Pytania egzaminacyjne z biofizyki
I rok Studiów
R. akademicki 2014/2015
Na czym polega wieloskładnikowość układów biologicznych
Cechy podmiotu badań i charakterystyka metodologii stosowanej w biofizyce
Konsekwencje nieciągłości i niejednorodności w układach biologicznych
Skutki nierównowagowości i otwartości w układach biologicznych
Konsekwencje specyficzności układów biologicznych
Drgania harmoniczne – przyczyna, opis
Drgania układu idealnego – własności, wykres x(t), równanie drgań
Drgania układu tłumionego - własności, wykres x(t), równanie drgań
Na czym polega zjawisko rezonansu – warunek rezonansu , krzywe rezonansu,
Analiza wybranego przykładu rezonansu w układach biologicznych
Porównanie własności fali mechanicznej i elektromagnetycznej?
Wielkości charakteryzujące falę – definicje: ω, ν, T, λ, I, Energia i moc fali – jednostki
Zjawiska falowe na granicy ośrodków (odbicie, załamanie, pochłanianie – podstawowe prawa
Powstawanie i własności fal akustycznych w ośrodku gazowym i stałym – propagacja w strukturach biologicznych
Podział fal akustycznych –kryterium podziału : oddziaływanie na struktury biologiczne
Charakterystyka naturalnych i sztucznych źródeł infradźwięków
Własności i ogólna charakterystyka działania infradźwięków
Infradźwięki – efekty rezonansowe w organizmie człowieka
Infradźwięki – prawdopodobne efekty hormonalne w organizmie człowieka
Eskalacja efektów działania infradźwięków (natężenie – czas) na organizm człowieka
Oceń realia i perspektywy terapeutycznego zastosowania infradźwięków
Wibracje- skutki działania na organizm – przeciwdziałanie, możliwe zastosowania terapeutyczne
Wpływ wibracji 4-18Hz na organizm człowieka
Wibracje małej częstotliwości (<2Hz) – choroba komunikacyjna, choroba morska
Możliwe skutki wibracji o częstotliwości rzędu 40Hz
Wpływ wibracji o częstotliwości większej od 200Hz
Wybrane przykłady zastosowania wibracji w sporcie i medycynie – prawdopodobne wyjaśnienie obserwowanych efektów
Własności i ogólna charakterystyka fal ultradźwiękowych
Charakterystyka źródeł fal ultradźwiękowych
Opisz prosty efekt piezoelektryczny
Opisz odwrotny efekt piezoelektryczny
Optymalizacja efektu piezoelektrycznego – warunek rezonansowy
Rodzaje efektów propagacji fali UD i ich zastosowanie w diagnostyce
Charakterystyka prezentacji typu A –związek ze współczynnikami absorpcji
Charakterystyka prezentacji typu B - związek ze współczynnikami absorpcji
Zastosowanie efektu Dopplera fali ultradźwiękowej w diagnostyce
Ograniczenia techniczne diagnostyki ultradźwiękowej
Ogólna charakterystyka terapeutycznego zastosowania ultradźwięków – jakie skutki mogą wywołać ultradźwięki
Współczynniki absorpcji struktur biologicznych – przewidywane efekty pochłaniania UD
Mechanizm pojawiania się skutków cieplnych w wyniku propagacji fali ultradźwiękowej
Mechanizm powstawania efektów mechanicznych w wyniku propagacji fali ultradźwiękowej
Kawitacja – powstawanie, przebieg, skutki
Mechanizm produkcji toksyn w wyniku procesu kawitacji
Reguła Arndta-Schultza w terapii ultradźwiękowej
Uwarunkowania (parametry) terapii ultradźwiękowej
Czynne terapeutyczne zastosowania ultradźwięków-Uzasadnienie jednego z możliwych zastosowań
Ochrona personelu medycznego przed promieniowaniem ultradźwiękowym - BHP
Wskazania i przeciwwskazania stosowania ultradźwięków
W jakich przypadkach obowiązuje bezwzględny zakaz stosowania ultradźwięków
Litotrypsja (opis, zastosowanie)
Przykłady zastosowania technicznego ultradźwięków
Wpływ wibracji na organizm człowieka (bóle stawów, choroba komunikacyjna, zaburzenia widzenia i funkcjonowania układu oddechowego)
Patologie związane z wibracjami
Trudności metodyki pomiaru skutków oddziaływania UD na pacjenta
Mechanizm powstawania sił bezwładności - wartość, kierunek i zwrot siły bezwładności
Skutki przyśpieszeń pionowych skierowanych w górę
Skutki przyśpieszeń pionowych skierowanych w dół
Skutki przyśpieszeń działających w płaszczyźnie poprzecznej
Opis stanu nieważkości – nieważkość w lotach kosmicznych
Skutki biologiczne stanu nieważkości
Parametry stanu gazu – równanie stanu
Przemiana izotermiczna – prawo, wykres, interpretacja przebiegu przemiany w obszarach zamkniętych organizmu żywego
Gaz rzeczywisty : równanie van der Waalsa, krzywe przemiany (p-V), interpretacja poprawek,
Prawo ciśnień cząstkowych Daltona – zmiany ciśnienia cząstkowego tlenu i azotu związane ze zmianą wysokości
Hipobaria – zmiany ciśnienia w warunkach naturalnych i sztucznych
Na czym polega niedotlenienie wysokościowe i jakie są jego skutki
