450-2035/01 – Základy fyziologie (ZF)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity4
Garant předmětuMgr. Petr TiefenbachGarant verze předmětuMgr. Petr Tiefenbach
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
Ročník3Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2010/2011Rok zrušení2010/2011
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
TIE30 Mgr. Petr Tiefenbach
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Klasifikovaný zápočet 2+2
kombinovaná Klasifikovaný zápočet 2+8

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu je aplikace fyzikálních principů a metod fyziologie v lékařství. Předmět tvoří spojovací článek mezi matematickou fyzikou a fyzikální chemií na jedné straně a biologickými vědami na straně druhé. Předmět zapadá svou náplní do zaměření měřicí a řídicí technika v biomedicíně. Získané vědomosti a dovednosti v tomto předmětu a celého zaměření vytváří základní předpoklad znalostí biomedicínckého inženýrství. Předmět tvoří spojovací článek mezi matematickou fyzikou a fyzikální chemií na jedné straně a biologickými vědami na straně druhé. Předmět zapadá svou náplní do zaměření měřicí a řídicí technika v biomedicíně. Získané vědomosti a dovednosti v tomto předmětu a celého zaměření vytváří základní předpoklad znalostí biomedicínckého inženýrství.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)

Anotace

Obsahem předmětu je matematická interpretace biologických dějů zkoumající kvalitativní a kvantitativní stránku fyzikálněchemických procesů v živé hmotě, vztah živé hmoty a různých forem energie a vzájemné působení živých soustav.

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

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: Jeden test průběžné kontroly, praktická úloha nebo referát a závěrečný test. Klasifikovaný zápočet - bodové hodnocení pouze při úspěšném absolvování všech jeho částí. Podmínky udělení zápočtu: Hodnocení studia - klasifikovaný zápočet: 1. Test průběžné kontroly 26-50 bodů, 2. Závěrečný test 25-50. Celkové hodnocení pro udělení klasifikovaného zápočtu 51 - 100 bodů dle studijního řádu.

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

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.

Podmínky absolvování předmětu

Podmínky absolvování jsou definovány pouze pro konkrétní verzi předmětu a formu studia

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (2601R004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 3 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku