Human Biology II - OKBB4B023A

• Title: Biologie člověka II
• Guaranteed by: Katedra biologie a environmentálních studií (41-KBES)
• Faculty: Faculty of Education
• Actual: from 2024
• Semester: summer
• E-Credits: 4
• Examination process: summer s.:
• Hours per week, examination: summer s.:0/0, C+Ex [HT]
• Extent per academic year: 10 [hours]
• Capacity: unknown / unknown (unknown)
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Teaching methods: combined
• Note: course can be enrolled in outside the study plan; enabled for web enrollment; priority enrollment if the course is part of the study plan
• Guarantor: RNDr. Edvard Ehler, Ph.D.
• Teacher(s): RNDr. Edvard Ehler, Ph.D.
• Pre-requisite : OKBB4B011A
• Interchangeability : OPBB4B023A

Annotation

English

Human Biology II. course builds on Human Biology I. and further develops students' knowledge in the field of human body biology. In this course, we will focus on two main thematic blocks. The first will be human physiology and the second will be human genetics and population genetics. Students will gain an overview of the structure and function of the main physiological systems of our body. In addition to classical, systemic, physiological processes, we will deal on the one hand with cell-level management and sub-cellular processes (especially with regard to the organization and use of the human genome) and on the other hand the structure and development of human populations and the events governing this development.

Last update: Ehler Edvard, RNDr., Ph.D. (10.09.2021)

Czech

Předmět Biologie člověka II. navazuje na Biologii člověka I. a dále rozvíjí znalosti studentů v oblasti biologie lidského těla. V tomto předmětu se budeme zaměřovat na dva hlavní tematické bloky. Prvním bude fyziologie člověka a druhým bude lidská genetika a populační genetika. Studenti získají přehled o struktuře a funkci hlavních fyziologických systémů našeho organismu. Kromě klasických, systémových, fyziologických procesů se budeme zabývat na jedné straně řízením na úrovni buňky a sub-buněčných dějů (zejména s ohledem organizaci a využití lidského genomu) a na druhé straně strukturou a vývojem lidských populací a ději, kterými se tento vývoj řídí. Hlavní tematické bloky kurzu: <Blok Fyziologie člověka> (Základy fyziologie buňky; Fyziologie svalu a nervosvalové ploténky; Dýchání a acidobazická rovnováha organismu; Ledviny, hospodaření s vodou a homeostáza; Výživa, trávení a metabolismus; Fyziologie kardiovaskulárního systému a fyziologie krve; Hormony a jejich vliv na regulaci, vývoj organismu a rozmnožování; Fyziologie nervové soustavy; Fyziologie smyslového vnímání), <Blok Genetika člověka> (Organizace lidského genomu; Geny, jejich vnitřní organizace, genová exprese a její regulace, epigenetika; Mutace jako zdroj variability a chyb v lidském genomu; Technologie výzkumu DNA; Variabilita lidských populací a metody jejího zkoumání; Genetická historie našeho druhu, demografické procesy v minulých generacích a jejich vliv na formování současné genetické variability člověka; Starodávná DNA (aDNA)).

Last update: Ehler Edvard, RNDr., Ph.D. (13.09.2019)

Aim of the course

Studující:

- získá základní znalosti o fyziologii lidského těla od buněčné úrovně až po funkce orgánů a orgánových soustav

- porozumí zpětnovazebnému charakteru řízení funkcí lidského těla a roli, které v něm hrají hlavní řídící systémy (endokrinní a nervový)

- pochopí význam homeostázy a mechanismů, které ji udržují

- porozumí stavbě lidského genomu, jeho variabilitě a v základech metodám, které se k jeho výzkumu používají

Last update: Ehler Edvard, RNDr., Ph.D. (27.01.2025)

Descriptors

V případě nepříznivé pandemické situace:

Výuka předmětu bude probíhat distančně na platformě MS Teams (odkaz dostanou studenti mailem na začátku semestru). Přednášky (bloková výuka) proběhnou online, studenti budou mít k dispozici jejich záznamy pro pozdější použití.  Cvičení proběhne distanční formou zadávání samostatné práce a jejím průběžným odevzdáváním on-line.

