Kurz poskytuje přehled základních principů fyziologie živočichů s důrazem na fungování organismu. Kurz je strukturován podle hlavních fyziologických systémů a poskytuje ucelenou představu o funkcích nervového, endokrinního, svalového, kardiovaskulárního, respiračního, trávicího, vylučovacího a reprodukčního systému s důrazem na mechanismy, kterými jsou fyziologické funkce regulovány. Prostor je rovněž věnován otázkám, jak jsou fyziologické funkce integrovány na úrovni celého organismu a jak dovolují jedinci reagovat na změny v prostředí. Kurz je vhodný pro studenty, kteří chtějí získat přehled o tom, jak jsou základní životní funkce organismu zajišťovány.
Poslední úprava: Pácha Jiří, prof. RNDr., DrSc. (07.08.2024)
Please note, the lecture is given in Czech language only.
The course provides an overview of the basic principles of animal physiology with an emphasis on how the organism works. The course is structured according to the main physiological systems and provides a comprehensive understanding of the functions of the nervous, endocrine, muscular, cardiovascular, respiratory, digestive, excretory and reproductive systems, with an emphasis on the mechanisms by which physiological functions are regulated. Space is also devoted to the questions of how physiological functions are integrated at the level of the whole organism and how they allow the individual to respond to changes in the environment. The course is suitable for students who want to gain an overview of how the basic vital functions of the body are ensured.
Poslední úprava: Pácha Jiří, prof. RNDr., DrSc. (07.08.2024)
Literatura -
W.F. Boron, E.L. Boulpaep: Medical Physiology. Elsevier 2017 (výborná, ale poněkud obsáhlá učebnice s důrazem na celulární a molekulární přístup)
F. Ganong: Přehled lékařské fyziologie. 20. vydání. Galen, 2005
O. Kittnar et al.: Lékařská fyziologie. Grada, 2011
L. Sherwood, H. Klandorf, P.H. Yancey: Animal Physiology. From Genes to Organisms. Thomson, Brooks, Cole, 2005
S. Silbernagl, A. Despopoulos: Atlas fyziologie člověka. Grada, 2016 (nejedná se o standardní učebnici fyziologie, spíše obrazový atlas schematicky popisující složitější fyziologické funkce)
Poslední úprava: Pácha Jiří, prof. RNDr., DrSc. (07.08.2024)
W.F. Boron, E.L. Boulpaep: Medical Physiology. Elsevier 2017
F. Ganong: Přehled lékařské fyziologie. 20. vydání. Galen, 2005
O. Kittnar et al.: Lékařská fyziologie. Grada, 2011
L. Sherwood, H. Klandorf, P.H. Yancey: Animal Physiology. From Genes to Organisms. Thomson, Brooks, Cole, 2005
S. Silbernagl, A. Despopoulos: Atlas fyziologie člověka. Grada, 2016
Poslední úprava: Pácha Jiří, prof. RNDr., DrSc. (07.08.2024)
Požadavky ke zkoušce
Předmět je ukončen písemným testem v 1. řádném a 1. opravném termínu, 2. opravný termín je ústní.
