbernagl, A. Despopoulos : Atlas fyziologie člověka.

A.C. Guyton & J.E. Hall Textbook of Medical Physiology, 11th edition, Elsevier 2006.

Poznámka:

Předmět byl podpořen projektem RPAPS 2017 Inovace předmětů Elektrofyziologie a Biosystém člověka na FBMI ČVUT

Rozvrh na zimní semestr 2019/2020:
06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
místnost KL:A-110
Štěpanovská J.
Piorecký M.

08:00–11:50
LICHÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 2)

Kladno FBMI
Laboratoř systémové fyziologie
místnost KL:B-121
Štěpanovská J.
Piorecký M.

08:00–11:50
LICHÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 2)

Kladno FBMI
Lab. PS pro TI a OP
Út
místnost KL:A-110
Štěpanovská J.
Piorecký M.

12:00–15:50
LICHÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 1)

Kladno FBMI
Laboratoř systémové fyziologie
místnost KL:A-110
Štěpanovská J.
Piorecký M.

12:00–15:50
SUDÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 4)

Kladno FBMI
Laboratoř systémové fyziologie
místnost KL:B-121
Štěpanovská J.
Piorecký M.

12:00–15:50
LICHÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 1)

Kladno FBMI
Lab. PS pro TI a OP
místnost KL:B-121
Štěpanovská J.
Piorecký M.

12:00–15:50
SUDÝ TÝDEN

(přednášková par. 1
paralelka 4)

Kladno FBMI
Lab. PS pro TI a OP
St
Čt

místnost KL:B-137
Kučera P.
08:00–11:50
(přednášková par. 1)
Kladno FBMI
Učebna
Rozvrh na letní semestr 2019/2020:
Rozvrh není připraven
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 19. 9. 2019
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet4763506.html