Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Procesy regulacji w systemach biologicznych
Koordynator przedmiotu:
Prof. dr hab. inż. Gerard Cybulski
Status przedmiotu:
Fakultatywny dowolnego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Inżynieria Biomedyczna
Grupa przedmiotów:
Przedmioty zaawansowane specjalności (Aparatura Medyczna) – obieralne
Kod przedmiotu:
PRSB
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2021/2022
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1) Liczba godzin bezpośrednich 32, w tym: a) ćwiczenia - 30 godz. ; b) konsultacje - 2 godz. ; 2) Praca własna studenta 28 godziny: a) przygotowanie do ćwiczeń - 8 godz. b) przygotowanie do kolokwiów - 15 godz. ; c) zapoznanie z literaturą –5 godz.; Suma 60 (2 ECTS)
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1 punkt ECTS - liczba godzin bezpośrednich: 32, w tym: a) ćwiczenia - 30 godz. ; b) konsultacje - 2 godz. ;
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
0 ECTS
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Znajomość układów elektronicznych, elektrotechniki, metod pomiaru wielkości elektrycznych i nieelektrycznych, znajomość fizykomedycznych podstaw inżynierii biomedycznej
Limit liczby studentów:
brak
Cel przedmiotu:
Znajomość mechanizmów regulacyjnych zachodzących w żywych organizmach na poziomie układów ze szczególnym uwzględnieniem procesów regulacji oraz ich nieinwazyjnego monitorowania w układzie krążenia
Treści kształcenia:
Systemy biologiczne od cząsteczek do ekosystemu. Znaczenie procesów regulacji w żywych organizmach. Homeostaza. Układ autonomiczny – budowa i funkcja. Podstawowe metody stosowane w badaniu mechanizmów regulacyjnych w układzie krążenia. Problemy w detekcji i monitorowaniu sygnałów biologicznych. Systemy z otwartą i zamkniętą pętlą sprzężenia. Krzywe powrotu żylnego i pojemności minutowej. Regulacja krążenia. Regulacja procesu oddychania. Nieparametryczne i parametryczne metody identyfikacji biologicznych systemów regulacji. Identyfikowalność. Zastosowanie metod optymalizacyjnych. Nieliniowe metody analizy. Oscylatory nieliniowe. Systemy rejestrujące i analizujące. Analizowane parametry sygnału EKG. Metody stosowane w dziedzinie czasu i częstotliwości. Metody nieliniowe. Turbulencja rytmu serca. Asymetria rytmu serca. Metody odbioru sygnału i analizowane parametry. Analiza odpowiedzi na wysiłek dynamiczny, statyczny, próbę ortostatyczną bierną i czynną. Perspektywy rozwoju metod badania układów regulacji w systemach biologicznych.
Metody oceny:
Dwa kolokwia w trakcie semestru
Egzamin:
nie
Literatura:
1. Ewaryst Tkacz, Przemysław Borys. Bionika. WNT, Warszawa 2006; 2. Khoo, Michael C. K. Physiological control systems : analysis, simulation, and Estimation. ISBN: 978-0-7803-3408-3, September 1999, Wiley-IEEE Press; 3. Khandpur RS. Biomedical instrumentation. Technology and applications. McGraw-Hill, 2005; 4. Jarosław Piskorski. Asymetria rytmu serca. Wydawnictwa Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu, 2011; 5. Aston R.: Principles of Biomedical Instrumentation and Measurement. Merrill Publ. Comp. Columbus 1990; 6. John G. Webster (Editor – in chief). Medical Instrumentation Applications and Design. John Willey and Sons, 2010; 7. Maciej Nałęcz. (red) Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000 t. 1 Biosystemy. EXIT Warszawa; 8. Shakti Chatterjee and Aubert Miller. Biomedical Instrumentation Systems. Delmar Pub, 2010; 9. Gerard Cybulski. Ambulatory Impedance Cardiography. The Systems and their Applications. Series: Lecture Notes in Electrical Engineering, Vol. 76, 1st Edition, 2011, ISBN: 978-3-642-11986-6, Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. K. 10. Zhe Chen (Editor), Sridevi V. Sarma (Editor). Dynamic Neuroscience: Statistics, Modeling, and Control , 1st ed. 2018 Edition , Springer, 2018
Witryna www przedmiotu:
brak
Uwagi:
brak

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka PRSB_2st_W01
Zaawansowana wiedza w zakresie wykorzystywania metod przetwarzania i analizy sygnałów biomedycznych, w tym metod analizy czasowo-częstotliwościowej sygnałów, w zastosowaniach do badania procesów regulacji w systemach biologicznych
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: W_04
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_WG.o, P7U_W
Charakterystyka PRSB_2st_W02
Wiedza w zakresie ograniczeń metod badania układu autonomicznego i układu krążenia
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: W_04
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_W, I.P7S_WG.o

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka PRSB_2st_U01
Potrafi przeprowadzić analizę parametrów charakteryzujących sygnały biologiczne ze szczególnym uwzględnieniem sygnałów charakteryzujących czynność układu krążenia i układu atonomicznego
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: U_01
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o
Charakterystyka PRSB_2st_U02
Potrafi zbierać informacje nt. procesów regulacji w systemach biologicznych, dokonywać ich krytycznej oceny oraz formułować i uzasadniać wnioski
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane charakterystyki kierunkowe: U_02
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_U, I.P7S_UW.o, III.P7S_UW.o

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka PRSB_2st_K01
Student dowiaduje się o potrzebie ustawicznego kształcenia
Weryfikacja: Bieżąca ocena podczas zajęć
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_01
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_K, I.P7S_KK
Charakterystyka PRSB_2st_K02
Student dowiaduje się o potrzebie kreatywnego spojrzenia na narzędzia służące do analizy procesów biologicznych
Weryfikacja: Bieżąca ocena podczas zajęć
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_01
Powiązane charakterystyki obszarowe: P7U_K, I.P7S_KK