Poslední úprava: Pácha Jiří, prof. RNDr., DrSc. (08.08.2024)
Sylabus -
1. Co je fyziologie živočichů a co je předmětem jejího studia, vznik a vývoj oboru. Úrovně organizace, homeostáza a principy regulace, adaptace, aklimatizace. 2. Fyziologie buněk a molekul. Biologické membrány, funkční organizace buňky, membránový transport, přenos signálů, vznik klidového membránového potenciálu. Funkce epitelu. 3. Potrava a trávení. Trávení. Příjem potravy, absorpce živin, gastrointestinální sekrece, neurální a humorální regulace gastrointestinálních funkcí. Gastrointestinální funkce u býložravců. 4. Energetický metabolismus a výživa, energetická rovnováha a tělesná teplota u živočichů. Uskladnění a uvolnění energie v organismu. Regulace příjmu potravy. 5. Svaly a pohyb. Svaly kosterní a hladké, mechanika a energetika svalové kontrakce, řízení motoriky. Adaptace k letu. 6. Dýchání a transport O2 a CO2 u suchozemských a vodních živočichů. Mechanika respirace, ventilace a perfuze plic a žaber, výměna plynů v respiračních orgánech a v tkáních, krevní barviva, tkáňové dýchání a regulace respirace. 7. Cirkulace. Evoluce cirkulace, cirkulační tekutiny - krev, lymfa, hemolymfa. Arterie a vény, mikrocirkulace, srdce. Regulace krevního tlaku a srdečního výdeje. 8. Voda, soli a exkrece. Exkreční orgány a tvorba moče. Glomerulární filtrace, tubulární reabsorpce a sekrece, osmoregulace. Metabolismus solí a vody ve vztahu k prostředí. 9. Buněčné základy fyziologie nervového systému. Biofyzika neuronu, iontové kanály, klidový a akční potenciál, synaptický přenos, mediátory a receptory, základy farmakologie iontových kanálů a receptorů, šíření nervového vzruchu. 10. Organizace nervového systému obratlovců. Mozek, mícha a nervy. Funkční anatomie mozku a nervových buněk. Hematoencefalická bariera. Vegetativní nervový systém. 11. Nervové reflexy, instinkty, chování, emoce, učení, paměť, spánek a bdění. Biologické rytmy. Migrace a navigace. 12. Fyziologie smyslů. Fotorecepce, mechanorecepce, propriorecepce, chemorecepce, termorecepce, nocicepce, magnetorecepce. 13. Endokrinní a neuroendokrinní regulace. Organizace endokrinní regulace. Endokrinní regulace růstu. Štítná žláza, nadledviny a endokrinní pankreas, příštítná tělíska a regulace vápníkové homeostázy. 14. Fyziologie rozmnožování. Samčí a samičí reprodukční systémy a jejich vývoj, hormonální regulace. Placenta obratlovců a mléčné žlázy savců.
Poslední úprava: Pácha Jiří, prof. RNDr., DrSc. (08.08.2024)
1. What is animal physiology and what is the subject of its study, origin and development of the field. Levels of organization, homeostasis and principles of regulation, adaptation, acclimatization.
2. Physiology of cells and molecules. Biological membranes, functional organization of the cell, membrane transport, signal transduction, generation of resting membrane potential. Function of the epithelium.
3. Food and digestion. Digestion. Food intake, nutrient absorption, gastrointestinal secretion, neural and humoral regulation of gastrointestinal function. Gastrointestinal function in herbivores.
4. Energy metabolism and nutrition, energy balance and body temperature in animals. Storage and release of energy in the body. Regulation of food intake.
5. Muscles and movement. Skeletal and smooth muscles, mechanics and energetics of muscle contraction, motor control. Adaptation to flight.
6. Respiration and transport of O2 and CO2 in terrestrial and aquatic animals. Mechanics of respiration, ventilation and perfusion of lungs and gills, gas exchange in respiratory organs and tissues, blood pigments, tissue respiration and regulation of respiration.
7. Circulation. Evolution of circulation, circulating fluids - blood, lymph, hemolymph. Arteries and veins, microcirculation, heart. Regulation of blood pressure and cardiac output.
8. Water, salts and excretion. Excretory organs and urine production. Glomerular filtration, tubular reabsorption and secretion, osmoregulation. Metabolism of salts and water in relation to the environment.
9. Cellular foundations of nervous system physiology. Biophysics of neurons, ion channels, resting and action potential, synaptic transmission, mediators and receptors, basics of pharmacology of ion channels and receptors, propagation of nerve impulses.
10. Organization of vertebrate nervous system. Brain, spinal cord and nerves. Functional anatomy of the brain and nerve cells. Blood-brain barrier. Autonomic nervous system.
