Předmět Biokybernetika (BKY)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu BKY - Biokybernetika, Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava (VŠB-TU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Student po absolvování předmětu získává informace o principu vzniku, přenosu, zpracování a uchování informace vživých systémech, modelování a simulace biologických systémů a studium způsobů jejich řízení za fyziologickýcha patologických podmínek. Předmět zapadá svou náplní do zaměření měřicí a řídicí technika v biomedicíně. Získané vědomosti a dovednosti vtomto předmětu a celého zaměření vytváří základní předpoklad znalostí biomedicínckého inženýrství.

Osnova

Přednášky:Fyziologické principy. Energie a životní procesy. Struktura organismů v živé přírodě. Buňka, mikroskopická a submikroskopická struktura.Základní procesy.Biologické membrány I. Struktura a funkce. Chemické potenciály. Podmínky rovnováhy v heterogenních soustavách.Biologické membrány II. Membránové iontové kanály. Přenašečové systémy pro transport iontů přes membránu.Biotermodynamika I. Úvod do termodynamiky. Termodynamika živých systémů, entropie.Biotermodynamika II. Strukturní termodynamika. Termodynamika biologické evoluce.Neurofyziologie - nervový systém. Přenášení a zpracovávání informace v biologických systémech. Nervová, hormonálnía humorální úroveň jejich řízení. Struktura nervového systému, možnosti řízení na jednotlivých úrovních. Centrálnínervový systém. Nervové vlákno, náhradní schéma a rovnice šíření vzruchu.Genetické informace. Přenos genetické informace na úrovni bioinformačních makromolekul.Srdce.Činnost srdce a význam regulačních mechanismů při zátěži.Cévní systém. Význam cévního řečiště pro oběh, možnosti a význam jeho regulace.Dýchací systém. Řízení činnosti dýchacího systému. Funkce plic a její regulace v extrémních podmínkách.Pohybový systém. Vazba mezi elektrickým podrážděním a mechanickou odezvou svalové buňky. Biomechanika pohybového systému.Senzorické systémy. Fyzikálně chemické principy smyslového vnímání. Formy, mechanismus. Senzorická funkce nervového systému.Náhrady orgánových funkcí. Náhrada a podpora funkce vnitřních orgánů. Náhrada funkce ledvin, srdce a plic. Stimulátory externí a implantibilní.Cvičení:Základní pojmy, zadání referátu z odborné literatury.Laboratoře:Mechanismy transportu látek přes biologické membrány.Ilustrační příklady.Membránové napětí a membránové proudy, metody měření a analýzy.Termodynamika základních biologických jevů, aplikace strukturní termodynamiky. Návštěva laboratoře lékařské psychologie.Psychologický test s vyhodnocením a demonstrace metodik lékařské psychologie.Návštěva genetické laboratoře s demonstrací základních modelů přenosu genetické informace. Genetika člověka.Demonstrace zátěžového testu ve funkční laboratoři kardiopulmonální diagnostiky. Demonstrace regulačních mechanismůovlivňujících reakci oběhu na fyzickou zátěž. Test A.Objektivizace prokrvení periferie končetin pomocí laserové fotopletysmografie s demonstrací změn průtoku krve v závislosti na změnách vnějšího prostředí (chlad, teplo).Demonstrace vyšetření funkce plic a změn klidové plicní ventilace na vybrané vnější podněty.Návštěva pracoviště technické ortopedie. Myoelektrické protézy, měření svalových potenciálů.Biologický princip smyslového vnímání a možnosti jeho narušení. Demonstrace akustického vjemu a jeho vnímání,regulace a kvantifikace. Přednesení zadaného referátu.Hemodialýza, hemofiltrace, hemoperfúze. Mimotělní krevní oběh. Dávkovače inzulínu. Kardiostimulace a defibrilace.Test B.Modelování chemických a biologických dějů.Příklady zpětných vazeb v organismu s demostrací jejich významu pro fyziologickou činnost.

Literatura

Samson Wright: Klinická fyziologie Praha 1987.Stefan Silbernagl, Agamemnom Despopoulos: Atlas fyziologie člověka. Praha 1984.Wiliam F. Canong: Přehled lékařské fyziologie. Praha 1976.Hrazdíra, I.: Biofyzika. Praha, Avicenum 1990.Nečas, O.: Biologie. Praha, Avicenum 1982.Dvořák - Maršík - Andrej: Biotermodynamika. Praha, Akademia, 1985.Babloyantz, A.: Molecules, dynamics and life, J.Wiley, New York, 1986.Talbot, S.a.: Systems physiology, J.Wiley, New York 1973.

Požadavky

Žádné

Garant

Ing. Marek Penhaker, Ph.D.

Vyučující

Ing. Martin Augustynek, Ph.D.Ing. Jan Kubíček