Rozklad přímé i nepřímé studijní zátěže předmětu:

Přímá a nepřímá výuková zátěž vychází z kreditového hodnocení vyučovaného předmětu (4 kredity) a je stanovena na 109 hodin. Přímá výuka odpovídá 90 min./týden (polovina přednášky a polovina cvičení) pro studenty prezenční formy a 450 min./semestr pro studenty kombinované formy. Nepřímá výuka je vázaná na časovou dotaci spojenou s přípravou na 1 vyučovací hodinu přednášky a cvičení, což odpovídá 10 min., resp. 20 min., časem na samostudium literatury a práci se studijními materiály za semestr (22 hodin), časem na plnění průběžných úkolů (12 hodin) a časem na přípravu na zápočet a zkoušku v rámci plnění předmětu (15 a 30 hodin). Uvedené časové dotace jsou odhady a hodnoty se mohou zásadně měnit v závislosti na individualitě studenta.

Last update: Ehler Edvard, RNDr., Ph.D. (28.01.2022)

Course completion requirements

Podmínky zakončení předmětu (budou upřesněny na první přednášce):

zápočet:

- splnění zadaných úloh na cvičení

- samostatné vypracování, odevzdání (a moje schválení) písemných protokolů z jednotlivých témat cvičení (bližší specifikace bude poskytnuta na úvodním cvičení, respektive v úvodním výukovém bloku kombinované formy předmětu) - bude probíhat v MS Teams

zkouška:

- písemný test

Last update: Ehler Edvard, RNDr., Ph.D. (23.02.2023)

Literature

Ganong WF. Přehled lékařské fyziologie. Galén, 2005

LANGMEIER M a kol. Základy lékařské fyziologie. Grada Publishing, 2009

ROKYTA R a kol. Fyziologie (pro bakalářská studia). Galén, 2016

Silbernagl S, Despopoulos A. Atlas fyziologie člověka. Grada, 2004 (poslední anglické vydání: Color Atlas of Physiology, 7th edition. Thieme, 2015)

Trojan S. a kol. Lékařská fyziologie. Grada-Avicenum, 1999

SILBERNAGL S, LANG F. Atlas patofyziologie. Grada, 2012

KITTNAR O a kol. Lékařská fyziologie. Grada, 2011

WIDMAIER EP et al. Vander‘s Human Physiology, 14th edition. McGraw-Hill Education, 2016

GUNGA H-Ch et al. Human Physiology in Extreme Environments. Academic Press, 2015

 

Jobling, M., Hurles, M. and Tyler-Smith, C. Human evolutionary genetics: origins, peoples & disease. Garland Science, 2013

Strachan, T., Read, A. and Strachan, T. Human molecular genetics. 4th. New York: Garland Science, 2011

Cavalli-Sforza LL, Bodmer WF. The Genetics of Human Populations. Dover Publications,  1999.

 

Cavalli-Sforza LL, Menozzi P, Piazza A. History and Geography of Human Genes. Princeton University Press, 1994

 

Stoneking M. An Introduction to Molecular Anthropology. Wiley-Blackwell, 2017

 

Nussbaum, R.L., McInnes, R.R. and Willard, H.F., 2015. Thompson & Thompson Genetics in Medicine. Elsevier Health Sciences, 2015

Last update: Ehler Edvard, RNDr., Ph.D. (28.08.2019)

Syllabus

Hlavní tematické bloky kurzu:

Základy fyziologie buňky - základní životní fukce buňky, transport, buněčná membrána, transport přes membránu a rovnováha iontů na membráně, kontakty mezi buňkami

Fyziologie svalu a nervosvalové ploténky - svalové vlákno, kontrakce, aktin, myozin a další svalové bílkoviny, propriorecepce, svalové vřeténko

Dýchání a acidobazická rovnováha organismu - základní stavba dýchací soustavy, dýchací svaly, respirační kvocient, řízení dýchání, dýchací rytmus, výměna dýchacích plynů, pneumothorax, tracheotomie

Ledviny, hospodaření s vodou a homeostáza - nefron, glomerulus + tubulární část, glomerulární filtrace, tubulární (re)absorbce a sekrece, vliv ledvin na acidobazickou rovnováhu, systém renin-angiotensin

Výživa, trávení a metabolismus - funkce gastrointestinální soustavy, regulace funkce, trávicí enzymy, tělesná teplota a její regulace

Fyziologie kardiovaskulárního systému a fyziologie krve - krevní buňky, hemoglobin, transport O₂ a CO₂, acidobazická rovnováha krve, imunita, protilátky, hemostáza, převodní systém srdeční, srdeční práce, projevy srdeční činnosti, ejekční frakce, vasodilatace, vasokonstrikce

Hormony a jejich vliv na regulaci, vývoj organismu a rozmnožování - hypotalamo-hypofyzální osa, somatotropin, osa hormonů štítné žlázy, nadledvin, a pohlavních hormonů, endokrinní funkce slinivky, epifýza

