Zagadnienia do przygotowania do zajęć z Biofizyki w semstrze letnim 2023/2024.
SEMINARIA Z BIOFIZYKI
SEMINARIUM 1.
CIEPŁO I JEGO WYMIANA Z OTOCZENIEM. ENERGETYKA CIEPLNA ORGANIZMU CZŁOWIEKA. BIOTERMODYNAMIKA.
- a) Układ termodynamiczny. Stan układu. Parametry stanu. Równowaga termodynamiczna. Energia wewnętrzna układu. I, II i III zasada termodynamiki. Entalpia. Entropia. Prawo Hessa. Prawo Fouriera – Biota.
- b) Ciepło. Strumień ciepła. Moc cieplna. Podstawowa przemiana materii. Hipertermia. Hipotermia.
- c) Sposoby dystrybucji ciepła (przewodzenie, konwekcja, promieniowanie, parowanie - funkcje, które je opisują).
- d) 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:
- Biofizyka – red. F. Jaroszyk, wyd.II uaktualnione i rozszerzone, PZWL 2008 i późniejsze
- Fizjologia człowieka w zarysie. Traczyk Władysław Z. PZWL Wydawnictwo Lekarskie, 2008
- Fizyka dla przyrodników - tom 3, J.W. Kane, M.M. Sternheim, PWN,1988.
- Podstawy biofizyki pod red. A. Pilawskiego.
- 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:
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.
- a) Zjawiska adhezji, kohezji i napięcia powierzchniowego (określenia, metody pomiaru, jednostki miar).
- b) 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.).
- c) 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.
- d) Surfaktanty - występowanie, znaczenie roli zmian napięcia powierzchniowego dla procesu oddychania.
LITERATURA:
- Biofizyka – red. F. Jaroszyk, wyd.II uaktualnione i rozszerzone, PZWL 2008 i późniejsze
- Podstawy biofizyki pod red. A. Pilawskiego.
- 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 .
ĆWICZENIE B1
Badanie elektrycznych właściwości tkanek i cieczy biologicznych oraz charakterystyk wybranych prądów używanych w elektrodiagnostyce i elektrolecznictwie.
- Pojęcia podstawowoe: prąd elektryczny, natężenie prądu elektrycznego, napięcie prądu elektrycznego, prawo Ohma. Podział prądów (stały i zmienny).
- Działanie prądu stałego na organizm ludzki (elektrochemiczne, elektrokinetyczne, elektrotermiczne). Anelektrotonus i katelektrotonus.
- Pojęcie punktów motorycznych nerwów i mięśni.
- Reobaza, chronaksja, chronaksymetria, krzywa i/t, prawo du Bois Reymonda, współczynnik akomodacji, iloraz akomodacji.
- Zasady elektrostymulacji leczniczej mięśni i nerwów z wykorzystaniem prądów o przebiegach prostokątnych i trójkątnych.
- Galwanizacja, elektrostymulacja, prądy diadynamiczne (Bernarda), prądy TENS (transcutaneous electrical nerve stimulation), prądy Traberta, prądy interferencyjne, prądy Kotza (rosyjska stymulacja).
ĆWICZENIE B2
Biofizyka procesu widzenia. Wyznaczanie refrakcji oka za pomocą retinoskopu.
- Narząd wzroku.
- Biofizyka i energetyka procesu widzenia.
- Określenie i charakterystyka optycznych wielkości fizycznych (optyka geometryczna oka).
- Recepcja i percepcja światła.
- Widzenie skotopowe i fotopowe – mechanizmy i teorie widzenia.
- Soczewki cienkie. Soczewki skupiające i rozpraszające. Konstrukcja biegu promieni dla cienkich soczewek. Równanie soczewki cienkiej.
- Akomodacja oka. Refrakcja. Wady refrakcji oczu.
- Tablice pseudoizochromatyczne Ishihary. Protanopia, deuteranopia, tritanopia.
- Badania ostrości wzroku na odległość przy użyciu tablic Snellena.
ĆWICZENIE B3
Badanie przewodnictwa powietrznego i kostnego układu zmysłu słuchu oraz właściwości mechanicznych tkanek.
- Charakterystyka fizyczna fali akustycznej i sposób jej propagacji. Zakres słyszalny ucha ludzkiego – izofony.
- Różne rodzaje efektów akustycznych i ich charakterystyka.
- Biofizyka procesu słyszenia i fizyczne aspekty funkcjonowania narządu słuchu.
- Podstawowe akustyczne wielkości fizyczne (natężenie i ciśnienie akustyczne, poziom natężenia i ciśnienia, głośność i poziom głośności), obiektywne i subiektywne cechy dźwięku.
- Prawo Webera-Fechnera.
- Biofizyka słyszenia w różnych okresach życia człowieka.
- Ubytki słuchu.
- Hałas i jego skutki dla narządu słuchu i skutki pozasłuchowe.
