Základy fyziologie. X31ZLE Základy lékařské elektroniky Jan Havlík Katedra teorie obvodů xhavlikj@fel.cvut.cz



Podobné dokumenty
Defibrilátory. X31ZLE Základy lékařské elektroniky Jan Havlík Katedra teorie obvodů

Elektrody pro snímání biologických potenciálů. X31ZLE Základy lékařské elektroniky Jan Havlík Katedra teorie obvodů

Ivana FELLNEROVÁ PřF UP Olomouc

Nervová soustava Centrální nervový systém (CNS) mozek mícha Periferní nervový systém (nervy)

Biologické signály. X31ZLE Základy lékařské elektroniky Jan Havlík Katedra teorie obvodů

2 Iontové kanály a vedení signálů

Nervová soustává č love ká, neuron r es ení

Nervová soustava Centrální nervový systém (CNS) mozek mícha Periferní nervový systém (nervy)

Ukazka knihy z internetoveho knihkupectvi

TERMODYNAMICKÁ ROVNOVÁHA, PASIVNÍ A AKTIVNÍ TRANSPORT

Přednášky z lékařské biofyziky Lékařská fakulta Masarykovy univerzity v Brně

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ MĚŘENÍ TEPOVÉ FREKVENCE BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Sylabus přednášky 230 Fyziologie živočichů a člověka Část přednášená Daliborem Kodríkem

Měření srdečního výdeje. X31ZLE Základy lékařské elektroniky Jan Havlík Katedra teorie obvodů

Membránové potenciály

Fyziologie srdce I. (excitace, vedení, kontrakce ) Milan Chovanec Ústav fyziologie 2.LF UK

Moderní biologie na dosah ruky MASOŽRAVÉ ROSTLINY. Jaroslava Kubešová, Jihočeská univerzita, Přírodovědecká fakulta, Katedra biologie ekosystémů

Membránový potenciál, zpracování a přenos signálu v excitabilních buňkách

Biologické membrány a bioelektrické jevy

9. Léčiva CNS - úvod (1)

Zesilovače biologických signálů. X31LET Lékařskátechnika Jan Havlík, Zdeněk Horčík Katedra teorie obvodů

OBOROVÁ RADA Fyziologie a patofyziologie člověka

Elektro(pato)fyziologie

Dějiny somatologie hlavním motivem byla touha vědět, co je příčinou nemoci a smrti

3) Membránový transport

3 a) Fyzikální principy. 5 Chemický potenciál (µ s ) (volná energie na jeden mol: J/mol) * = chemický potenciál roztoku s za standartních podmínek

Metody měření elektrického napětí na buněčné membráně Diplomová práce

Elektrokardiografie. X31ZLE Základy lékařské elektroniky Jan Havlík Katedra teorie obvodů

INFORMAČNÍ MODEL ČLOVĚKA

Biofyzikální laboratorní úlohy ve výuce budoucích učitelů fyziky

Pro zředěné roztoky za konstantní teploty T je osmotický tlak úměrný molární koncentraci

Předmět: PŘÍRODOPIS Ročník: 8. Časová dotace: 2 hodiny týdně. Konkretizované tématické okruhy realizovaného průřezového tématu

Schéma epitelu a jeho základní složky

- tvořena srdcem a krevními cévami (tepny-krev ze srdce, žíly-krev do srdce, vlásečnice)

SSOS_ZD_3.13 Slinivka břišní

Základní škola praktická Halenkov VY_32_INOVACE_03_03_12. Člověk I.

Elektrody pro snímání biologických potenciálů. A6M31LET Lékařská technika Jan Havlík Katedra teorie obvodů

Biologie zadání č. 1

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

ATLAS FYZIOLOGICKÝCH REGULACÍ

Mozek a chování, vnější prostředí neuronu

Farmakokinetika I. Letní semestr 2015 MVDr. PharmDr. R. Zavadilová, CSc.

Kardiovaskulární systém

Vztah výpočetní techniky a biomedicíny

Galvanický článek. Li Rb K Na Be Sr Ca Mg Al Be Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi As CU Hg Ag Pt Au

Obecná fyziologie smyslů. Co se děje na membránách.

Obecná fyziologie smyslů. Co se děje na membránách.

ELEKTROSTATICKÉ POLE V LÁTKÁCH

Převodníky f/u, obvod NE555

Obr. 1 Schéma rozměrového obvodu pro zadání A - L

Bioelektromagnetismus. Zdeněk Tošner

Činnost nervové soustavy

Od polarografie k elektrochemii na rozhraní dvou kapalin

Pracovní list žáka (SŠ)

Základní škola Náchod Plhov: ŠVP Klíče k životu

Stimulace srdečního svalu. Doc.RNDr.Roman Kubínek, CSc. Předmět: lékařská přístrojov technika

UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE 3. LÉKAŘSKÁ FAKULTA (tématické okruhy požadavků pro přijímací zkoušku)

FYZIOLOGIE SRDCE A KREVNÍHO OBĚHU

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Název: Elektrická vodivost elektrolytů. stud. skup.

