<!--[if !supportLists]-->4.      <!--[endif]-->Jak definiujemy naprężenie, a jak odkształcenie?. Jakie są rodzaje naprężeń, a jakie odkształceń? Jak charakteryzujemy właściwości sprężyste materiałów? Przedstaw rysunki i zapisz wzory.

<!--[if !supportLists]-->18.  <!--[endif]-->Omów funkcję pełnioną przez układ oddechowy człowieka i model ukazujący pracę płuc. Opisz rolę sił sprężystości pęcherzyków płucnych oraz znaczenie napięcia powierzchniowego w procesie oddychania.

<!--[if !supportLists]-->19.  <!--[endif]-->Omów wpływ wibracji, infradźwięków i dźwięków na organizm człowieka.

<!--[if !supportLists]-->20.  <!--[endif]-->Omów efekty towarzyszące działaniu ultradźwięków oraz ich wpływ na organizm człowieka.

<!--[if !supportLists]-->21.  <!--[endif]-->W jakich warunkach mamy do czynienia ze zwiększonym a w jakich ze zmniejszonym przyśpieszaniem? Opisz wpływ przyśpieszeń na organizm człowieka.

<!--[if !supportLists]-->22.  <!--[endif]--> Omów wpływ obniżonego i podwyższonego ciśnienia zewnętrznego na organizm człowieka.

<!--[if !supportLists]-->23.  <!--[endif]-->Omów wpływ temperatury i wilgotności na organizm człowieka.

<!--[if !supportLists]-->24.  <!--[endif]-->Opisz wpływ prądu elektrycznego, pola elektrycznego i magnetycznego na organizm człowieka. Na czym polega diatermia?

<!--[if !supportLists]-->25.  <!--[endif]-->Opisz w jaki sposób powstaje potencjał spoczynkowy komórki i jak możemy go zmierzyć? Przedstaw model elektryczny błony komórkowej oraz zapisz i omów wzór Goldmana-Hodkinga-Katza.

<!--[if !supportLists]-->26.  <!--[endif]-->Jak powstaje potencjał czynnościowy w komórkach pobudliwych i jak możemy go zaobserwować? Scharakteryzuj potencjał czynnościowy komórek pobudliwych przedstaw rysunki i zapisz wzory. Na czym polega depolaryzacja błony, czym jest refrakcja bezwzględna i refrakcja względna? Jaki jest związek biernego transportu jonów i rodzaju jonów transportowanych przez błonę komórkową z kształtem potencjału czynnościowego?

<!--[if !supportLists]-->27.  <!--[endif]-->Omów przewodnictwo impulsów nerwowych w neuronach i między neuronami. Jaką funkcję pełni osłonka mielinowa? Od czego zależy szybkość przemieszczania się impulsów w komórkach nerwowych? Przedstaw rysunki i zapisz wzory.

<!--[if !supportLists]-->28.  <!--[endif]-->Zapisz podstawowe prawa związane z przepływem prądu elektrycznego. Narysuj obwody prądu stałego złożone z kilku oporników połączonych szeregowo i równolegle, zapisz wzory na opory zastępcze tych oporników. Zaznacz gdzie w obwodzie należy umieścić amperomierz, a gdzie woltomierz. Podaj wzory na pracę i moc prądu stałego oraz ich jednostki.

<!--[if !supportLists]-->29.  <!--[endif]-->Opisz budowę ucha, funkcje peryferyjnego układu słuchowego i zachodzące w nim procesy podczas słyszenia. Na czym polega dopasowanie impedancji fali akustycznej w układzie słuchowym?

<!--[if !supportLists]-->30.  <!--[endif]-->Opisz budowę i właściwości optyczne oka czym jest refrakcja i akomodacja oka, wymień i omów wady wzroku oraz opisz jak są one korygowane. Jak określamy i od czego zależy zdolność rozdzielczą oka.

<!--[if !supportLists]-->31.  <!--[endif]-->Jakie procesy dostarczają energii komórce? Na czym polega proces utleniania? Omów w jaki sposób zużytkowana jest energia komórki.

1.      Omów zadania, zakres badań i podział biofizyki oraz wymień kilku prekursorów tego przedmiotu i scharakteryzuj ich zainteresowania.

