WWFiS AWF w Krakowie - Treści programowe

Zakład Fizjologii i Biochemii - Treści programowe

PROWADZONE PRZEDMIOTY

• Fizjologia

• Fizjologia Pracy i Wypoczynku

• Fizjologia Sportu

• Biochemia

• Biochemia Sportu

• Metodologia Pracy Naukowej, Seminaria Magisterskie

TREŚCI PROGRAMOWE

FIZJOLOGIA

KIERUNEK WYCHOWANIE FIZYCZNE

TREŚCI NAUCZANIA Z ZAKRESU FIZJOLOGII OGÓLNEJ I FIZJOLOGII WYSIŁKU

Celem nauczania fizjologii na kierunku wychowanie fizyczne jest zapoznanie studentów z podstawowymi zasadami funkcjonowania organizmu człowieka w spoczynku, podczas pracy o różnej intensywności, jak również w okresie restytucji. Znajomość pojęć, terminów i zjawisk fizjologicznych winna również ułatwić absolwentom świadome dozowanie bodźców ruchowych w programowych zajęciach kultury fizycznej oraz w treningu sportowym.

ZAGADNIENIA EGZAMINACYJNE ORAZ DO ZALICZEŃ POSZCZEGÓLNYCH DZIAŁÓW

(STUDIA STACJONARNE I NIESTACJONARNE)

1. UKŁAD NERWOWY

• Komórka nerwowa - budowa i funkcje

• Osłonki otaczające włókna nerwowe

• Podział włókien nerwowych

• Degeneracja i regeneracja włókien nerwowych

• Mechanizm powstawania i przewodzenia impulsów nerwowych

• Układ nerwowy somatyczny i wegetatywny

• Regulacja czynności narządów wewnętrznych przez sympatyczną i parasympatyczną część układu autonomicznego

• Układ nerwowy ośrodkowy i obwodowy

• Rola rdzenia kręgowego i mózgowia

• Funkcje podkorowych i korowych ośrodków nerwowych

• Receptory

• Synapsy nerwowe

• Budowa łuku odruchowego

• Odruchy u człowieka

• Irradiacja pobudzenia w obrębie centralnego systemu nerwowego

• Hamowanie i torowanie reakcji odruchowej

2. UKŁAD MIĘŚNIOWY:

• Podział i budowa mięśni

• Skład sarkoplazmy

• Miofibryle i sarkomery

• Synapsa nerwowo-mięśniowa

• Mechanizm skurczu mięśniowego

• Energetyka pracy mięśniowej

• Współczynnik pracy użytecznej

• Rodzaje skurczów mięśniowych

• odział włókien mięśniowych

• Przyczyny i lokalizacja zmęczenia

3. KREW:

• Funkcje krwi

• Fizyczne i chemiczne właściwości krwi. Funkcje buforów

• Rola ciśnienia osmotycznego, onkotycznego i hydrostatycznego - filtracja i resorpcja w naczyniach włosowatych

• Skład krwi - funkcje elementów morfotycznych i składników osocza

• Proces krzepnięcia krwi

• Liczba hematokrytowa

• Odczyn Biernackiego

• Wskaźnik barwny

• Grupy krwi

4. UKŁAD KRĄŻENIA:

• Budowa serca

• Różnice w budowie mięśniówki serca i mięśni szkieletowych

• Charakterystyczne cechy mięśnia sercowego

• Układ bodźco-przewodzący

• Automatyzm pracy serca

• Cykl pracy serca

• Prawo Starlinga

• Nerwowa i humoralna regulacja pracy serca

• Objętość wyrzutowa i pojemność minutowa serca

• Rodzaje naczyń krwionośnych

• Nerwowa i humoralna regulacja przekroju naczyń

• Ciśnienie krwi i częstość skurczów serca - wielkość, zależności, regulacja

• Podstawy elektrokardiografii

5. UKŁAD ODDECHOWY:

• Oddychanie płucne i tkankowe

• Transport gazów przez krew

• Drogi oddechowe

• Budowa i funkcja pęcherzyków płucnych

• Mechanizm wdechu i wydechu

• Zasada wymiany gazów oddechowych

• Składowe całkowitej pojemności płuc

• Pojemność życiowa i pojemność odruchowa płuc

• Wentylacja minutowa płuc i maksymalna wentylacja dowolna

• Regulacja oddychania - odruch Heringa-Breuera

• Mechanizm zmiany intensywności oddychania podczas wysiłku fizycznego

• Minutowy pobór tlenu i minutowe wydalanie dwutlenku węgla

• Iloraz oddechowy, współczynnik tlenowo-wentylacyjny i tlenowo-pulsowy

• Rodzaje hipoksji

6. FIZJOLOGIA WYSIŁKU FIZYCZNEGO:

• Deficyt i dług tlenowy

• Koszt energetyczny wysiłku

• Fizjologiczne reakcje poszczególnych narządów i układów podczas wysiłku fizycznego

• Rozgrzewka i jej fizjologiczne podłoże

• Zmiany parametrów układu oddechowego i częstości skurczów serca podczas wysiłku o stałej i stopniowo wzrastającej intensywności.