ĆWICZENIE B4
Badanie powierzchniowych i optycznych właściwości cieczy biologicznych. Wyznaczanie: napięcia powierzchniowego cieczy, refrakcji molekularnej cieczy lub skręcalności właściwej roztworów optycznie czynnych.
- Zjawiska adhezji, kohezji i napięcia powierzchniowego (określenia, metody pomiaru, jednostki miar).
- Zjawiska powierzchniowe w organizmie ludzkim. Napięcie powierzchniowe żółci oraz soku żołądkowego i trzustkowego, adhezja śluzu żołądkowego i ich znaczenie dla prawidłowej pracy przewodu pokarmowego.
- 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.
- 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.
- Prawo Stokesa.
ĆWICZENIE B5
Badanie charakterystyki przepływów krwi w naczyniach krwionośnych, ultrasonografia dopplerowskiej, reologiczne właściwości cieczy i materiałów biologicznych.
- Fizyczne i biofizyczne podstawy ultrasonografii. USG jako metoda obrazowania narządów wewnętrznych człowieka w celach diagnostycznych.
- Zjawisko Dopplera i fizyczne podstawy zastosowania go w diagnostyce przepływu krwi w układzie tętniczym i żylnym.
- Fizyczne aspekty Dopplerowskiej prezentacji USG.
- Współczynnik kostka – ramię (ABI – ankle-brachial index).
- Klasyfikacja Fontaine’a.
ZALECANA LITERATURA
- Biofizyka – red. F. Jaroszyk, wyd.II uaktualnione i rozszerzone, PZWL 2008 i późniejsze
- Fizjologia człowieka w zarysie. Traczyk Władysław Z. PZWL Wydawnictwo Lekarskie, 2008
- Fizyka dla przyrodników - tom 3, J.W. Kane, M.M. Sternheim, PWN,1988.
- Podstawy biofizyki pod red. A. Pilawskiego.
- 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)
- 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)
- 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)
- Mika T.: Fizykoterapia. PZWL, Warszawa, (aktualne wydanie)
- Materiały do ćwiczeń z biofizyki i fizyki, pod red. B. Kędzi, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa,
- Biofizyka – wybrane zagadnienia wraz z ćwiczeniami, pod red. Z.Jóźwiaka & G.Bartosza, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa
- Biofizyka lekarska red. J. Grzesik Wyd SAM, 1994
Zagadnienia do przygotowania do zajęć z Informatyki w semstrze zimowym 2023/2024.
U W A G A !
Wymagania wstępne: Wiedza z zakresu fizyki i biologii szkoły średniej.
SEMINARIA Z INFORMATYKI
WSTĘP DO TEORII POMIARÓW I BŁĘDÓW.
SEM I
- Rola pomiarów w medycynie - przykłady pomiarów medycznych.
- Międzynarodowy układ jednostek SI.
- Podział błędów pomiarowych ze względu na ich źródła (błędy systematyczne, błędy przypadkowe, błędy grube).
- Podział błędów ze względu na sposób zapisu (błąd bezwzględny, błąd względny, błąd procentowy).
- Teoria błędów przypadkowych Gaussa ( wartość średnia, odchylenie standardowe, interpretacja geometryczna błędów).
- Zaokrąglanie wyników ( zasady i przykłady zaokrąglania wyników).
- Zmienności cechy (cechy jakościowe i ilościowe).
SEM II
- Statystyka opisowa (reprezentatywność i dobór losowy, grupa kontrolna, tablica częstości, histogram, rozkład kumulowany, charakterystyki liczbowe rozkładu statystycznego, wartości centralne w próbie, miary rozproszenia).
- Przebieg badania statystycznego (określenie celu badań statystycznych, określenie zbiorowości statystycznej, znaczenie liczebności próby, grupa kontrolna, obserwacja statystyczna, statystyczne opracowanie wyników – tabele statystyczne).
- Analiza zależności między dwiema cechami niemierzalnymi (współczynnik Yulea)
- Równanie regresji liniowej (współczynnik korelacji i jego znaczenie)
- Wnioskowanie statystyczne (zmienne losowe, rozkład normalny, prawdopodobieństwo)
- Zasady i warunki doboru testów statystycznych.
LITERATURA
- Statystyka – M. Sobczyk, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2016
- Praktyczne metody analizy danych w obserwacyjnych badaniach epidemiologicznych. Jan E. Zejda, M.Kowalska, G. Brożek, SUM w Katowicach, Katowice 2015.
- Biofizyka lekarska. pod red. J.Grzesika, Sl.A.M., 1994.
- Turczyński. Sl.A.M., 1994.
- Pracownia fizyczna. H.Szydłowski, PWN, W-wa, 10, 2003.
- Elementy statystyki medycznej. T.Miller, S.Orzeszyna, PZWL,W-wa,1982.
- Podstawy matematyki i statystyki dla biologów, lekarzy i farmaceutów. Martin, PZWL, W-wa, 1972
KARTY ĆWICZEŃ do pobrania.