Zadanie, historia i podział biofizyki:

Zadaniem biofizyki jest specyficzna interpretacja zjawisk życiowych oparta na metodologii badać pochodzącej z nauk fizycznych. Biofizyka - nauka stosująca zasady metody fizyki oraz innych dyscyplin fizycznych do rozwiązania problemów biologicznych. Zakres badań biofizyki: badanie struktur układów, zjawisk i procesów biologicznych zarówno na poziomie molekularnym jak i w tkankach, narządach, organizmach a nawet całych biocenozach. Badanie wpływu czynników fizycznych na układy oraz na ich funkcje w celu integralnego ujęcia istoty procesów biologicznych. Wiek biofizyki: Nauka młoda, kształtuje się jako samodzielna dyscyplina naukowa. Istnieją nawet pewne trudności w podaniu ścisłej definicji biofizyki. Uważa się, że biofizyka jako odrębna dyscyplina naukowa narodziła się w latach 50 20 wieku. Związek biofizyki z innymi dyscyplinami naukowymi: zajmowanie się biofizyką wymaga gruntownej znajomości matematyki, fizyki, chemii, biochemii, a nawet niektórych dziedzin techniki, elektroniki i informatyki! Tym tłumaczy się dużą różnorodność problemów objętych programem nauczania przedmiotu biofizyka. Obecnie biofizyka jest jednym z podst. Przedmiotów kształcenia studentów na uczelniach o profilu medycznym, ogólno przyrodniczym i fizycznym. Opis jakościowy i ilościowy: Biofizyka powstała w wyniku przyjęcia przedmiotu badać z biologii i metod badać z fizyki. Przedmiotem badać biologii jest materia ożywiona, natomiast przedmiotem badań fizyki jest materia nieożywiona. W naukach biologicznych stosuje się przede wszystkim opis jakościowy rozważanych układów biologicznych. Fizyka natomiast posługuje się głównie ilościowym opisem praw przyrody. Zastosowanie do badań biologicznych mikroskopu elektronowego lub innych metod fizycznych nie jest jeszcze biofizyką. W biofizyce chodzi o interpretację fizyczne wyników doświadczeń na podstawie praw fizyki. Odkrywanie pomiędzy wielkościowymi fizycznymi zależnościami funkcyjne pozwalają na sformułowanie praw ilościowych, wyrażonych za pomocą odpowiednich wzorów matematycznych. Prekursorzy biofizyki: Galvani, Helmholtz, Mayer i Young. Historia biofizyki: pierwsze wzmianki XVII wiek, Athanasius Kircher (1601-1680) włoski jezuita i nauczyciel, zajmował się wieloma dziedzinami fizyki. Napisał książkę o bioluminesescencji. Uważał, że ekstrakt ze świetlików robaczków świętojańskich może być użyty do oświetlania domów. Sir Isaac Newton (1602-1727) angielski fizyk i matematyk. Zajmował się wieloma dziedzinami fizyki głównie mechaniką i optyką. W zakresie biofizyki rozważał w ajki sposób funkcjonuje układ nerwowy i włókna mięśniowe. W ks. Principia (1687) pisze o wibracjach ducha we włóknach nerwowych przy komunikowaniu się mózgu z mięśniami i mięsni z mózgiem. Abeb Jean-Antoine Nollet (1700-1770) duchowny i lekarz francuski zajmował się nauką o elektryczności.Albrecht von Haller (1708-1777) biolog szwajcarski, ojciec fizjologii eksperymentalnej urodzony w Bernie. Twierdził, że „płyn