Kyselé deště, rozpouštění CO 2 ve vodě

Kinetika chemických reakcí

Měření srdečního výdeje. A6M31LET Lékařská technika Jan Havlík Katedra teorie obvodů

CHEMIE. Pracovní list č. 7 - žákovská verze Téma: ph. Mgr. Lenka Horutová. Projekt: Student a konkurenceschopnost Reg. číslo: CZ.1.07/1.1.07/03.

Návod pro laboratorní úlohu: Komerční senzory plynů a jejich testování

Výukový materiál v rámci projektu OPVK 1.5 Peníze středním školám

Obranné mechanismy organismu, imunita. Tento výukový materiál vznikl za přispění Evropské unie, státního rozpočtu ČR a Středočeského kraje

MitoSeminář II: Trochu výpočtů v bioenergetice. Souhrn. MUDr. Jan Pláteník, PhD. Ústav lékařské biochemie 1.LF UK

6 NÁVRH A EXPERIMENTÁLNÍ OVĚŘENÍ ELEKTROMAGNETICKÉHO AKTUÁTORU. František MACH

Přednášky z lékařské biofyziky

Digitální učební materiál

6. Mikroelementy a benefiční prvky. 7. Toxické prvky Al a těžké kovy, mechanismy účinku, obranné mechanismy rostlin

Kardiostimulátory. X31ZLE Základy lékařské elektroniky Jan Havlík Katedra teorie obvodů

Radiobiologický účinek záření. Helena Uhrová

Stanovení kreatininu v mase pomocí kapilární izotachoforézy

PATOFYZIOLOGIE projevů ZÁTĚŽE MYOKARDU na EKG. MUDr.Ondřej VESELÝ Ústav patologické fyziologie LF UP Olomouc

Univerzita Karlova v Praze - 1. lékařská fakulta. Buňka. Ústav pro histologii a embryologii

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Základ pro poskytování ošetřovatelské péče. Vyšetřovací metody - elektrografické metody

ELEKTRICKÝ PROUD V KAPALINÁCH, VYUŽITÍ ELEKTROLÝZY V PRAXI

Chloridová iontově selektivní elektroda

MĚŘENÍ PARAMETRŮ KARDIOVASKULÁRNÍHO SYSTÉMU

Svatopluk Synek, Šárka Skorkovská. Fyziologie oka a vidění. 2., doplněné a přepracované vydání

Krevní tlak/blood Pressure EKG/ECG

OPTIKA Fotoelektrický jev TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

ELEKTROCHEMIE

12. Elektrochemie základní pojmy

3.8. Acidobazická regulace

Témata pro profilovou zkoušku z předmětu CHEMIE. Školní rok Obor Aplikovaná chemie

Zdroj: Zdravá výživa. Co je glutamát sodný?

ANATOMIE A FYZIOLOGIE ÈLOVÌKA Pro humanitní obory. doc. MUDr. Alena Merkunová, CSc. MUDr. PhDr. Miroslav Orel

Studium kladného sloupce doutnavého výboje pomocí elektrostatických sond: jednoduchá sonda

7. Nervová soustava člověka

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

AUTONOMNÍ (VEGETATIVNÍ) NERVOVÝ SYSTÉM

Potenciometrické stanovení disociační konstanty

DÝCHACÍ SOUSTAVA FUNKCE

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

Sada 1 CAD Zobrazování RGB

Učební osnovy předmětu Biologie

Obecná stavba a funkce svalu. Motorická svalová jednotka. Základy svalové nomenklatury. Energetické zdroje svalu. Svalová práce a únava.

Transkript:

Základy fyziologie X31ZLE Základy lékařské elektroniky Jan Havlík Katedra teorie obvodů xhavlikj@fel.cvut.cz

Rádio Víte, telegraf je v podstatě jen velmi dlouhý kocour. V New Yourku ho zataháte za ocas a jeho hlava v Los Angeles zamňouká. Rozumíte tomu? A rádio funguje úplně stejně: tady vyšlete signál a tam ho přijmou. Jediný rozdíl je v tom, že k tomu nepotřebujete žádného kocoura. Albert Einstein

Fyziologie lékařský vědní obor Jan Evangelista Purkyně (1787 1869) z hlediska lékařských diagnostických (nebo terapeutických) metod nás často zajímají elektrické vlastnosti živých organismů na úrovni organismu jako celku, funkčního systému (kardiovaskulárního, nervového atd.), jednotlivých orgánů (srdce, mozku atd.), tkání (nervové, svalové atd.), a buněk

