F7PMBBSC - Biosystém člověka

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.

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.

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.

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

- 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.

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.

• Navazující magisterský studijní program Biomedicínské inženýrství (povinný předmět)