nerwowy” uważany za materie elektryczną jest tym samym czym duch zwierzęcy. Luigi Galvani (1737-1798) włoski lekarz i fizyk zamieszkały w Bolonie. Odkrył elektryczność w komórkach mięśniowych i nerwowych. Przeprowadził badania kończyn żaby przy użyciu dwóch połączonych metali: cynku i miedzi. Stwierdził, że po dotknięciu jednym z metali mięśnia a drugim nerwu następuje skurcz mięśnia. Galvani wykazał, że przepływ prądu elektrycznego w komórkach mięśniowych i nerwowych jest wynikiem ruchu jonów. Conte Aleksandro Volta (1745-1827) włoski fizyk urodzony w Como. Wynalazca baterii elektrycznej. Stwierdził, że skurcz mięśnia żaby obserwowany przez Galvaniego jest wynikiem doprowadzenia do nerwu pola elektrycznego. Skurcz mięśnia jest odpowiedzią na istnieni pola elektrycznego, czyli mięsień jest detektorem pola elektrycznego. Juliusz Robert von Mayer (1814-1878) niemiecki lekarz i fizyk urodzony w Heilbronn. Twórca termodynamiki sformułował I zasadę termodynamiki. Emil Heinrich Du Bois-Reymond (1818-1896) niemiecki elektrofizjolog urodzony w Berlinie. Zajmował się elektryczna aktywnością Komorek nerwowych i mięśniowych. Badał ryby posiadające zdolność wytwarzania elektryczności. Rene Joachim Henri Dutrochet (1776-1847) francuski fizjolog urodzony e Neon, odkrył i po raz pierwszy użył nazwy ciśnie nie osmotyczne. Wilhelm Friedrich Philips Pfeffer (1845-1920) niemiecki botanik urodzony w Grebenstein, prowadził pionierskie badania nad ciśnieniem osmotycznym. Thomas Young (1773-1829) lekarz angielski urodzony w Milverton. Odkrył astygmatyzm oraz wyjaśnił widzenie barwne na podstawie istnienia 3 sensorów koloru czerwonego, zielonego i fioletowego w siatkówce. Wyjaśnił interencje fal i wprowadził moduł sprężystości do opisu elastyczności ciał. Hermann Ludwig Ferdynand von Helmholtz (1821-1894) niemiecki lekarz i fizyk ur. w Poczdamie. Jest zaliczany do grupy największych naukowców. Zajmował się wieloma dziedzinami fizyki. W obrębie biofizyki: fizjologią, teorią widzenia, postrzeganiem przestrzeni i kolorów, teorią słyszenia, przenoszenia dźwięków w narządzie słuchu. Jako pierwszy dokonał pomiaru szybkości rozchodzenia się impulsów nerwowych. Adolf Euglen Fick (1829-1901) niemiecki fizjolog ur. w Kassel. Sformułował prawo dyfuzji. Wilhelm Conrad Rontgen (1845-1923) niemiecki lekarz ur. w Lennep. Odkrywca promieni X (roentgena). Otrzymał nagrodę Nobla w 1901r. Archibald Vivian Hill (1886-1977) brytyjski fizjolog i biofizyk ur. w Bristol, zajmował się pracą mięśni. Otrzymał nagrodę nobla w 1922r. za badania nad ciepłym wydzielanym w Miśniach podczas pracy. Francis Harry Compton Crick (1916-2004) biofizyk ur. Northamton, odkrywca spirali DNA dostał Nobla w 1962r. James Dewey Watson (1928) amerykański genetyk i biofizyk w Chicago, odkrywca spirali DNA laureat Nobla'62r. Sir Alan Lloyd Hodgkin (1914-1998) angielski fizjolog i biofizyk ur. w Bandury - dostał Nobla'63r. wykazał, że centralny system steruje aktywnością organizmu przy pomocy potencjałów czynnościowych.