• Stan równowagi funkcjonalnej

• "Martwy punkt" i "drugi oddech"

• Wydolność fizyczna i czynniki decydujące o jej poziomie

• Maksymalny minutowy pobór tlenu - rola, wielkość i sposoby pomiaru

• Progi metaboliczne

• Próby czynnościowe układu krążenia

• Maksymalna moc anaerobowa - rola, wielkość i metody wyznaczania

• Szok grawitacyjny

• Wysiłek fizyczny w zmiennych warunkach temperatury i wilgotności powietrza oraz ciśnienia atmosferycznego

• Praca w środowisku wodnym

• Sposoby eliminacji ciepła z ustroju

• Zmęczenie i wypoczynek jako zjawiska fizjologiczne

• Podstawy racjonalnego żywienia w sporcie

TEMATY WYKŁADÓW

(STUDIA STACJONARNE)

Semestr zimowy

1. Mechanizm powstawania i przewodzenia impulsów nerwowych. Funkcje układu somatycznego i wegetatywnego. Centralny i obwodowy układ nerwowy.

2. Receptory i ich podział. Budowa i zasada działania synaps nerwowych. Budowa łuku odruchowego. Odruchy u człowieka.

3. Podział i budowa mięśni. Synapsa nerwowo-mięśniowa. Mechanizm skurczu mięśniowego.

4. Energetyka pracy mięśniowej.

5. Podział włókien mięśniowych. Zmęczenie i wypoczynek.

6. Funkcje krwi. Skład krwi - rola elementów morfotycznych i składników osocza.

7. Liczba hematokrytowa. Odczyn Biernackiego. Wskaźnik barwny. Grupy krwi.

8. Rola małego i dużego obiegu krwi. Automatyzm pracy serca. Cykl pracy serca. Rodzaje naczyń krwionośnych.

9. Regulacja czynności mięśnia sercowego. Regulacja przekroju naczyń krwionośnych

10. Ciśnienie krwi i częstość skurczów serca - wielkości należne, zależności, regulacja.

11. Podstawy elektrokardiografii.

12. Podsumowanie wiadomości z działów omawianych w semestrze zimowym.

Semestr letni

1. Oddychanie płucne i tkankowe. Transport tlenu i dwutlenku węgla przez krew. Drogi oddechowe. Mechanizm wentylacji płuc. Wymiana gazów oddechowych.

2. Całkowita pojemność płuc i jej składowe. Wentylacja minutowa płuc. Regulacja oddychania. Rodzaje hipoksji.

3. Wydolność fizyczna. Funkcjonalne i morfologiczne zmiany adaptacyjne poszczególnych narządów i układów pod wpływem treningu fizycznego. Podstawy termoregulacji.

4. Zmiany parametrów układu oddechowego i krążenia podczas wysiłku o stałej intensywności. "Martwy punkt" i "drugi oddech". Deficyt i dług tlenowy. Koszt energetyczny wysiłku.

5. Przebieg zmian wskaźników fizjologicznych w czasie pracy o stopniowo wzrastającej intensywności. Maksymalny minutowy pobór tlenu i jego rola w ocenie wydolności aerobowej.

6. Progi metaboliczne i ich rola w ocenie wydolności fizycznej.

7. Maksymalna moc anaerobowa i jej rola w ocenie wydolności beztlenowej. Metody oceny MAP.

8. Zmiany wydolności aerobowej i anaerobowej u dzieci w wieku rozwojowym. Dymorfizm płciowy w poziomie wydolności fizycznej.

9. Podstawy racjonalnego żywienia w sporcie.

10. Nawadnianie podczas wysiłku fizycznego.

11. Fizjologiczne podłoże zmęczenia i przetrenowania.

12. Podsumowanie wiadomości z fizjologii wysiłku.

TEMATY ĆWICZEŃ

(STUDIA STACJONARNE)

Semestr zimowy

13. Organizacja zajęć. Przepisy BHP obowiązujące podczas ćwiczeń z fizjologii. Wprowadzenie do tematyki przedmiotu.

14. Obserwacja odruchów rdzeniowych u żaby (zginania, prostowania, wycierania). Irradiacja pobudzenia w rdzeniu kręgowym. Zależność czasu reakcji od siły bodźca. Hamowanie i torowanie odruchów. Badanie niektórych odruchów u człowieka: kolanowy, podeszwowy, rogówkowy, źreniczny.

