Potencjał czynnościowy

Wyznaczanie wartości natężenia bodźca progowego I_p w funkcji czasu Δt jego trwania.

Δt ms
0,3	I μA/cm^2	0	25	12,5
			−	+
	0,6	I μA/cm^2
	0,9	I μA/cm^2
	1,2	I μA/cm^2
	1,5	I μA/cm^2
	2,0	I μA/cm^2
	2,5	I μA/cm^2
	3,0	I μA/cm^2
	3,5	I μA/cm^2
	4,0	I μA/cm^2

Δt ms	0,3	0,6	0,9	1,2	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0
Ip μA/cm^2
1/Δt 1/ms	3,33	1,67	1,11	0,83	0,67	0,50	0,40	0,33	0,29	0,25

Wykresy I_p = f(Δt) i I_p = f(1/Δt) zależności natężenia bodźca progowego w funkcji czasu i w funkcji odwrotności czasu jego trwania dołączono do protokołu.

Prawa przepływu

Wyznaczanie zależności oporu naczyniowego oraz prędkości przepływu od promienia naczynia.

Przyjęte wartości:

1. strumienia objętości cieczy Q = 5 dcm³/min (83·10^-6 m³/s)

2. lepkości cieczy η = 3·10^-3 Pa·s

3. gęstości cieczy ρ = 1060 kg/m³

lp.	promień przewodu r	ciśnienie statyczne ps1	ciśnienie całkowite p1	ciśnienie statyczne ps2	różnica ciśnień Δp = ps1-ps2
		10^-3m	Pa	Pa	Pa	Pa
1	10,0
2	10,2
3	10,5
4	10,8
5	11,0
6	11,2
7	11,5
8	11,7
9	12,2
10	12,5

Obliczenia oporu naczyniowego, prędkości przepływu i liczby Reynoldsa

lp.	opór naczyniowy RN	ciśnienie dynamiczne pd	prędkość przepływu v	liczba Reynoldsa NR
		Pa·s/m^3	Pa	m/s	−
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Wykresy zależności R_N = f(r) oraz v = f(r) dołączono do protokołu.

Absorpcjometria

Wyznaczanie analitycznej długości fali światła λ_A:

długość fali λ	nm	460	470	480	490	500	510	520	530	540	550
A	−

Wykonać wykres zależności A = f (x).

Wyznaczona na podstawie wykresu analityczna długość fali światła

λ_A = ...........................................

Wyniki pomiarów absorpcji A i przepuszczalności τ:

lp.	c	Δc	A	ΔA	τ	Δτ
				−	−	%	%
1
2
3
4
5
cx

Wykonać wykresy zależności absorpcji A = f(c) i przepuszczalności τ = f(c) od stężenia c.

Nieznane stężenie c_x odczytane z wykresu A = f(c):

c_x ± Δc_x =................................

Nieznane stężenie c_x odczytane z wykresu τ = f(c):

c_x ± Δc_x =................................

Badanie modelu reologicznego mięśnia niepobudzonego

Model Maxwella - relaksacja naprężenia

1. Współczynnik sprężystości sprężyny k ± Δk = (24 ± 3) N/m

2. Czas wysuwania się tłoka: T = ...................................

3. Przedziały czasu Δt = T/9 =..................................

4. Początkowe położenie wskaźnika dla sprężyny nieodkształconej :

l₀ ± Δl = .................................

5. Wyniki pomiaru długości l sprężyny w funkcji czasu t. Pomiary wykonywać w odstępach czasu Δt.

Lp.

czas t

położenie wskaźnika li

zmiany długości sprężyny Δli = l0 - lśr

siła Fi

ln Fi

1 pomiar

2 pomiar

3 pomiar

lśr

s

mm

mm

mm

mm

mm

N

1

0

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Wykonać wykres zależności siły F = f (t) od czasu t oraz wykres zależności ln F = f (t). Wykresy dołączono do protokołu.

6. Odczytany z wykresu F = f(t) czas relaksacji naprężenia τ:

τ ± Δτ = ........................................

Mikroskop

1. Długość najmniejszej struktury obserwowanej przez mikroskop:

apertura numeryczna obiektywu A = ………………..

długość fali światła λ = 555 nm

zdolność rozdzielcza mikroskopu z = …………….

długość najmniejszej struktury a = ………………….