Efekty mechaniczne związane ze spadkiem ciśnienia i ich biologiczne skutki
Przyczyna wysokościowego obrzęku mózgu – rodzaje objawów i ich możliwe konsekwencje
Hipobaria – mechanizm powstawania zatorów gazowych- skutki biologiczne
Hiperbaria – przyczyny, mechanizm i skutki zatrucia tlenem
Hiperbaria – przyczyny, mechanizm i skutki zatrucia CO2
Hiperbaria – przyczyny, mechanizm i skutki zatrucia azotem
Hiperbaria – niedotlenienie obwodowe – mechanizm powstawania, skutki
Hiperbaria – mechanizm powstawania martwicy kości
Hiperbaryczna terapia tlenem – mechanizm, wskazania i przeciwwskazania
Funkcje i parametry stanu układu termodynamicznego
Podstawowe własności biotermodynamiczne organizmu żywego
Ciepło jako forma energii – bilans cieplny
Trzy zasady termodynamiki – entropia w układzie biologicznym
Charakterystyka źródeł energii – komórki autotroficzne i heterotroficzne
Schemat przemian energii: komórki autotroficzne – komórki heterotroficzne
Bilans energii w komórkach heterotroficznych
Rodzaje mechanizmów transportu ciepła
Transport ciepła między jądrem a otoczeniem (otoczenie gazowe i wodne)
Możliwe zastosowania termografii – analiza wybranego przykładu zastosowania
Diagnostyka termograficzna w profilaktyce raka piersi
Zalety i wady diagnostyki termograficznej
Zależność procesów wymiany ciepła od temperatury i wilgotności – straty ciepła
Wpływ temperatury na procesy w organizmie żywym
Proces termoregulacji w organizmie człowieka
Wpływ zmian wilgotności – tolerancja organizmu człowieka
Krioterapia – definicja i zastosowanie
Prawo ciśnień cząstkowych Daltona - interpretacja, wybrana konsekwencja biologiczna
Podstawowe prawa ruchu falowego: odbicie, załamanie, dyfrakcja, interferencja
Mechanizm przewodnictwa typu elektronowego i jonowego
Podstawowe wielkości charakteryzujące prąd elektryczny (definicje, jednostki)
Prawa przepływu prądu elektrycznego
Przewodnictwo materiału biologicznego
Własności elektromagnetyczne substancji biologicznych
Oddziaływanie e-mag pól stałych i wolnozmiennych na organizm człowieka (składowa elektryczna i magnetyczna)
Działanie prądów impulsowych małej częstotliwości na organizm człowieka
Prądy interferencyjne- określenie, wady, zalety
Prądy interferencyjne – zależność efektów biologicznych od częstotliwości
Diatermia krótkofalowa – mechanizm, możliwe reakcje organizmu
Elektromagnetyczne pola wysokiej częstotliwości- mechanizm powstawania efektów cieplnych w organizmie człowieka
Niekorzystne skutki oddziaływania pól e-magnetycznych na organizm człowieka- metody ochrony
Motoryczne i przeciwbólowe działanie prądów m.cz (0 do 1000Hz)
Własności promieniowania jonizującego
Charakterystyka wybranych źródeł promieniowania jonizującego (min. dwa)
Efekty biologiczne (bezpośrednie i pośrednie) oddziaływania promieniowania jonizującego na organizmy żywe
Oddziaływanie promieniowania jonizującego na struktury DNA, mutacje genetyczne
Analiza problemu somatyczno statystycznych efektów promieniowania jonizującego
Cytologiczne skutki absorpcji promieniowania jonizującego
Somatyczne skutki oddziaływania promieniowania jonizującego na organizm człowieka
Izotopy promieniotwórcze – radioterapia
Problemy bezpieczeństwa związane z oddziaływaniem promieniowania jonizującego na organizm człowieka
Wpływ stałych i wolnozmiennych pól elektromagnetycznych na organizm człowieka
Zmienne pole magnetyczne - diatermia, mechanizm wypływu jonów wapnia z mózgu
Promieniowanie RTG – ciągle i charakterystyczne- warunki powstawania
Uzasadnij że nie istnieje bezpieczna dawka promieniowania jonizującego
Optyczny podział widma- kryterium długości fali
Wpływ promieniowania podczerwonego na oko
Promieniowanie niejonizujące – wybrane reakcje fotochemiczne ( min. dwie)
Zmiana barwy skóry pod wpływem promieniowania niejonizującego- melanina
Rola promieniowania niejonizującego w leczeniu żółtaczki fizjologicznej
Wpływ promieniowania niejonizującego na procesy nowotworowe – fotokarcenogeneza
Kryteria dobrego fotouczulacza w procesie absorpcji promieniowania niejonizującego
Promieniowanie widzialne i podczerwone- efekty hormonalne - melatonina
Klasyfikacja promieniowania UV – pochłanianie UV-A, UV-B, UV-C
Rodzaje prądu - charakterystyka zastosowania w medycynie fizykalnej
Przemiany izotermiczna i adiabatyczna – cechy wspólne i różnice.
Własności promieniowania RTG
Zastosowanie promieniowania RTG w medycynie
Destrukcyjne działania pośrednie i bezpośrednie prądu elektrycznego na organizm człowieka
Przykłady pozytywnych i negatywnych skutków rezonansu mechanicznego w organizmie człowieka