15. Przygotowanie preparatów do doświadczeń nad nerwami i mięśniami: mięśnia szkieletowego, mięśnia z nerwem. Rodzaje skurczów mięśniowych. Skurcz pojedynczy, skurcze tężcowe.

16. Oznaczanie pracy mięśniowej zbieraczem pracy Ficka. Zmęczenie i wypoczynek. Zmęczenie mięśnia izolowanego. Krzywa zmęczenia mięśni ludzkich na ergografie Mosso'a.

17. Kolokwium zaliczeniowe z układu nerwowego i mięśniowego.

18. Obserwacja barwionego rozmazu krwi ludzkiej. Oznaczanie liczby hematokrytowej. Zachowanie się krwinek czerwonych w roztworach o różnym stężeniu NaCl.

19. Liczenie krwinek czerwonych i białych. Oznaczanie poziomu hemoglobiny metodą Govers-Sahliego. Wskaźnik barwny. Oznaczanie podstawowych grup krwi.

20. Obserwacja i zapisywanie skurczów serca metodą Engellmanna. Wpływ temperatury na pracę serca. Przewiązki Staniusa. Wpływ bodźców dodatkowych na akcję serca (ekstrasystole i przerwa kompensacyjna). Wpływ nerwu błędnego na pracę mięśnia sercowego.

21. Izolowane serce żaby. Wpływ elektrolitów na akcję serca. Wpływ adrenaliny i acetylocholiny na pracę mięśnia sercowego.

22. Pomiar ciśnienia krwi u człowieka. Sposoby oznaczania częstości skurczów serca. Wpływ wysiłku na częstość tętna i ciśnienie tętnicze.

23. Wyliczanie pojemności minutowej serca metodą Starra oraz zasady oznaczeń metodą oddechową Ficka. Elektrokardiografia.

24. Kolokwium zaliczeniowe z krwi i układu krążenia.

Semestr letni

1. Informacje dotyczące organizacji ćwiczeń w semestrze letnim. Parametry układu oddechowego. Spirometria. Próba duszności - pojęcie pojemności odruchowej płuc.

2. Wentylacja minutowa płuc. Maksymalna wentylacja dowolna. Analiza gazów oddechowych. Omówienie warunków: ATPS, BTPS i STPD.

3. Oznaczanie minutowego poboru tlenu i minutowego wydalania CO2. Iloraz oddechowy (RQ). Współczynnik tlenowo-wentylacyjny i tlenowo-pulsowy.

4. Kolokwium zaliczeniowe z układu oddechowego.

5. Obliczanie deficytu i długu tlenowego. Badanie kosztu energetycznego wysiłku metodą kalorymetrii pośredniej.

6. Zmiany parametrów układu oddechowego oraz częstości skurczów serca podczas wysiłku o stopniowo wzrastającym obciążeniu. Pojęcie maksymalnego poboru tlenu ("pułapu tlenowego").

7. Pomiar maksymalnego poboru tlenu metodą bezpośrednią.

8. Pojęcie progów metabolicznych. Inwazyjne i nieinwazyjne metody wyznaczania obciążeń progowych.

9. Oznaczanie maksymalnego poboru tlenu metodami pośrednimi: Astranda i Margarii.

10. Badanie wydolności fizycznej metodą PWC170. Próby czynnościowe układu krążenia. Powysiłkowe zmiany tętna i ciśnienia krwi. Typy reakcji.

11. Metody oceny maksymalnej mocy anaerobowej.

12. Kolokwium zaliczeniowe z fizjologii wysiłku fizycznego.

TEMATYKA WYKŁADÓW

(STUDIA NIESTACJONARNE ZAOCZNE)

Semestr zimowy

Pojęcie homeostazy. Ogólne podstawy elektrofizjologii. Neuron - budowa i funkcja. Mechanizm powstawania i przewodzenia impulsów nerwowych. Funkcje układu somatycznego i wegetatywnego. Centralny i obwodowy układ nerwowy. Receptory i ich podział. Budowa i zasady działania synaps nerwowych. Budowa łuku odruchowego. Odruchy u człowieka.

II.

