E6030 Environmentální fyziologie člověka

Přírodovědecká fakulta
jaro 2022
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.
Vyučující
prof. MUDr. Julie Dobrovolná, Ph.D. (přednášející), Mgr. Jan Kučera, Ph.D. (zástupce)
Garance
prof. MUDr. Julie Dobrovolná, Ph.D.
RECETOX – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. MUDr. Julie Dobrovolná, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: RECETOX – Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
E3230 - Patofyziologie člověka
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Cílem předmětu je seznámit studenty s principy fyziologie prostředí a adaptace člověka a zvířat s důrazem na mechanismy výměny plynů, regulace teploty, acidobazické rovnováhy a související mechanismy jejich homeostázy. Kurz pokrývá jak typické neextrémní, tak extrémní podmínky dosažitelné na Zemi.
Výstupy z učení
Na konci tohoto kurzu by student/ka měl/a být schopen/schopna: • Vysvětlit základy mechanismů výměny plynů, kterými dochází k výměně kyslíku a oxidu uhličitého mezi buňkami a prostředím. • Rozpoznat biomechanické/biofyzikální faktory plic a hrudní stěny, které omezují výměnu plynů v různých prostředích a u běžných plicních onemocnění. • Diskutovat o homeostatických mechanismech, které řídí ventilační frekvenci pro řízení výměny plynů v různých podmínkách prostředí. • Umět srovnávat a porovnávat rozdíly v systémové cirkulaci a pulmonální cirkulaci ve zdraví, expozici životního prostředí a běžných onemocněních. • Vysvětlit způsoby a podmínky, za kterých může plicní systém omezovat fyzickou aktivitu člověka v různých stresových prostředích. • Kriticky posoudit, co je známo o patofyziologii pasivního a námahového úpalu, preventivních strategiích a potenciálních dlouhodobých následcích. • Definovat dlouhodobé a krátkodobé mechanismy adaptace na nadmořskou výšku a aklimatizaci • Vysvětlit základy termoregulačního řídicího systému v hypertermickém i hypotermickém prostředí. • Identifikovat účinky a důležitost hydratace a rovnováhy solí v neextrémních a extrémních prostředích. • Diskutovat a kriticky hodnotit terapeutické aspekty vystavení chladu a teplu z hlediska reakcí tkání a zotavení z různých klinických poruch. • Popsat respirační a kardiovaskulární reakce na vysokou nadmořskou výšku, účinky hypobarického a hypoxického prostředí • Kategorizovat a diskutovat o adaptačních mechanismech na ponoření a potápění pod vodou a vyvolaný stres a diskutovat o fyziologii ponoření do vody na základě hloubky
Osnova
  • 1. Definice, historie a základy Environmentální fyziologie jako oboru 2. Výměna plynů - Přenos O2 a CO2- v krvi - regulace plicního oběhu; Důsledky dýchání voda vs vzduch - Přechod z vody na vzduch - dýchání ve vývoji člověka 3. Výměna plynů - Hemoglobin a Rootův efekt - Bohr-Haldaneův efekt 4. Výměna plynů - Výměna plynů při cvičení - Hypoxie a nadmořská výška Dlouhodobé a krátkodobé adaptace na nadmořskou výšku Intermitentní hypoxie a tréninkové reakce na intermitentní hypoxickou expozici 5. Výměna plynů – vodní hypoxie, 6. Výměna plynu Acidobazická regulace - Fyziologie a patofyziologie pod vodou ponoření a hyperbarická expozice - Mechanismy regulace pH 7. Acidobazická regulace - Reakce na expozici CO2 u lidí - Poruchy související s krmením 8. Acidobazická regulace - Onemocnění acidobazické regulace, Regulace tělních tekutin a rovnováhy solí při cvičení a v hypertermickém prostředí. 9. Vodní bilance - Iontová/osmotická regulace - Osmokonformátory/regulátory 10. Iontová/osmotická regulace - Tolerance vysoké salinity - Iontová regulace střeva 11. Iontová/osmotická regulace - Iontová regulace a toxicita kovů 12. Teplota - Termoregulace – mechanismy zátěže/hypertermie/hypotermie a horečka - Reakce tkání na teplo/chlad a osmotický stres. 13. Epigenetické reakce na environmentální expozici. 14. Diskuse, témata prezentací.
Výukové metody
Výuka je realizována formou přednášky s prezentací v Powerpointu. Důraz je kladen na porozumění mechanismům a souvislostem. Studenti jsou často dotazováni na aktuálně probírané téma. Jsou podporováni v tom, aby sami kladli dotazy a byli v interakci s vyučujícím.
Metody hodnocení
Návštěva přednášek není povinná, ale silně doporučená pro porozumění probíraným tématům Během výuky jsou studenti ústně dotazování na již probrané učivo. Závěrečné hodnocení (na konci semestru) bude realizováno formou písemné zkoušky. Nejedná se o test jedné volby, ale o 50 otázek, z nichž řada vyžaduje popis, vysvětlení či schéma dotazovaného problému. Otázky mají různou bodovou hodnotu 1 - 3 dle obtížnosti. Celkový součet bodů je 100. K úspěšnému zvládnutí je potřeba dosáhnout alespoň 30 bodů.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2025.