Elektrofyziologie specializovaný vědní obor zabývající se studiem elektrických dějů v živých organismech dráždivé tkáně vykazují schopnost reagovat na vnější podnět elektrický, chemický nebo fyzikální (světelný, mechanický, tepelný apod.) podstatou elektrických projevů buňky je změna koncentrací iontů na buněčné membráně

Membránové napětí (potenciál) rozdílná koncentrace iontů vně a uvnitř buňky vede ke vzniku membránového napětí kde je potenciál na vnitřní straně membrány, je potenciál na vnější straně membrány činností buněčné membrány a sodíko-draslíkové pumpy dochází ke změně koncentrace iontů, především K +, Na + a Cl -, uvnitř a vně buňky klidová membránová napětí živočišných buněk se pohybují v rozmezí asi -30-100 mv

Nernstova rovnice kde je rovnovážné napětí iontu X, je molární plynová konstanta, je termodynamická teplota, je valence iontu X, je Faradayova konstanta, je koncentrace iontu X uvnitř buňky, je koncentrace iontu X vně buňky

a co z toho? různá koncentrace nábojů na obou stranách membrány vyvolává potenciálový rozdíl na membráně funguje to i opačně napětí přivedené na membránu může pumpovat ionty z jedné strany na druhou napětí na membráně je přímo úměrné termodynamické teplotě napětí na membráně je závislé na podílu koncentrací (nikoli třeba na rozdílu apod.) a je přímo úměrné logaritmu tohoto podílu

Rovnovážná napětí pro kationty draslíku K + pro kationty sodíku Na + pro anionty chloru Cl - pozn.: koncentrace byly naměřeny na kosterním svalu žáby při teplotě 20 C

Membránové napětí ještě jednou membránové napětí nelze získat prostým součtem napětí pro jednotlivé ionty proč? Goldmanova rovnice kde je membránové napětí tvořené ionty K +, Na + a Cl - je propustnost membrány pro ionty X

Klidový potenciál klidový potenciál kosterního svalu žáby

Akční potenciál při podráždění buňky může dojít k dočasné změně jejího membránového napětí, vzniká tzv. akční potenciál spouštěcím mechanismem je změna membránového napětí na tzv. prahovou úroveň (např. u nervové buňky to představuje vzrůst napětí z -70 mv na asi -55 mv) ke vzrůstu napětí může dojít z různých příčin, např. lokálními proudy, přítomností neurotransmitteru, elektrostimulací

Akční potenciál nervové buňky spouštěn vzrůstem napětí na asi -55 mv čtyři fáze depolarizace, transpolarizace, repolarizace, hyperpolarizace a obnovení klidového stavu po spuštění akčního potenciálu buňka není schopná reagovat na další podněty, je tzv. absolutně refrakterní po alespoňčástečné repolarizaci se buňka stává tzv. relativně refrakterní, je schopná reagovat na další podněty

Akční potenciál nervové buňky http://en.wikipedia.org

Akční potenciál nervové buňky http://www.answers.com

Akční potenciál buňky srdečního svalu oproti akčnímu potenciálu nervové buňky má výrazně pomalejší průběh pět fází depolarizace, transpolarizace, plató repolarizace, hyperpolarizace a obnovení klidového stavu velmi pomalá repolarizace trvá i více než 200 ms

Akční potenciál buňky srdečního svalu Bronzino, J. D.: Biomedical Engineering Fundamentals. CRC Press, 2006.

Akční potenciál buňky sinového uzlu buňky sinového uzlu (pacemaker, SA node) jsou zvláštní buňky srdečního svalu, které jsou schopné vytvářet periodicky akční potenciál, aniž by potřebovaly ke spuštění vnější podněty http://www.texashearthinstitute.org

Akční potenciál buněk sinového uzlu http://www.asus.net.pl

Šíření vzruchu srdeční svalovinou http://www.bmi2.bmt.tue.nl

Literatura 1. Penhaker, M a kol.: Lékařské diagnostické přístroje učební texty. VŠB TU Ostrava, 2004. 2. Bronzino, J. D.: Biomedical Engineering Fundamentals. CRC Press, 2006. 3. Trojan, S. a kol.: Lékařská fyziologie. Grada, 2003. 4. Silbernagl, S., Despopoulos, A.: Atlas fyziologie člověka. Grada, 2004. 5. Obdržálek, J.: Nernstova rovnice srozumitelně. http://utf.mff.cuni.cz/~jobdr/download/nernst.pdf [28. 9. 2008]