Biosystém člověka

Garant předmětu:

Pavel Kučera

Přednášející:

Pavel Kučera, Roman Matějka, Jana Matějková

Cvičící:

Ladislav Bís, Roman Matějka, Jana Matějková, Leoš Tejkl

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:

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

Podmínky zápočtu: Účast na obou blocích cvičení bez absence, všechny absence je tedy nutné nahradit.

Z 3 praktických cvičení (osmotická rezistence e., ergometrie, stanovení kreatininu v moči) je možné vypracovat a do 14 dnů odevzdat protokol, který bude obodován (v případě více úloh v jednom dni se lhůta posouvá, např. na 14, 28 a 42 dnů od úlohy). Protokoly musí být odevzdány elektronicky přes moodle. Protokoly jsou bodově ohodnocené, vliv bodů na závěrečné hodnocení je 20 %. (Na vypracování všech protokolů je 30 dní od proběhlého cvičení).

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

Podmínky zkoušky: Zkouškové testy budou realizovány na obou laboratorních blocích, tedy 2x, a poslední test bude realizován ve zkouškovém období. Test zahrnuje vždy dosud probíranou látku na přednáškách nebo cvičeních. Z testu je možné získat až 40 bodů, tedy celkem 120 bodů, přičemž v závěrečném hodnocení se přihlíží také k bodům z protokolů (20 % známky protokoly, 80 % testy). Finální hodnocení dle ECTS.

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:

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. Stanovení kreatininu v moči

4.+5.+6. Tkáňové inženýrství

Cíle studia:

- Zrevidovat fyziologické znalosti z pohledu inženýra.

- Pochopit principy experimentálních a vyšetřovacích metod užívaných ve

fyziologii a medicíně.

- Získat solidní přehled o integraci funkčních systémů s uplatněním pro

techologický vývoj. - Stimulovat hledání otevřených problémů a jejich řešení.

Studijní materiály:

Povinné:

[1] Materiály k výuce na Moodle

[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:

Další informace:

https://moodle-vyuka.cvut.cz/course/view.php?id=12279

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

	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
Út	místnost KL:B-137 Kučera P. Matějka R. 08:00–09:50 (přednášková par. 1) Kladno FBMI Učebna
St
Čt
Pá	místnost KL:A-110 Matějková J. 08:00–19:50 LICHÝ TÝDEN (přednášková par. 1) Kladno FBMI Laboratoř systémové fyziologie místnost KL:B-121 Matějková J. 08:00–19:50 LICHÝ TÝDEN (přednášková par. 1) Kladno FBMI Lab. PS pro TI a OP místnost KL:A-110 Matějková J. 08:00–19:50 SUDÝ TÝDEN (přednášková par. 1) Kladno FBMI Laboratoř systémové fyziologie místnost KL:B-121 Matějková J. 08:00–19:50 SUDÝ TÝDEN (přednášková par. 1) Kladno FBMI Lab. PS pro TI a OP místnost KL:A-110 Matějková J. 08:00–19:50 SUDÝ TÝDEN (přednášková par. 1) Kladno FBMI Laboratoř systémové fyziologie místnost KL:B-121 Matějková J. 08:00–19:50 SUDÝ TÝDEN (přednášková par. 1) Kladno FBMI Lab. PS pro TI a OP

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Navazující magisterský studijní program Biomedicínské inženýrství (povinný předmět)