Fyziologie nervové soustavy - neuron, synapse, klidový a akční potenciál, základní stavba CNS a dělení periferního nervového systému, reflex, motorika, funkce mozečku, bazálních ganglií, limbický systém, šedá kůra koncového mozku

Fyziologie smyslového vnímání - zrak, sluch, statokinetický aparát vnitřního ucha, chuť, čich, kůže a kožní receptory

Lidský genom - celková organizace, geny, jejich vnitřní struktura, genová exprese a její regulace, epigenetika, mutace jako zdroj variability a chyb v lidském genomu

Technologie výzkumu DNA

Variabilita lidských populací a metody jejího zkoumání - genetická historie našeho druhu, demografické procesy v minulých generacích a jejich vliv na formování současné genetické variability člověka, starodávná DNA (aDNA)

Last update: Ehler Edvard, RNDr., Ph.D. (10.09.2021)

Learning resources

MS Teams: PEDF-Biologie člověka II | Obecné | Microsoft Teams

Elektronická učebnice fyziologie, Fyziologický ústav 1. LF UK v Praze (http://fyziologie.lf1.cuni.cz/ucebnice)

http://www.wikiskripta.eu/w/Port%C3%A1l:Fyziologie

10H přímé výuky, z toho 6H přednáška, 4H seminář/laboratorní praktikum, obsahem nepřímé výuky bude samostudium studijních opor (viz doporučená literatura), vypracování projektu na zadané téma, práce zadávána přes v MS Teams, účast na diskusním fóru v MOODLu.

Last update: Ehler Edvard, RNDr., Ph.D. (18.03.2024)

Learning outcomes

Téma:	Studující:
Základy fyziologie buňky	- popíše lidskou buňku a fyziologii základních životních pochodů buňky - uvede příklady buněčného transportu přes cytoplasmatickou membránu a popíše různé mechanismy, které jsou buňkami používány - používá správnou terminologii - při popisu dalších fyziologických zákonitostí tkání nebo orgánů a orgánových soustav vnímá roli buněčných a sub-buněčných procesů na řízení konkrétní funkce, dokáže ji nastínit, případně diskutovat.
Fyziologie svalu	- uvede rozdíly mezi typy svaloviny (hladká, kosterní, srdeční) - charakterizuje svalové vlákno kosterního svalu z hlediska funkcí, složení (svalové bílkoviny) a řízení - dokáže popsat mechanismus kontrakce kosterního svalového vlákna a jeho řízení pomocí nervů, vysvětlí spřažení mezi elektrickým podrážděním svalu a mechanickou odpovědí
Dýchání a acidobazická rovnováha organismu Ledviny, hospodaření s vodou a homeostáza Výživa, trávení a metabolismus Fyziologie kardiovaskulárního systému a fyziologie krve Fyziologie smyslového vnímání	- u každé orgánové soustavy lidského těla popíše základní fyziologii řízení jejich funkcí - charakterizuje zpětnovazebný systém řízení lidského těla - vymezí pojem homeostáza a vysvětlí mechanismy, které se podílejí na jeho udržování
Hormony a jejich vliv na regulaci, vývoj organismu a rozmnožování	- charakterizuje endokrinní systém člověka z hlediska jeho organizace a popíše funkce jednotlivých částí/orgánů, které v něm působí - zná funkce hlavních hormonů, dokáže popsat řízení růstu a metabolismu lidského těla pomocí hormonů - rozlišuje hormony anabolické a katabolické - popíše a diskutuje rozdíly ve stavbě a funkcích pohlavních žláz, pohlavních buněk a pohlavních hormonů u muže a ženy.
Fyziologie nervové soustavy	- vysvětlí propojení mezi nervovým a hormonálním řízením organismu a role CNS v tomto procesu - rozdělí nervovou soustavu na centrální (CNS) a periferní (PNS), každou z těchto částí je schopen popsat - charakterizuje části CNS a dokáže popsat jejich hlavní funkce - popíše volní a mimovolní motoriku, uvede funkce šedé kůry mozkové a podkorových ganglií koncového mozku - vymezí autonomní nervový systém a jeho vztah k CNS a PNS
Lidský genom, technologie výzkumu DNA, variabilita lidských populací a metody jejího zkoumání	- popíše lidský genom, jeho celkovou organizaci a složení - dokáže vyjmenovat a krátce popsat hlavní technologie genetického a genomického výzkumu - charakterizuje lidskou genetickou variabilitu a procesy, které ji formovaly. Zná Hardy-Weinbergův model populace.

Last update: Ehler Edvard, RNDr., Ph.D. (27.01.2025)