Zakład Fizjologii i Biochemii - 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







4.
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
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 GoversSahliego. 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
I.
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 bodźcoprzewodzący 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
I.
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 GoversSahliego. 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.
ZALECANE POZYCJE LITERATURY Z FIZJOLOGII:
11. William F. Ganong - "Fizjologia. Podstawy fizjologii lekarskiej". Wyd. Lek. PZWL, Warszawa
1994
12. Jan Górski (red.) - "Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego". Wyd. Lek. PZWL, Warszawa
2001
13. Artur Jaskólski (red.) - "Podstawy fizjologii wysiłku fizycznego z zarysem fizjologii człowieka".
Wyd. AWF we Wrocławiu, 2002
14. S. Silbernagl, A. Despopoulos - "Kieszonkowy atlas fizjologii". Wyd. Lek. PZWL, Warszawa 1994
15. Stanisław Kozłowski, Krystyna Nazar - "Wprowadzenie do fizjologii klinicznej". Wyd. Lek. PZWL,
Warszawa 1995
16. Władysław Traczyk - "Fizjologia człowieka w zarysie". Wyd. Lek. PZWL, Warszawa 1997
17. Ryszard Kubica - "Podstawy fizjologii pracy i wydolności fizycznej". Wyd. skrypt. AWF w
Krakowie nr 24, 1995
18. Halina Halicka-Ambroziak - "Wskazówki do ćwiczeń z fizjologii dla studentów wychowania
fizycznego". Wyd. AWF w Warszawie, 1986
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.
ZALECANE POZYCJE LITERATURY Z FIZJOLOGII:
1.
2.
3.
4.
Górski J.: Fizjologiczne podstawy wysiłku fizycznego. PZWL, 2001.
Jaskólski A.: Podstawy fizjologii wysiłku fizycznego. AWF-Wrocław, 2002.
Kozłowski St., Nazar K. - Wprowadzenie do fizjologii klinicznej. PZWL Warszawa, 1995.
Kubica R.: Podstawy fizjologii pracy i wydolności fizycznej. Wydawnictwo skryptowe nr 24, AWF
Kraków, 1995.
5. Halicka-Ambroziak H.D.: Wskazówki do ćwiczeń dla studentów szkół wychowania fizycznego.
Wydawnictwo AWF Warszawa, 1983.
6. Robergs R.A, S.O.Roberts - Fundamental Principles of Exercise Physiology. McGraw-Hill Higher
Education |Comp.2000.
7. Astrand P.O. - Text Book of Work Physiology . McGraw-Hill 1998.
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.
LITERATURA ZALECANA
1. Bączyk S. Zarys biochemii PWN Warszawa, Poznań 1993.
2. Bączyk S. Podstawy biochemii sportu. PWN Warszawa, Poznań 1993.
3. Gałamon T Chemia ogólna dla studentów medycyny i stomatologii. PZWL Warszawa 1988.
4. Gumińska M. Zarys biochemii ogólnej dla studentów medycyny i stomatologii. Wydawnictwo UJ
1998.
5. Korzeniewski B. Metabolizm. Oficyna Wydawnicza Erem- Fosze, Kraków Rzeszów, 2000.
6. Stryer L. Biochemia Wydawnictwo Naukowe PWN Warszawa 1997.
7. Hames B.D. Hooper N.M. Houghton J.D. Biochemia / Krótkie wykłady/ Wydawnictwo Naukowe
PWN 1999.
8. Elżbieta Hubner-Woźniak, Grażyna Lutosławska Podstawy Biochemii Wysiłku fizycznego,
Warszawa 2000.
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 Lkarnityny 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.
ZALECANE POZYCJE LITERATURY Z BIOCHEMII
1. Chemia ogólna z elementami biochemii, T. Kędryna, wyd. Zamiast korepetycji s.c.,
Kraków 1994.
2. Biochemia - krótkie wykłady, B.D. Hames, N.M. Hooper, J.D. Houghton, Wydawnictwo Naukowe
PWN, Warszawa 1999.
3. Biochemia, L. Stryer, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2000.
4. Metabolizm, B. Korzeniewski, Oficyna Wydawnicza Erem-Fosze, Kraków, Rzeszów 2000.
5. Podstawy biochemii wysiłku fizycznego, E. Hübner-Woźniak, G. Lutosławska, Biblioteka
Trenera,Warszawa 2000.
6. Biochemia, ilustrowany przewodnik, J. Koolman, K.H. Röhm, Wydawnictwo Lekarskie PZWL,
Warszawa 2005.
7. Wprowadzenie do fizjologii klinicznej, pod red.: S. Kozłowskiego i K. Nazar, Wydawnictwo
Lekarskie PZWL, Warszawa 1999.
8. Podstawy biochemiczne równowagi kwasowo-zasadowej organizmu człowieka, H. Szafran, M.
Kuś, CM Kraków 1992.