Podział i budowa mięśni. Miocyt jako podstawowa jednostka. Sarkomer - podstawowa jednostka kurczliwa mięśnia. Synapsa nerwowo-mięśniowa. Mechanizm skurczu mięśniowego. Energetyka pracy mięśniowej. Podział włókien mięśniowych. Budowa i funkcjonowanie mięśnia sercowego. Układ bodźco-przewodzący serca. Zjawiska elektryczne w sercu

III.

Funkcje krwi. Skład krwi - rola elementów morfotycznych krwi i składników osocza. Rola małego i dużego obiegu krwi. Rodzaje naczyń krwionośnych. Automatyzm pracy serca. Cykl pracy serca. Regulacja czynności serca. Regulacja przekroju naczyń krwionośnych. Pojemność wyrzutowa i minutowa serca. Ciśnienie krwi i częstość skurczów serca - wielkości spoczynkowe i wysiłkowe.

Semestr letni

Podział oddychania na zewnętrzne i wewnętrzne. Ogólne zasady wymiany gazowej. Transport gazów oddechowych przez krew. Krzywa dysocjacji oksyhemoglobiny. Pojemność tlenowa krwi. Mechanizm wdechu. Spirometria, podstawowe parametry określające sprawność układu oddechowego. Regulacja oddychania, rola chemoreceptorów i mechanoreceptorów. Pojęcie hipoksji, hiperkapni. Rodzaje hipoksji. Różnica tętniczo-żylna

II.

Źródła energii do pracy i ich wykorzystanie. Deficyt i dług tlenowy. Metody badania wydatku energetycznego. Współczynnik pracy użytecznej - wydajność mechaniczna pracy fizycznej. Klasyfikacja pracy w zależności od wielkości wydatku energetycznego. Klasyfikacja wysiłków fizycznych; kryterium czas i intensywność pracy. Metody pomiaru poboru tlenu i VO2max. Czynniki determinujące wielkość maksymalnego poboru tlenu

III.

Zmiany wskaźników fizjologicznych podczas pracy - okres wstępny i stan równowagi. Zakres zmian podstawowych parametrów fizjologicznych podczas wysiłku. Pojęcie wydolności fizycznej. Metody oceny wydolności fizycznej i próba ich klasyfikacji. Pojęcie wydolności beztlenowej i jej ocena. Poglądy na temat progów metabolicznych i sposobów ich wyznaczania. Rozwojowe zmiany zdolności wysiłkowych i wybranych reakcji wysiłkowych. Korzyści zdrowotne systematycznej aktywności ruchowej u dzieci i osób dorosłych

TEMATY ĆWICZEŃ

(STUDIA NIESTACJONARNE ZAOCZNE)

Semestr zimowy

1. Obserwacja odruchów rdzeniowych u żaby (zginania, prostowania, wycierania). Irradiacja pobudzenia w rdzeniu kręgowym. Zależność czasu reakcji od siły bodźca. Hamowanie i torowanie odruchów. Badanie niektórych odruchów u człowieka: kolanowy, podeszwowy, rogówkowy, źreniczny.

2. Przygotowanie preparatów do doświadczeń nad nerwami i mięśniami: mięśnia szkieletowego, mięśnia z nerwem. Rodzaje skurczów mięśniowych. Skurcz pojedynczy, skurcze tężcowe.

3. Oznaczanie pracy mięśniowej zbieraczem pracy Ficka. Zmęczenie i wypoczynek. Zmęczenie mięśnia izolowanego. Krzywa zmęczenia mięśni ludzkich na ergografie Mosso'a.

4. Obserwacja barwionego rozmazu krwi ludzkiej. Oznaczanie liczby hematokrytowej. Zachowanie się krwinek czerwonych w roztworach o różnym stężeniu NaCl.

5. Liczenie krwinek czerwonych i białych. Oznaczanie poziomu hemoglobiny metodą Govers-Sahliego. Wskaźnik barwny. Oznaczanie podstawowych grup krwi.

6. Obserwacja i zapisywanie skurczów serca metodą Engellmanna. Wpływ temperatury na pracę serca. Przewiązki Staniusa. Wpływ bodźców dodatkowych na akcję serca (ekstrasystole i przerwa kompensacyjna). Wpływ nerwu błędnego na pracę mięśnia sercowego. Izolowane serce żaby. Wpływ elektrolitów na akcję serca. Wpływ adrenaliny i acetylocholiny na pracę mięśnia sercowego.