11. Neural reflexes, instincts, behavior, emotions, learning, memory, sleep and wakefulness. Biological rhythms. Migration and navigation.
12. Physiology of the senses. Photoreception, mechanoreception, proprioreception, chemoreception, thermoreception, nociception, magnetoreception.
13. Endocrine and neuroendocrine regulation. Organization of endocrine regulation. Endocrine growth regulation. Thyroid, adrenal and endocrine pancreas, parathyroid glands and regulation of calcium homeostasis.
14. Physiology of reproduction. Male and female reproductive systems and their development, hormonal regulation. Placenta of vertebrates and mammary glands of mammals.
Poslední úprava: Pácha Jiří, prof. RNDr., DrSc. (08.08.2024)
•popíše složení buněčné membrány a diskutuje funkce proteinů buněčné membrány
•vysvětlí principy a mechanismy transportu látek přes biologické membrány
•vysvětlí principy podílející se na vzniku klidového membránového potenciálu
•popíše podstatu akčního potenciálu a vysvětlí, jak je generován a jak se šíří po nervovém vlákně
•popíše iontovou podstatu a funkci inhibičního a excitačního postsynaptického potenciálu
•diskutuje chemickou neurotransmisi včetně tvorby, inaktivace, lokalizace a mechanismu aktivace receptoru v centrálním nervovém systému
•popíše funkce jednotlivých mozkových struktur nutných pro řízení motoriky, zpracování senzorických informací, řízení spánku, chování a homeostatických funkcí (žízeň, hlad, regulace teploty, obranné mechanismy)
•porovná funkční organizaci sympatiku a parasympatiku
•vysvětlí percepci a zpracování senzorických informací
•na schématech vysvětlí a porovná mezi sebou mechanismy akčního potenciálu, spřažení excitace a kontrakce a relaxace u kosterního, srdečního a hladkého svalu
•nakreslí graf časových změn tlaku, objemu a EKG v průběhu srdečního cyklu a pojmenuje a definuje jednotlivé fáze (systola, diastola, isovolumetrická kontrakce a relaxace, kontrakce síní, komorové plnění)
•srovná vliv sympatiku a parasympatiku na srdeční frekvenci a srdeční excitaci a diskutuje iontové mechanismy těchto efektů v buňkách převodním systému srdečního a v pracovním myokardu
•definuje rezistenci cévního řečiště a rozebere mechanismy vedoucí k jejím změnám
•popíše role lymfatického systému
•nakreslí a popíše spirogram a určí, které objemy nelze měřit spirometricky
•popíše ventilaci plic a vysvětlí principy nervové a chemické regulace dýchání
•nakreslí a popíše disociační křivku hemoglobinu a diskutuje, které změny ovlivňují tvar této křivky
•popíše ledviny z hlediska jejich funkční morfologie s důrazem na tvorbu hypertonické moče
•porovná molekulární strukturu, funkci a lokalizaci renálních transportních systémů
•popíše funkce žaludku a jejich regulace
•rozebere rozdíly mezi trávením a resorpcí cukrů, tuků a proteinů v tenkém střevu
•popíše resorpční a sekreční funkce tlustého střeva
•vyjmenuje mechanismy výdeje tepla a popíše jejich centrální a humorální regulaci
•charakterizuje hlavní metabolické dráhyglukózy, triacylglyceridů a aminokyselin
•vysvětlí mechanismus regulace metabolismu vápníku a sodíku
•rozebere hormonální vlivy podporující influx a efflux glukózy, triacylglyceridů a proteinů z energetických zásobáren
•definuje úlohu hypofýzy ve fyziologických regulacích
•graficky znázorní schéma sekrece hormonů samčího a samičího reprodukčního traktu a vysvětlí regulaci jejich sekrece a mechanismus jejich působení
•popíše tvorbu mateřského mléka
Poslední úprava: Pácha Jiří, prof. RNDr., DrSc. (29.01.2026)