Model Hodkinga-Haxleya. Warstwa lipidów komórki jest reprezentowana przez pojemność C. Zależna od napięcia i czasu przewodność nieliniowa jest reprezentowana przez gN liniowa gL. Pole elektryczne błony jest wytwarzane przez baterie EN i EL. Wymiana jonowa reprezentowana jest przez prąd o natężeniu IP.

Sir Andrew Fielding Huxley (1917) angielski fizjolog i i biofizyk ur. w Bandury - laureat Nobla'63. wykazał że centralny system nerwowy steruje aktywnością organizmu przy pomocy potencjałów czynnościowych. Zajmował się również rolą synaps w przewodzeniu impulsów nerwowych. Linus Carl Pauling (1901-1994) ur. w Portland USA Nobel'54. był chemikiem zajmował się wiązaniami chemicznymi cząstek i biologią molekularną, był bliski odkrycia podwójnej spirali DNA. Sir Bernard Katz (1911-2003) ur. w Niemczech, pracował w Anglii, Nobel'70r. Odkrył w jaki sposób funkcjonują synapsy i wyjaśnił ich rolę w przewodzeniu impulsów nerwowych.

Podział biofizyki: 1). biofizyka czysta i stosowana. Czysta - zajmuje się problemami podstawowymi, ta druga zastosowaniem biofizyki do celów praktycznych. Do biofizyki stosowanej można również zaliczyć biofizykę medyczną wykorzystującą osiągnięcia biofizyki i fizyki do celów diagnostyki, terapii, profilaktyki, a także do prac badawczych w medycynie. 2). Podział na biofizykę matematyczną (lub teoretyczną) i doświadczalną. Biofizyka matematyczna zajmuje się poszukiwaniem modeli rozważaniami teoretycznymi dotyczącymi procesów biologicznych. Biofizyka doświadczalna stara się wyjąsinć otrzymane wyniki badań doświadczalnych. 3). Podział ze względu na hierarchię struktur pokładów biologicznych lub działanie środowiskowych czynników fizycznych. Tutaj wyodrębnia się biofizykę molekularną, komórek, tkanek, narządów i żywych organizmów.

2.      Na czym polega i jak dzielimy modele biofizyczne? Opisz trzy różne przykłady wykorzystania modelowania w biofizyce.

Modele biologiczne: żywy organizm, jak również zachodzące nim procesy biologiczne, są niezwykle złożone, przez co niemożliwe jest ich równoczesne szczegółowe badanie. Dlatego zachodzi konieczność wyboru uproszczonego sposobu postępowania uniemożliwiającego rozwiązanie konkretnego problemu badawczego, diagnostycznego lub terapeutycznego. Tego rodzaju uproszczenia są przedmiotem modelowania. Modelem nazywamy konstrukcję geometryczną, mechaniczną lub matematyczną mającą na celu odwzorowanie struktury albo zjawiska dla unaocznienia, zrozumienia oraz wyjaśnienia obserwowanych procesów i zależności. Dobrze skonstruowany model ma również właściwości heurystyczne pozwalające wykryć nowe fakty i związki między faktami, stawiać nowe hipotezy sprawdzać je itp. Ze względu na tę własność modelowanie ma znaczenie nie tylko w nauce ale również w medycynie praktycznej. Np. na podstawie badań matematycznych w oparciu o zebranie informacji o chorym oraz o odpowiednim modelu matematycznym można przewidywać kierunki rozwoju choroby itp. Rodzaje modeli: modele stosowane w naukach medycznych i biologicznych dzielimy na: biologiczne, fizyczne, analogowe, matematyczne (statyczne i dynamiczne). Modele biologiczne - na tych modelach bada się ogólne prawa biologiczne, procesy patologiczne, działanie różnych środków chemicznych, wpływu czynników fizycznych itp. Do grupy tych modeli zaliczamy zwierzęta doświadczalne, izolowanie komórki i tkanki, organelle komórkowe itp. Modele fizyczne - są to modele zawierające układy elementów mechanicznych, hydraulicznych, elektrycznych, elektronicznych itp. Umożliwiają one naśladowanie określonych procesów biologicznych przez procesy fizyczne, dzięki czemu uzyskuje się łatwość obserwacji oraz analizy. Przykładem jest model hydrauliczny obiegu krwi (serce, tętnica, żyły itp.) zastępujące się odpowiednimi