7. Sposoby oznaczania częstości skurczów serca. Pojemność minutowa serca, objętość wyrzutowa serca. Elektrokardiografia.

8. Kolokwium zaliczeniowe.

9. Pomiar ciśnienia krwi u człowieka. Wpływ wysiłku na częstość tętna i ciśnienie tętnicze. Wyliczanie pojemności minutowej serca metodą Starra oraz zasady oznaczeń metodą oddechową Ficka.

Semestr letni

1. Parametry układu oddechowego. Spirometria. Próba duszności - pojęcie pojemności odruchowej płuc.

2. Wentylacja minutowa płuc. Maksymalna wentylacja dowolna. Analiza gazów oddechowych. Omówienie warunków: ATPS, BTPS i STPD. Oznaczanie minutowego poboru tlenu i minutowego wydalania CO2. Iloraz oddechowy (RQ). Współczynnik tlenowo-wentylacyjny i tlenowo-pulsowy.

3. Obliczanie deficytu i długu tlenowego. Badanie kosztu energetycznego wysiłku metodą kalorymetrii pośredniej.

4. Zmiany parametrów układu oddechowego oraz częstości skurczów serca podczas wysiłku o stopniowo wzrastającym obciążeniu. Pojęcie maksymalnego poboru tlenu ("pułapu tlenowego").

5. Pomiar maksymalnego poboru tlenu metodą bezpośrednią.

6. Pojęcie progów metabolicznych. Inwazyjne i nieinwazyjne metody wyznaczania obciążeń progowych.

7. Oznaczanie maksymalnego poboru tlenu metodami pośrednimi: Astranda i Margarii. Badanie wydolności fizycznej metodą PWC170.

8. Metody oceny maksymalnej mocy anaerobowej.

9. Kolokwium zaliczeniowe

10. Próby czynnościowe układu krążenia. Powysiłkowe zmiany tętna i ciśnienia krwi. Typy reakcji.

FIZJOLOGIA SPORTU

KIERUNEK WYCHOWANIE FIZYCZNE

CELE NAUCZANIA

Celem przedmiotu jest wyposażenie studentów w wiedzę o funkcjonowaniu organizmu sportowców podczas różnych wysiłków fizycznych w odmiennych warunkach środowiskowych, o podatności ustroju na bodźce treningowe, o strategii żywienia i suplementacji praktycznie w każdym makro i mikrocyklu treningowym, o optymalizowaniu procesu treningowego, o metodach badania skuteczności stosowanej zaprawy fizycznej, o fizjologicznym podłożu procesów zmęczenia i wypoczynku. Zdobyte na zajęciach z fizjologii sportu wiadomości i praktyczne umiejętności winny pozwolić słuchaczom tego kierunku studiów samodzielnie wykonywać podstawowe pomiary parametrów fizjologicznych, przeprowadzać testy oceny wydolności fizycznej, interpretować wyniki badań i na tej podstawie diagnozować poziom funkcjonalny organizmu sportowca. Powinny również pozwolić tym osobom świadomie i precyzyjnie oddziaływać na sferę motoryczną zawodnika racjonalnie dobranymi bodźcami ruchowymi adekwatnymi do bieżących możliwości wysiłkowych organizmu.

TREŚCI WYKŁADÓW

Fizjologiczna odpowiedź organizmu na wysiłki sportowe wykonywane w różnych warunkach środowiskowych ( w gorącym otoczeniu, w wodzie i w warunkach hipoksji wysokościowej). Podatność ustroju na bodźce fizyczne o różnej intensywności i odmiennym czasie trwania oraz determinanty ich modelowania. Strategie żywienia, nawadnianie i suplementacja sportowców przed, w trakcie i po zawodach. Diagnozowanie poziomu wydolności fizycznej organizmu (składowej aerobowej i anaerobowej) u wysokiej kasy sportowców w różnych dyscyplinach. Strategia ćwiczeń rozgrzewających. Wykorzystywanie pomiarów progu mleczanowego (LA) i anaerobowego (TDMA) w sterowaniu treningiem fizycznym. Fizjologiczne aspekty treningu szybkości i wytrzymałości - ważniejsze determinanty tych zdolności wysiłkowych organizmu.

TREŚCI ĆWICZEŃ

Progi metaboliczne i sposoby ich wyznaczania. Maksymalny stan stały steady-state. Podstawowa i wysiłkowa przemiana (kalorymetria bezpośrednia i pośrednia). Sposoby oceny fizjologicznego kosztu wysiłków sportowych. Bezpośrednie metody oznaczania VO2max. Dług i deficyt tlenowy w wysiłkach fizycznych o różnej intensywności i o odmiennym czasie trwania. Metody diagnozowania poziomu wskaźników wydolności beztlenowej (fosfagenowej i glikolitycznej komponenty) - jumping testy i testy rowerowe. Metody oceny sprawności wysiłkowych mechanizmów termoregulacyjnych u sportowców.

