Biosystém člověka

Garant předmětu:

Pavel Kučera

Přednášející:

Pavel Kučera, Jana Matějková

Cvičící:

Pavel Kučera, Jana Matějková, Ksenia Sedova, David Vrba

Předmět zajišťuje:

katedra biomedicínské techniky

Anotace:

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

Požadavky:

Prostudování studijního materiálu zasílaného před přednáškami + vypracování písemné studie studentem na zadané téma z oboru. Účast na 2 laboratorních cvičení dokumentovaná vypracováním protokolů zařazených do doktorského spisu kandidáta.

Je-li studentů méně než 5, je možnost samostatného studia s pravidelnými konzultacemi.Zkouška formou orální nebo písemnou.

Osnova přednášek:

Osnova přednášek:

1 SYSTÉMOVÝ PŘÍSTUP K LIDSKÉMU ORGANISMU

Funkční organizace živých systémů: co je život; termodynamika živých systémů; evoluční a ekologické aspekty.

Biologicků transporty: principy a klasifikace; bioenergetika.

Od buňky k organismu: funkční hierarchie a koordinace podsystémů lidského organismu; experimentální přístup a modelizace.

Adaptace: fyzikální a chemické parametry slučitelné s přežitím; koncept homeostázy.

2 VÝMĚNY – ZÁKLAD ŽIVOTA

Cirkulace krve a výměna plynů. Funkční závislosti a regulační mechanismy.

Ischemie, hypoxie, oxidační stres. Technologická podpora.

Asimilace a exkrece. Motilita trávicího systému (speciální téma: od myšlenky ke klinickému využití). Ledvinné mechanizmy transportu látek a elektrolytů; dialýza.

Komunikace. Principy mezibuněčné komunikace. Nervové signály (vznik, šíření, kódování, uchovávání, plasticita). Nervosvalový systém: od motorické jednotky k řeči.

3 MECHANIZMY INTEGRACE

Homeostáza vitálních parametrů.

Adaptace na fyzickou námahu.

Chování: úvod do kognitivních funkcí. Člověk – zoon politikon.

Osnova cvičení:

Osnova cvičení:

Bloková forma výuky 2 x 4 vyučovacích hodin:

1.Cell physiology: osmotic resistance of erythrocytes.

2.Human physiology: energy metabolism, ergometry.

Cíle studia:

- Zrevidovat fyziologické znalosti z pohledu inženýra.

- Pochopit principy experimentálních a vyšetřovacích metod užívaných ve fyziologii a medicíně.

- Uvědomit si důležitost integrativního přístupu k funkčním systémům ve vztahu k technologickým aplikacím.

- Stimulovat hledání otevřených problémů a jejich řešení.

Studijní materiály:

Studijní materiály:

Povinné:

[1] P. Kucera: Documents and outlines distributed in advance to lectures.

[2] Lauralee Sherwood: Human physiology, From cells to Systems, 9th

edition, 2016. Možnost stažení zdarma (Academia.edu)

Doporučené:

[3] W. Boron, E.L. Boulpaep Medical Physiology, 3d edition,

Elsevier 2016.

[4] A.C. Guyton, J.E. Hall Textbook of Medical Physiology, 13th edition,

Elsevier 2015.

Poznámka:

Modul E

Rozvrh na zimní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů: