Zagadnienia do przygotowania do zajęć z Biofizyki i Informatyki.

Zagadnienia do przygotowania do zajęć z Biofizyki w semstrze letnim 2021/2022.

 

U W A G A !

  1. Studentów obowiązuje materiał z fizyki w zakresie szkoły średniej.

 

SEMINARIA Z BIOFIZYKI

SEMINARIUM 1.

 

 TEMAT: CIEPŁO I JEGO WYMIANA Z OTOCZENIEM. ENERGETYKA CIEPLNA ORGANIZMU CZŁOWIEKA. BIOTERMODYNAMIKA.

 

  1. Układ termodynamiczny. Stan układu. Parametry stanu. Równowaga termodynamiczna. Energia wewnętrzna układu. I, II i III zasada termodynamiki. Entalpia. Entropia. Prawo Hessa. Prawo Fouriera – Biota.
  2. Ciepło. Strumień ciepła. Moc cieplna. Podstawowa przemiana materii. Hipertermia. Hipotermia.
  3. Sposoby dystrybucji ciepła (przewodzenie, konwekcja, promieniowanie, parowanie - funkcje, które je opisują).
  4. Odczyn gorączkowy. Energetyka cieplna organizmu człowieka w różnych warunkach termicznych i fizjologicznych - w przemianie podstawowej, przy ciężkiej pracy fizycznej, przy zanurzeniu w zimnej wodzie, suchym i ciepłym powietrzu itp.

LITERATURA:

  1. Biofizyka – red. F. Jaroszyk, II uaktualnione i rozszerzone, PZWL 2008 i późniejsze
  2. Fizjologia człowieka w zarysie. Traczyk Władysław Z. PZWL Wydawnictwo Lekarskie, 2008
  3. Fizyka dla przyrodników - tom 3, J.W. Kane, M.M. Sternheim, PWN,1988.
  4. Podstawy biofizyki pod red. A. Pilawskiego.
  5. Moebs et al., Fizyka dla szkół wyższych. Tom 2., OpenStax, 201: https://openstax.org/details/books/fizyka-dla-szkół-wyższych-tom-2<https://openstax.org/details/books/fizyka-dla-szkół-wyższych-tom-2> (termodynamika; elektryczność i magnetyzm)

 

SEMINARIUM 2.

TEMAT: BIOFIZYKA UKŁADU KRĄŻENIA I UKŁADU ODDECHOWEGO. ZJAWISKA POWIERZCHNIOWE  W PROFILAKTYCE, HIGIENIE, DIAGNOSTYCE I LECZENIU. ROLA CIŚNIENIA W UKŁADZIE KRĄŻENIA I UKŁADZIE ODDECHOWYM. WPŁYW CIŚNIENIA ZEWNĘTRZNEGO NA ORGANIZM CZŁOWIEKA.

 

  1. Zjawiska adhezji, kohezji i napięcia powierzchniowego (określenia, metody pomiaru, jednostki miar).
  2. Znaczenie i obserwacja przejawów zjawisk adhezji, kohezji i napięcia powierzchniowego w życiu codziennym. Wykorzystanie wymienionych zjawisk w profilaktyce, higienie, diagnostyce, leczeniu (mycie i higiena osobista, pranie, środki zmiękczające, detergenty; działanie na skórę i śluzówkę, leki w płynie i ich dawkowanie itp.).
  3. Zjawiska powierzchniowe w organizmie ludzkim. Napięcie powierzchniowe żółci oraz soku żołądkowego i trzustkowego, adhezja śluzu żołądkowego i ich znaczenie dla prawidłowej pracy przewodu pokarmowego. Znaczenie napięcia powierzchniowego, adhezji i kohezji w procesie trawienia. Picie alkoholu etylowego i trawienie - mity i rzeczywistość z punktu widzenia biofizyki zjawisk powierzchniowych.
  4. Surfaktanty - występowanie, znaczenie roli zmian napięcia powierzchniowego dla procesu oddychania.

LITERATURA:

  1. Biofizyka – red. F. Jaroszyk, II uaktualnione i rozszerzone, PZWL 2008 i późniejsze
  2. Podstawy biofizyki pod red. A. Pilawskiego.
  3. Moebs et al., Fizyka dla szkół wyższych. Tom 1., Openstax,2018: https://openstax.org/details/books/fizyka-dla-szkół-wyższych-tom-1 <https://openstax.org/details/books/fizyka-dla-szkół-wyższych-tom-1> (mechanika; fale i akustyka)

 

 

TEMATY i ZAGADNIENIA DO PRZYGOTOWANIA DO ĆWICZEŃ Z BIOFIZYKI DLA STUDENTÓW I ROKU WYDZIAŁU LEKARKIEGO W SEMESTRZE LETNIM 2021/2022 ROKU.

Wymagania wstępne: Wiedza z zakresu fizyki i biologii szkoły średniej.

CW B1: Badanie elektrycznych właściwości tkanek i cieczy biologicznych oraz charakterystyk wybranych prądów używanych w elektrodiagnostyce i elektrolecznictwie

  1. Pojęcia podstawowe: prąd elektryczny, natężenie prądu elektrycznego, napięcie prądu elektrycznego. Prawo Ohma. I i II prawo Kirchhoffa. Podział prądów (stały i zmienny). Obliczanie zastępczego oporu.
  2. Działanie prądu stałego na organizm ludzki (elektrochemiczne, elektrokinetyczne, elektrotermiczne). Anelektrotonus i katelektrotonus.
  3. Pojęcie punktów motorycznych nerwów i mięśni.
  4. Reobaza, chronaksja, chronaksymetria, krzywa i/t, prawo du Bois Reymonda, współczynnik akomodacji, iloraz akomodacji.
  5. Zasady elektrostymulacji leczniczej mięśni i nerwów z wykorzystaniem prądów o przebiegach prostokątnych i trójkątnych.
  6. Galwanizacja, elektrostymulacja, prądy diadynamiczne (Bernarda), prądy TENS (transcutaneous electrical nerve stimulation), prądy Traberta, prądy interferencyjne, prądy Kotza (rosyjska stymulacja).

CW B2: Biofizyka procesu widzenia. Wyznaczanie refrakcji oka za pomocą retinoskopu.

  1. Narząd wzroku.
  2. Biofizyka i energetyka procesu widzenia.
  3. Określenie i charakterystyka optycznych wielkości fizycznych (optyka geometryczna oka).
  4. Recepcja i percepcja światła.
  5. Widzenie skotopowe i fotopowe – mechanizmy i teorie widzenia.
  6. Soczewki cienkie. Soczewki skupiające i rozpraszające. Konstrukcja biegu promieni dla cienkich soczewek. Równanie soczewki cienkiej.
  7. Akomodacja oka. Refrakcja. Wady refrakcji oczu.

CW B3: Badanie przewodnictwa powietrznego i kostnego układu zmysłu słuchu oraz właściwości mechanicznych tkanek. 

  1. Charakterystyka fizyczna fali akustycznej i sposób jej propagacji. Zakres słyszalny ucha ludzkiego – izofony.
  2. Różne rodzaje efektów akustycznych i ich charakterystyka.
  3. Biofizyka procesu słyszenia i fizyczne aspekty funkcjonowania narządu słuchu.
  4. Podstawowe akustyczne wielkości fizyczne (natężenie i ciśnienie akustyczne, poziom natężenia i ciśnienia, głośność i poziom głośności), obiektywne i subiektywne cechy dźwięku.
  5. Prawo Webera-Fechnera.
  6. Biofizyka słyszenia w różnych okresach życia człowieka.
  7. Ubytki słuchu.
  8. Hałas i jego skutki dla narządu słuchu i skutki pozasłuchowe.

 

CW B4: Badanie powierzchniowych i optycznych właściwości cieczy biologicznych. Wyznaczanie: napięcia powierzchniowego cieczy, refrakcji molekularnej cieczy lub skręcalności właściwej roztworów optycznie czynnych.

  1. Zjawiska adhezji, kohezji i napięcia powierzchniowego (określenia, metody pomiaru, jednostki miar).
  2. Zjawiska powierzchniowe w organizmie ludzkim. Napięcie powierzchniowe żółci oraz soku żołądkowego i trzustkowego, adhezja śluzu żołądkowego i ich znaczenie dla prawidłowej pracy przewodu pokarmowego.
  3. Zasady precyzyjnego pomiaru napięcia powierzchniowego (cieczy biologicznych, wody destylowanej, alkoholi itp.) metodą stalagmometryczną, metodą rozciągania błonki powierzchniowej strzemiączkiem Lenarda z użyciem wagi torsyjnej i metodą kapilarną.
  4. Podstawowe pojęcia oraz prawa dotyczące przepływu i statyki cieczy (prawo ciągłości strugi, Bernoulliego, Poiseuille'a, Archimedesa, Pascala itp.), opór naczyniowy, struga, zjawiska towarzyszące przepływowi przez zwężki, lepkość cieczy.
  5. Prawo Stokesa.

CW B5: Badanie charakterystyki przepływów krwi w naczyniach krwionośnych, ultrasonografia dopplerowskiej, reologiczne właściwości cieczy i materiałów biologicznych.

  1. Fizyczne i biofizyczne podstawy ultrasonografii. USG jako metoda obrazowania narządów wewnętrznych człowieka w celach diagnostycznych.
  2. Zjawisko Dopplera i fizyczne podstawy zastosowania go w diagnostyce przepływu krwi w układzie tętniczym i żylnym.
  3. Fizyczne aspekty Dopplerowskiej prezentacji USG.
  4. Współczynnik kostka – ramię (ABI – ankle-brachial index).
  5. Klasyfikacja Fontaine’a.

ZALECANA LITERATURA

  1. Biofizyka – red. F. Jaroszyk, II uaktualnione i rozszerzone, PZWL 2008 i późniejsze
  2. Fizjologia człowieka w zarysie. Traczyk Władysław Z. PZWL Wydawnictwo Lekarskie, 2008
  3. Fizyka dla przyrodników - tom 3, J.W. Kane, M.M. Sternheim, PWN,1988.
  4. Podstawy biofizyki pod red. A. Pilawskiego.
  5. Moebs et al., Fizyka dla szkół wyższych. Tom 1., Openstax,2018: https://openstax.org/details/books/fizyka-dla-szkół-wyższych-tom-1 <https://openstax.org/details/books/fizyka-dla-szkół-wyższych-tom-1> (mechanika; fale i akustyka)
  6. Moebs et al., Fizyka dla szkół wyższych. Tom 2., OpenStax, 201: https://openstax.org/details/books/fizyka-dla-szkół-wyższych-tom-2<https://openstax.org/details/books/fizyka-dla-szkół-wyższych-tom-2> (termodynamika; elektryczność i magnetyzm)
  7. Moebs et al., Fizyka dla szkół wyższych. Tom 3., OpenStax2018: https://openstax.org/details/books/fizyka-dla-szkół-wyższych-tom-3<https://openstax.org/details/books/fizyka-dla-szkół-wyższych-tom-3> (optyka; fizyka współczesna)
  8. Mika T.: Fizykoterapia. PZWL, Warszawa, (aktualne wydanie)
  9. MATERIAŁY DO ĆWICZEŃ Z BIOFIZYKI I FIZYKI, pod red. B. Kędzi, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa,
  10. .BIOFIZYKA – WYBRANE ZAGADNIENIA WRAZ Z ĆWICZENIAMI, pod red. Z.Jóźwiaka & G.Bartosza, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa

 

 

KARTY ĆWICZEŃ do pobrania.