układami w postaci pompy, przewodów elektrycznych itp. Modele analogowe - w modelach analogowych układ rzeczywisty zastępuje się układem innego rodzaju, przy czym nowy układ opisuję się takimi samymi równaniami matematycznymi jak układ rzeczywisty. Z kolei parametry równań dla układu analogowego są odpowiednio proporcjonalne do parametrów równań dla układu rzeczywistego. W skład modelu analogowego wchodzą maszyny elektryczne, elektroniczne itp. Odpowiednie maszyny analogowe pozwalają bezpośrednio obserwować przebiegi czasowe tych wielkości oraz badać zależności ich przebiegów od odpowiednich parametrów. Dzięki temu można sprawdzić przyjęte założenia początkowe, szczegółowo opisać fakty - trudne lub wręcz niemożliwe do zaobserwowania na obiekcie rzeczywistym. Np. zjawiska związane z przepływem krwi możemy badać na modelu złożonym z obwodu RLC. Analogowy model elektryczny przepływu krwi przez tętnice: W modelu tym opór elektryczny R zastąpiony hydrodynamicznym wynikającym z prawa Poiddeuille'a _____________ gdzie n jest wpłóczynnikiem lepkości krwi, S -polem przekroju. Z kolei indukcyjność ___________ gdzie p jest gęstością krwi. Źródłem indukcyjności hydrodynamicznej jest bezwładność krwi w jej ruchu pulsacyjnym, zachodzącym pod wpływem zmian ciśnienia napędowego, podobnie jak w obwodzie prądu zmiennego źródłem indukcyjności elektrycznej jest bezwładność elektronów. Natomiast pojemność elektryczna C zastępuje w układzie krążenia pojemność hydrodynamiczną naczyn krwionośnych związaną z ich właściwościami geometrycznymi i biomechanicznymi. Jest on wyrażona wzorem: _______________ gdzie r jest promieniem naczynioa krwionośnego, h grubością ścianki naczynia, E modułem sprężystości. Modele matematyczne: są to układy związków matematycznych, które wiążą ze sobą zmienione dynamiczne parametry układu i czasu. Zmiennymi mogą być np. stężenie składników biochemicznych krwi i innych cieczy ustrojowych, liczebność populacji wszelkie wielkości charakteryzujące badane obiekty biologiczne. Przy tworzeniu modeli matematycznych wykorzystuje się prawa, które występują w danym procesie. Jako metoda badawcza modelowanie matematyczne ma wiele bardzo ważnych zadań. Jedna zalet polega na tym, że zależności ilościowe, przedstawione w postaci wykresów oraz wzorów, pozwalają w sposób ekonomiczny i dokładny przedstawić uzyskane rezultaty badań. Prawidłowo skonstruowany model matematyczny pozwala zaoszczędzić czas badań oraz liczbę doświadczeń. Ponadto ułatwia programowanie przebiegu różnych procesów takich jak proces leczniczy postępowanie terapeutyczne. Wybór wariantu leczenia a wybór odpowiedniego leku itp. N modelach matematycznych można analizować zależności niezależne i zależne od czasu. W pierwszym przypadku mówimy o modelach statycznych a w drugim a modelach dynamicznych. W modelach dynamicznych badamy często kinetykę przebiegu określonego procesu, np. zmianę stężenia leku we krwi w czasie przy różnych sposobach częstotliwości podswania. Modele statyczne - jeżeli badamy zależności pomiędzy dwoma wielkościami x i y niezależnymi od czasu oraz uważamy, że jest ona liniowa to stosujemy wzór: y=ax+b gdzie x i y są zmiennymi, natomiast a i b parametrami. W następnym etapie sprawdzamy doświadczalnie czy założenia zależność jest spełniona. Modele dynamiczne - modele mają postać równań różniczkowych zawierających pochodne Względem czasu. Np. kinetyka prostego procesu zaniku stężenia leku w organizmie po podaniu dożylnym może być opisana równaniem: dc/dt=kc W którym c oznacza stężenie leku w czasie t, natomiast k jest stałą szybkości zaniku stężenia leku. Po scałkowaniu powyższego równania otrzymujemy: c=c⁰e^-kt W oparciu o otrzymany wzór możemy wyznaczyć wykres zależności stężenia leku c od czasu t.

