|
Vyučující
|
-
Vokurka Pavel, prof. Dr. Ing. DSc.
|
|
Obsah předmětu
|
1) Stavba buňky a buněčná mechanika, mikroreologie, rozdělení procesů na buněčné úrovni. 2-3) Úvod do modelování elektrochemických procesů na buněčné membráně, membránové potenciály, kinetika reakcí, transpot a difúze, regulace objemu. Hodggkin-Huxleyův model, dynamika vápníku. 4-5) Buněčný pohyb a buněčné motory. Pohyb podél mikrotubulů (kinesin, dynein) a aktinových filament (myosin). Aktomyosinový pohyb (dělení buněk, svalová kontrakce), protonová pumpa, fyziologie cytoskeletu. 6) Mezibuněčná komunikace, chemické synapse, vedení dendrity, eletrický tok v neuronech, vápníkové vlny, regulace buněčných procesů. 7) Popis fyziologie srdečního rytmu, popis oscilací, pacemakery, arytmie, defibrilace. 8) Modely svalové kontrakce, rozdíly ve fyziologii hladkých a příčně pruhovaných svalů z hlediska modelování. Huxleyův model. 9) Mikrocirkulace v cévním systému, přístupy modelování. Reologie krve, transport kyslíku a jiných látek. 10-11) Fyziologie kardiovaskulárního a lymfatického systému, modely prokrvení tkání. Fyziologie plic, dýchání, termoregulace. 12) Modelování tkáňové přestavby a růstu kostí. Fyziologické procesy, stimulace mechanickým zatížením. 13) Metabolismus hepatocytů a vazba na mikrocirkulaci.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
- Účast na exkurzi [reálný počet hodin - max. 8h/den]
- 3 hodiny za semestr
- Vypracování seminární práce v magisterském studijním programu [5-100]
- 20 hodin za semestr
- Kontaktní výuka
- 62 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku [10-60]
- 45 hodin za semestr
|
| Předpoklady |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| orientovat se v oblasti mechaniky kontinua a biomechaniky |
| vyjmenovat základní anatomické celky lidského těla |
| orientovat se v oblasti biomechaniky, popsat základní funkce orgánů. |
| orientovat se v oblasti diferenciálních rovnic |
| orientovat se v oblasti tenzorového, diferenciálního a integrálního počtu |
| orientovat se v oblasti numerických metod a algoritmizace |
| Odborné dovednosti |
|---|
| řešit základní typy diferenciálních rovnic analyticky i pomocí adekvátních numerických metod |
| řešit problémy a úlohy v mechanice poddajných těles a tekutin |
| využívat software pro statistické zpracování dat (experimentálních) a jejich grafické zpracování |
| využívat některý programovací jazyk pro numerické řešení jednodušších úloh z oblasti diferenciálních rovnic a nelineárních algebraických rovnic |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| mgr. studium: samostatně a odpovědně se na základě rámcového zadání rozhodují v souvislostech jen částečně známých, |
| Výsledky učení |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| vysvětlit stavbu buňky a základní procesy na buněčné úrovni |
| popsat elektro-difúzní procesy a kinetiku chemických reakcí v kontextu fyziologických procesů |
| vysvětlit mezibuněčnou komunikaci, chemické synapse, eletrický tok v neuronech, regulaci buněčných procesů, buněčné motory a fyziologii cytoskeletu. |
| orientovat se v modelech svalové kontrakce, měkkých tkáních a tkáně kostí |
| orientovat se v principech tkáňového růstu a remodelace vybraného typu tkání, zejména kostí. |
| vysvětlit fyziologii srdečního rytmu, popsat oscilace, činnost pacemakerů, arytmii a defibrilaci. |
| orientovat se v popisu mikrocirkulace v cévním systému, transportu kyslíku a jiných látek. |
| vysvětlit fyziologii kardiovaskulárního a lymfatického systému, modely prokrvení tkání, fyziologii dýcháním a termoregulaci. |
| Odborné dovednosti |
|---|
| využívat odborných znalostí pro řešení některých jednodušších úloh z oblasti fyziologie tkání |
| pro daný případ (problém) analyzovat nároky na komplexnost modelu fyziologického systému, vybrat jeho rozhodující vlastnosti a jevy, které by měl popisovat |
| orientovat se v odborné literatuře zaměřené na modelování fyziologie tkáňových systémů a zpracování experimentálních studií |
| formulovat a řešit jednodušší úlohy pro simulace fyziologických procesů v tkáních. |
| samostatně vyhledávat relevantní informace o aktuálních vědeckých poznatcích v oblasti modelování fyziologických systémů |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| mgr. studium: samostatně a odpovědně se rozhodují v nových nebo měnících se souvislostech nebo v zásadně se vyvíjejícím prostředí s přihlédnutím k širším společenským důsledkům jejich rozhodování, |
| mgr. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i širší veřejnosti vlastní odborné názory, |
| Vyučovací metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Samostudium, |
| Exkurze, soustředění, výuka v terénu, |
| Individuální konzultace, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Přednáška s aktivizací studentů, |
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Individuální konzultace, |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Přednáška založená na výkladu, |
| Cvičení (praktické činnosti), |
| Hodnotící metody |
|---|
| Odborné znalosti |
|---|
| Kombinovaná zkouška, |
| Seminární práce, |
| Odborné dovednosti |
|---|
| Kombinovaná zkouška, |
| Seminární práce, |
| Obecné způsobilosti |
|---|
| Seminární práce, |
|
Doporučená literatura
|
-
Dylevský, Ivan; Trojan, Stanislav. Somatológia 1. Martin : Osveta, 1992. ISBN 80-217-0534-5.
-
Keener, James; Sneyd, James. Mathematical physiology. New York : Springer, 1998. ISBN 0-387-98381-3.
-
Motáň,J. Základy anatomie a fyziologie. Učební texty. ZČU Plzeň, 1997.
|