BIOCHEMIA

KIERUNEK WYCHOWANIE FIZYCZNE

STUDIA STACJONARNE

CELE NAUCZANIA

• Poznanie podstawowych reguł metabolizmu i zastosowania ich w fizjologicznych funkcjach organizmu

• Poznanie procesów uzyskiwania energii z przemian metabolicznych i sposoby jej magazynowania

• Współzależność informacji, konformacji i metabolizmu w procesach fizjologicznych.

• Poznanie w jaki sposób wysiłek fizyczny o różnej intensywności, czasie trwania i charakterze wpływa na podstawowe przemiany metaboliczne.

MATERIAŁ, KTÓREGO ZNAJOMOŚĆ JEST WYMAGANA PRZED PRZYSTĄPIENIEM DO ZAJĘĆ

• Znajomość chemii i biologii z zakresu szkoły średniej o profilu ogólnym.

PLAN I ORGANIZACJA ZAJĘĆ

Zajęcia obejmują 30 godzin ćwiczeń laboratoryjnych oraz 15 godzin wykładów, które realizowane są w drugim semestrze. Po zakończeniu wykładów i ćwiczeń z danego działu studenci zaliczają 3 kolokwia. Uzyskanie pozytywnej oceny z każdego z nich jest warunkiem dopuszczenia do egzaminu końcowego, który w pierwszym terminie przeprowadzany jest w formie pisemnej, a w terminie drugim w formie ustnej. Wymagania egzaminacyjne obejmują wszystkie zagadnienia zawarte w treściach programowych wykładów i ćwiczeń. Termin egzaminu z biochemii jest konsultowany i ustalany w porozumieniu ze studentami.

WYKŁADY - TREŚCI PROGRAMOWE

• Molekularne składniki komórki Wiązania występujące w biomolekułach nieorganicznych i organicznych. Przydatność biologiczna związków organicznych. Własności fizyczne i struktura wody. Wiązania wodorowe. Woda jako rozpuszczalnik. Współdziałania hydrofobowe.

• Homeostaza i mechanizmy jej zachowania. Rola elektrolitów w ustroju. Bufory i ich rola w utrzymaniu równowagi kwasowo - zasadowej ustroju.

• Aminokwasy, podział, własności chemiczne Szkielet kowalencyjny białek i ich sekwencja aminokwasowa. Przemiana azotu aminokwasowego w mocznik. Przemiana azotu aminokwasowego w amoniak - pojęcie dezaminacji. Bilans azotowy.

• Konformacja i podział białek. Własności białek w ustroju. Funkcje białek. Wpływ wysiłku na przemiany białek i aminokwasów.

• Enzymy kinetyka i inhibicja. Kinetyka chemiczna, budowa i klasyfikacja enzymów, kofaktory enzymów, ich podział i znaczenie. Zmiany aktywności enzymów jako wynik treningu.

• Zasady bioenergetyki. Metabolizm, pojęcie przemian metabolicznych jako szeregu reakcji katalizowanych przez różne enzymy. Procesy anaboliczne i kataboliczne.

• Budowa i znaczenie związków wysokoenergetycznych. ATP jako bezpośrednie źródło energii do pracy mięśnia . Hydroliza ATP. Mechanizmy resyntezy ATP.

• Węglowodany Podział, występowanie w żywych organizmach. Pokarmowe źródła glukozy. Budowa glikogenu jego synteza i rozpad w mięśniach i wątrobie.

• Metabolizm węglowodanów w warunkach tlenowych i beztlenowych. Glikoliza. Energetyka i kontrola glikolizy

• Cykl kwasu cytrynowego i jego kontrola. Wewnątrzkomórkowa lokalizacja enzymów cyklu Krebsa.

• Transport elektronów na tlen i fosforylacja oksydacyjna. Mitochondria i ich budowa. Łańcuch oddechowy i jego lokalizacja.

• Transport tlenu do mitochondrium. Produkcja dwutlenku węgla w czasie wysiłku. Budowa i rola hemoglobiny jako białka transportującego i buforującego.

• Resynteza glikogenu mięśniowego i wątrobowego. Cykle glukozo - mleczanowy i glukozo - alaninowy.

• Budowa triacylogliceroli i ich synteza i rozpad. Lipoliza, utlenianie kwasów tłuszczowych rola L-karnityny w transporcie kwasów tłuszczowych.

