Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Ukončeno v akademickém roce 2009/2010

Základy fyziologie

Typ studia bakalářské
Jazyk výuky čeština
Kód 455-0523/01
Zkratka ZF
Název předmětu česky Základy fyziologie
Název předmětu anglicky Physiology Fundaments
Kreditů 4
Garantující katedra Katedra měřicí a řídicí techniky
Garant předmětu Mgr. Petr Tiefenbach

Osnova předmětu

Přednášky:
Fyziologie-lékařský obor. Základní principy fyziologických dějů v lidském organizmu. Regulační děje organizmu, dynamická stálost prostředí, základní principy existence jedice.
Biofyzika a její cíle. Podstata biofyzikální analýzy. Obecná biofyzika, lékařská biofyzika, fyzikální obraz světa, veličiny a jednotky. Základy matematické analýzy biofyzikálních dějů. Funkce a její vyjádření. Obecné vlastnosti funkcí.
Základní metody statistického zpracování dat ve fyziologii. Základní postupy analýzy fyziologických jevů. Významnost rozdílů charakteristik a srovnání jevů. Korelační a regresní analýza.
Fyziologické hodnoty u člověka. Popis skupin , do kterých jsou hodnoty rozděleny. Zákonné jednotky a používané veličiny. Převody jednotek. Buněčné složení lidského organismu. Hmotnosti orgánů u člověka. Skladba tělních tekutin.
Struktura a vlastnosti molekul. Interakce mezi stavebními součástmi látek. Molekulové vlastnosti látek. Difůze v roztocích. Osmóza a osmotický tlak. Biopolymery.
Stavba biologicky významných makromolekul, stavba buněk. Nukleové kyseliny, aminokyseliny, bílkoviny a lipidy.

Fyziologie buňky. Struktura buňky. Metody zkoumání struktury. Biomembrány. Typy transportu látek. Elektrické vlastnosti buňky. Šíření elektrického potenciálu.
Fyziologie tkání a orgánů. Mechanické vlastnosti tkání. Základy biomechaniky. Biofyzika krevního oběhu. Biofyzika dýchání. Bioakustika. Elektrický odpor tkání. Vztah mezi strukturou a funkcí orgánu, biomechanika kostí, struktura svalové tkáně, biofyzika svalového pohybu.
Fyziologie vnímání. Charakteristika smyslového vnímání. Rozdělení receptorů. Převodní funkce receptorů. Biofyzika vnímání chemických podnětů. Biofyzika vnímání zvuku. Fyziologická akustika, hluk. Skladba oka. Optický systém oka. Vnímání světelných podnětů.
Biomechanika. Biologické materiály z hlediska fyziky tuhých látek. Deformace. Pružnost. Základy biostatiky. Viskozita. Membránová mechanika a tvar buňky. Hydrodynamika proudění tekutin a krevního oběhu. Proudění vzduchu. Bioenergetika. Základní termodynamické pojmy. Termodynamika biologických systémů. Transformace a akumulace energie v živých systémech.
Biokybernetika. Vznik biokybernetiky a její charakteristika. Kybernetické systémy. Dynamické systémy a jejich vlastnosti. Informační systémy. Řízení a regulace. Principy modelování.
Biologický systém ve vztahu k neživému prostředí. Elektromagnetické vlnění a účinky na živé systémy. Absorpce elektromagnetického pole. Ochrana před nežádoucími účinky elektromagnetického pele na organismus. Vliv magnetických polí na lidský organismus. Gravitační pole a živé systémy. Vliv ultrazvuku. Vedení elektrického proudu tkáněmi. Meteorologicé podmínky a organismus. Biologické účinky mikrovln.


Cvičení:
Základy analýza rozptylu. Statistika biologického a lékařského pokusu jako specifický obor aplikované statistiky.


Laboratoře:
Základní procesy. Základní pojmy, zadání samostatné úlohy.
Membránové napětí a membránové proudy, metody měření a analýzy. Ilustrační příklady.
Měření dráždivosti tkáně.
Podmínky rovnováhy v heterogenních soustavách.Mechanismy transportu látek přes biologické membrány.
Membránové napětí a membránové proudy, metody měření a analýzy.
Měření frekvenční závislosti admitance živé tkáně. Měření vlastností elektrod pro záznam biosignálů.

Měření elektrické a mechanické aktivity svalových proužků. " Měření na izolovaných buňkách.Biologický princip smyslového vnímání a možnosti jeho narušení. Demonstrace
akustického vjemu a jeho vnímání, regulace a kvantifikace.
Metabolismus (základní přeměna). Nervový systém a smysly (reflexy, zraková ostrost, akomodace, zorné pole, hloubkové vidění, barvocit, vidění za šera).
Fyziologie krevního oběhu (srdeční ozvy, vyšetření tepu a pulzové vlny, EKG, krevní tlak, ergometrie, elektrický model aortálního pružníku, proudění krve v žilách) na počítači.
Modelování chemických a biologických dějů. Aplikace strukturní termodynamiky
Vybrané fyziologické hodnoty člověka. Maxima a minima některých denních rytmů člověka. Stanovení fyziologických prognóz nálezů.


Počítačové laboratoře:
Simulace průběhu akčních napětí a membránových proudů řešením soustav diferenciálních rovnic.
Modelování chemických a biologických dějů na počítači.

Povinná literatura

Hrazdira, I.: Biofyzika, Praha, Avicenum, 1990
Ottová - Leitmannová, A.: Základy biofyziky, Bratislava, Alfa, 1993
Silbernagl,S.; Despopoulos, A.: Atlas fyziologie člověka. Praha 1984.
Wiliam, F. Canong: Přehled lékařské fyziologie. Praha 1976.
Nečas, O.: Biologie. Praha, Avicenum 1982.
Dvořák - Maršík - Andrej: Biotermodynamika.Praha, Akademia, 1985.
Šimek, J.: Fyziologické hodnoty u člověka, Avicenum, Praha 1986
Venčikov, A.I.; Venčikov, V.A.: Základní metody statistického zpracování dat ve fyziologii.Avicenum, 1974
Guyton, A .C.: Textbook of medical physiology, W.B. Saunders, Philadelphia, 1971

Doporučená literatura

Tiefenbach,P.:Základy fyziologie. Sylaby na WWW stránkách katedry,2005