2. Wyznaczanie współczynnika przeliczeniowego k okularu mikrometrycznego:

	Jednostka	Wartość liczbowa	Błąd pomiaru
Odległość s	mm	0,100	±0,001
Odczyt O1	−
Odczyt O2	−
Liczba działek N = |O1 − O2|	−
Wartość współczynnika k	mm

3. Wyznaczanie wartości średniej średnicy normocytów:

Lp.	O1	O2	N = |O1 − O2|	D = k·N
		−	−	−	mm
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Wartość średnia D =………………………………………………

Odchylenie standardowe średniej s_D =………………………….

Błąd maksymalny średniej ΔD = 3·s_D =………………………….

Średnia średnica normocytów D ± ΔD =…………………………

Zagadnienia do ćwiczeń laboratoryjnych z biofizyki

Podstawy pomiarów: Błąd pomiaru i jego źródła. Szacowanie wartości błędu pomiaru bezpośredniego: błąd systematyczny, błąd przypadkowy (rozrzut wyników pomiarów, krzywa rozkładu normalnego, odchylenie standardowe, odchylenie standardowe średniej, błąd maksymalny średniej). Zasady zapisu wartości błędu pomiaru i wielkości zmierzonej, cyfry znaczące.

Szacowanie błędu pomiaru wielkości złożonej: a) przy użyciu cyfr znaczących, b) obliczanie wartości tego błędu. Graficzne opracowywanie wyników pomiarów: sporządzanie wykresów, prostokąty błędów, krzywe ufności.

Potencjał czynnościowy. Budowa neuronu. Potencjał spoczynkowy. Transport bierny i aktywny jonów przez błonę komórkową. Potencjał czynnościowy. Okres refrakcji bezwzględnej i względnej. Próg pobudliwości neuronu. Zasada „wszystko albo nic”. Natężenie bodźca progowego, jego zależność od czasu trwania bodźca. Reobaza i chronaksja. Model błony komórkowej wg Hodgina-Huxleya.

Prawa przepływu. Fala tętna. Strumień objętości, prawo ciągłości strumienia. Prawo Bernoulliego, ciśnienie statyczne i dynamiczne, ich pomiar. Prawo Hagena-Poiseuille'a, opór naczyniowy. Przepływ laminarny i przepływ turbulentny - liczba Reynoldsa. Lepkość krwi, zależność współczynnika lepkości krwi od hematokrytu, prędkości ścinania, średnicy naczynia. Prędkość przepływu cieczy. Przepływ cieczy w naczyniach sprężystych, fala tętna, jej prędkość. Ciśnienie skurczowe i rozkurczowe. Metoda Korotkowa pomiaru ciśnienia krwi.

Absorpcjometria. Zjawiska zachodzące przy przechodzeniu światła przez roztwory: odbicie, załamanie, rozproszenie, pochłanianie. Poziomy energetyczne cząsteczek. Mechanizm absorpcji światła przez cząsteczki. Fluorescencja, fosforescencja, diagram Jabłońskiego. Widmo absorpcyjne. Prawo Lamberta-Beera. Przepuszczalność i absorpcja - definicje, zależność tych wielkości od stężenia (wzory, wykresy). Budowa i zasada działania absorpcjometru. Wyznaczanie stężenia roztworu przy pomocy absorpcjometru.

Badanie modeli reologicznych mięśnia niepobudzonego. Prawo Hooke'a dla podstawowych rodzajów odkształceń, moduły i współczynniki sprężystości objętościowej i postaciowej, moduł Younga. Lepkość, współczynnik lepkości. Budowa mięśnia poprzecznie prążkowanego i komórki mięśniowej. Lepko-sprężyste właściwości mechaniczne mięśnia niepobudzonego: relaksacja naprężenia i opóźnienie wydłużenia mięśnia, histereza naprężenie-odkształcenie. Modele reologiczne Maxwella i Kelvina-Voigta i ich podstawowe właściwości.

Wyznaczanie rozmiarów krwinek metodą mikroskopową. Prawo załamania światła, współczynnik załamania światła, dyspersja współczynnika załamania światła. Powstawanie obrazu w soczewkach. Równanie soczewki. Budowa i zasada działania mikroskopu - bieg promieni. Definicja liniowej i kątowej zdolności rozdzielczej układu optycznego. Zdolność rozdzielcza mikroskopu, czynniki wpływające na zmianę tej wielkości fizycznej. Powiększenie oraz powiększenie użyteczne mikroskopu. Pomiar rozmiarów mikroobiektów za pomocą okularu mikrometrycznego.

Literatura:

Wybrane ćwiczenia laboratoryjne z biofizyki - podręcznik do ćwiczeń pod redakcją P. Piskunowicza i M. Tuliszki.

---