• Wpływ wysiłku fizycznego na wykorzystanie źródeł energii. Wysiłki tlenowe i beztlenowe, systemy odtwarzania ATP w mięśniach.

ĆWICZENIA (30 GODZIN) - TREŚCI PROGRAMOWE

1. Omówienie regulaminu ćwiczeń oraz zasad zachowania się i pracy w laboratorium. Budowa atomu, wiązania chemiczne, stan równowagi, stała równowagi. Teorie kwasów i zasad. Dysocjacja elektrolityczna.

2. Praktyczne zapoznanie się z problematyką badań laboratoryjnych. Podstawowy sprzęt i naczynia laboratoryjne. Iloczyn jonowy wody, pojęcie pH. Hydroliza soli, estrów i innych związków chemicznych. Roztwory buforowe.

3. Badanie pH kwasów, zasad i soli oraz produktów spożywczych. Określanie odczynów płynów ustrojowych: ślina, mocz, sok żołądkowy, trzustkowy, krew.

4. Własności buforujące roztworów. Sporządzanie roztworów buforowych: octanowego, fosforanowego o różnych wartościach pH, oraz badanie ich własności w obecności mocnych kwasów i zasad. Porównanie własności buforujących wody wodociągowej, destylowanej i surowicy.

5. I kolokwium.

6. Badanie właściwości białek. Budowa i własności chemiczne aminokwasów. Budowa i konformacje białek. Strącanie białek kationami metali ciężkich. Badanie odczynu biuretowego białek. Wysalanie albumin i globulin surowicy. Oznaczanie punktu izoelektrycznego dla kazeiny.

7. Białka ustroju i ich funkcje. Równowaga kwasowo-zasadowa ustroju. Białka krwi: budowa hemoglobiny i jej funkcje transportowe i buforujące. Hemoglobina jako przykład białka allosterycznego. Wymiana gazowa w tkankach i płucach.

8. Reakcje enzymatyczne. Hydroliza enzymatyczna skrobi i sacharozy. Budowa enzymu. Mechanizm katalizy enzymatycznej. Czynniki wpływające na szybkość reakcji enzymatycznej. Budowa skrobi i sacharozy. Badanie hydrolizy skrobi pod wpływem amylazy ślinowej.

9. II kolokwium.

10. Reakcje utleniania i redukcji związków organicznych i nieorganicznych. Utlenianie alkoholu etylowego, gliceryny i formaliny. Łańcuch oddechowy i fosforylacja oksydacyjna.

11. Cukry proste i złożone. Badanie prób redukcyjnych cukrów. Budowa cukrów prostych i złożonych. Własności chemiczne cukrów, występowanie w przyrodzie. Trawienie w przewodzie pokarmowym. Indeks glikemiczy produktów spożywczych. Rola glukozy i glikogenu w ustroju człowieka. Synteza i rozpad glikogenu Badanie odczynu redukcyjnego cukrów prostych i złożonych. Reakcje charakterystyczne skrobi.

12. Glikoliza i cykl Krebsa. Glikoliza tlenowa i beztlenowa. Cykl Krebsa. Energetyka i kontrola tych cykli w nienaruszonej komórce. Oznaczanie poziomu mleczanów po wykonywanej pracy fizycznej.

13. Budowa tłuszczów. Badanie właściwości chemicznych i fizycznych. Budowa tłuszczów roślinnych i zwierzęcych. Trawienie w przewodzie pokarmowym. Proces ?-oksydacji. Oznaczanie zmydlania tłuszczy. Badanie tłuszczy nienasyconych.

14. III kolokwium.

15. Integracja metabolizmu, ćwiczenia zaliczeniowe.

BIOCHEMIA

WYCHOWANIE FIZYCZNE

STUDIA NIESTACJONARNE ZAOCZNE

CELE NAUCZANIA

Poznanie podstaw spoczynkowych i wysiłkowych procesów biochemicznych zachodzących w organizmie człowieka

ORGANIZACJA ZAJĘĆ

Program biochemii realizowany jest w semestrze II w trakcie 8 godzin wykładów oraz 12 godzin ćwiczeń laboratoryjnych.

WARUNKI ZALICZENIA

Warunkiem zaliczenia przedmiotu jest udział w wykładach, ćwiczeniach laboratoryjnych oraz uzyskanie pozytywnej oceny z kolokwium zaliczeniowego. Egzamin końcowy z biochemii prowadzony jest w formie pisemnej. Wymagania egzaminacyjne obejmują wszystkie zagadnienia zawarte w treściach programowych wykładów i ćwiczeń. Termin egzaminu z biochemii jest konsultowany i ustalany w porozumieniu ze Studentami.

TREŚCI PROGRAMOWE

Molekularne składniki komórek i ich znaczenie biologiczne. Woda w organizmie człowieka. Budowa i rola błon biologicznych. Transport przez błony. Podstawy biochemiczne homeostazy ustrojowej. Równowaga kwasowo-zasadowa organizmu. Równowaga wodno-elektrolitowa organizmu. Struktura i funkcje białek w ustroju. Mioglobina i hemoglobina - białka wiążące tlen - porównanie budowy i funkcji. Allosteryczność. Efekt Bohra. Udział białek w skurczu mięśni. Biochemia skurczu mięśnia. Funkcja katalityczna białek: enzymy zewnątrzkomórkowe i wewnątrzkomórkowe. Regulacja szybkości reakcji enzymatycznych. Enzymy łańcucha oddechowego. Metabolizm, przemiany anaboliczne i kataboliczne. ATP jako uniwersalny nośnik energii. Źródła resyntezy ATP w komórkach mięśni szkieletowych. Procesy fosforylacji substratowej i oksydacyjnej. Przemiany węglowodanowe i lipidowe. Bilans azotowy. Bilans energetyczny przemian tlenowych i beztlenowych. Integracja metabolizmu. Wspólne intermediaty i umiejscowienie szlaków metabolicznych w komórce. Udział układu hormonalnego w regulacji aktywności przemian metabolicznych. Wysiłkowe zmiany parametrów biochemicznych we krwi.

TEMATYKA WYKŁADÓW

1. Molekularne składniki komórek i ich znaczenie biologiczne. Woda w organizmie człowieka.

2. Przemiany metaboliczne węglowodanów i lipidów. Bilans azotowy.

3. Integracja metabolizmu z udziałem układu hormonalnego. Metabolizm komórek mięśni szkieletowych.

4. Równowaga kwasowo-zasadowa i wodno-elektrolitowa organizmu. Wysiłkowe zmiany parametrów biochemicznych we krwi.

TEMATYKA ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

- Struktura i funkcje białek w ustroju.

Udział białek w skurczu mięśnia szkieletowego. Mioglobina i hemoglobina - porównanie budowy i funkcji. Transport gazów oddechowych we krwi.

Ćwiczenia praktyczne: Omówienie regulaminu ćwiczeń oraz zasad pracy i zachowania się w laboratorium. Podstawowy sprzęt i naczynia laboratoryjne. Kolorymetria. Oznaczanie stężenia hemoglobiny metodą Drabkina. Strącanie białek kationami metali ciężkich. Denaturacja termiczna sacharazy.

- Funkcja katalityczna białek.

Budowa i klasyfikacja enzymów. Enzymy zewnątrz- i wewnątrzkomórkowe. Regulacja szybkości reakcji enzymatycznych. Enzymy łańcucha oddechowego.

Ćwiczenia praktyczne: Oznaczanie aktywności amylazy w zależności od pH i temperatury.

- Metabolizm - pojęcia podstawowe.

Przemiany kataboliczne i anaboliczne. ATP jako związek wysokoenergetyczny. Źródła resyntezy ATP w komórkach mięśni szkieletowych. Etapy uzyskiwania energii. Proces fosforylacji substratowej i oksydacyjnej.

Ćwiczenia praktyczne: Badanie własności redukcyjnych cukrów (glukoza, laktoza, sacharoza), próba Tollensa.

- Przemiany metaboliczne węglowodanów i lipidów.

Glikoliza, cykl Krebsa, (-oksydacja kwasów tłuszczowych. Ćwiczenia praktyczne: Reakcja zmydlania trójglicerydów. Sporządzenie schematu budowy błony biologicznej.

- Bilans energetyczny przemian tlenowych i beztlenowych.

Spalanie glukozy, glikoliza beztlenowa, zysk energetyczny z utleniania TG, utlenianie kwasów tłuszczowych, bilans energetyczny glukoneogenezy i syntezy kwasów tłuszczowych.

Ćwiczenia praktyczne: Sporządzenie schematu budowy komórki z zaznaczeniem umiejscowienia omawianych szlaków metabolicznych w odpowiednich strukturach. Wyznaczanie zysku energetycznego z utleniania glukozy, kwasów tłuszczowych, kwasu mlekowego, glicerolu.

- Izohydria.

Zaburzenia równowagi kwasowo-zasadowej. Kolokwium zaliczeniowe.

Ćwiczenia praktyczne: Pomiar wartości pH wybranych środków spożywczych. Porównanie buforujących właściwości wody destylowanej, wody wodociągowej i białek osocza.