3.      Jakie znasz stany skupienia materii? Jak charakteryzujemy właściwości mechaniczne materiałów? Przedstaw i omów zależność naprężenia od odkształcenia dla materiałów o dużej i małej sprężystości oraz dużej i małej wytrzymałości.

Sprężystość i wytrzymałość: stany skupienia materii: elementy strukturalne materii o różnych poziomach organizacji ( atomy, cząsteczki, makrocząsteczki) przy odpowiedniej temp. i ciśnieniu wiążą się ze sobą w większe kompleksy tworząc różne stany skupienia materii. Różnorodność stanów w których występuje materia zależy od różnorodnej konfiguracji atomów, jonów i cząsteczek oraz ich wzajemnych oddziaływań. Struktura materii zależna jest od stanu skupienia w którym się ona znajduje. Materia może występować w 4 stanach skupienia: gazowym, ciekłym stałym i plazmowym. Stan plazmowy - materia znajduje się w nim w postaci całkowicie zjonizowanej. W biofizyce wyróżnia się 2 stany skupienia stany powierzchniowe i makrocząsteczki. Makrocząsteczki są głównymi składnikami organizmów żywych i komórek. Funkcje układów biologicznych są zależne od zmian strukturalnych stanów makrocząsteczkowych, natomiast stan, w którym występuje dana makrocząsteczka zależy głównie od wielkości sił międzycząsteczkowych działających przy danym ciśnieniu i temp. Podział materii na stan gazowy ciekły i stały dokonuje się gł. ze względu właściwości sprężyste danej substancji i jej budowę strukturalna. Właściwości sprężyste: opisuje się za pomocą odpowiednich współczynników wyrażających odporność substancji na siły wywołujące ich odkształcenie. Współczynnik te noszą nazwę modułów sprężystości. Wyróżnia się proste odkształcenie objętości, proste odkształcenie postaci (kształtu) odkształcenia złożone występujące przy wydłużaniu, skręcaniu i zginaniu. Proste odkształcenie objętości występuje wówczas gdy na ciało działa ciśnienie rozłożone równomiernie ze wszystkich stron. Wówczas ciśnienie to nosi nazwę naprężenia normalnego o i określone jest wzorem: __________________________ gdzie F oznacza wypadkową wszystkich sił działających na element powierzchni delta S. Proste odkształcenia objętości podczas rozciągania. Miarą odkształcenia objętości jest wielkość E określona wzorem: ___________ gdzie Vo jest objętością początkową ciała (przed odkształceniem), natomiast V objętością końcową ciała (po odkształceniu). W przypadku odkształcenia liniowego mamy: ____________ gdzie lo jest długością początkową ciała (przed odkształceniem), natomiast l długością końcową ciała (po odkształceniu). Proste odkształcenie postaci występuje wówczas gdy na ciało działa siła skierowana stycznie do powierzchni. Ciśnienie to nosi nazwę naprężenia stycznego τ i okręcone jest wzorem: ______________________________ gdzie F jest wypadkową wszystkich sił stycznych do elementu powierzchni ▲S. Odkształcenie postaci podczas ścinania. Miarą odkształcenia postaci jest wielkość kąta γ. Zależność odkształcenia ε od naprężenia σ otrzymania dla materiału o wytrzymałości większej (1) i mniejszej (2). Odcinek 0A - obszar proporcjonalności odkształcenia od naprężenia, w którym spełnione jest prawo Hooke'a. Odcinek 0B - obszar sprężystości materiału. Odcienk BC - obszar odkształcenia trwałego. Odcinek CD - obszar w którym występuje uszkodzenia wewnętrzne. Punkt D - granica wytrzymałości materiału. Punkt E - zerwanie materiału. Mechaniczne właściwości materiałów: wytrzymałość - zdolność materiału do przenoszenia obciążeń bez jego zniszczenia. Sprężystość - zdolność materiału do uzyskania pierwotnego kształtu i objętości po usunięciu obciążeń. Plastyczność - zdolność materiału do uzyskania nowych kształtów i zachowania ich po usunięciu obciążeń. Ciągliwość - zdolność materiału do uzyskiwania dużych odkształceń bez uszkodzeń materiału pod wpływem obciążeń. Wiązkość - zdolność materiału do pochłaniania energii mechanicznej związanej z odkształceniem materiału. Kruchość - zdolność materiału do pęknięć be odkształceń plastycznych lub przy małych odkształceniach plastycznych. Twardość - odporność materiały na odkształcenia przy działaniu sił skoncentrowanych w jednym miejscu.

5.      Zapisz i omów prawo Hookea oraz porównaj na wykresie właściwości sprężyste różnych materiałów. Omów metodą wyznaczania modułu sprężystości objętościowej i postaciowej materiałów przedstaw poznane wzory.

Prawo Hooke'a - przy odkształceniach objętościowych występujących w granicach proporcjonalności słuszne jest prawo Hooke'a. σ= K ε gdzie K jest modułem sprężystości objętościowej. Wielkość k okolona wzorem: k=l/K, nosi nazwę współczynnika sprężystości objętościowej (współczynnika ściśliwości). Przy odkształceniach postaci występujących w granicach proporcjonalności słuszne jest prawo Hooke'a opisane wzorem: σ= Gγ, gdzie G jest modułem sprężystości postaciowej. W przypadku odkształcenia liniowego prawo Hooke'a przybiera postać ___________________________ gdzie E jest modułem Younga. Ciała stałe charakteryzują się dużymi wartościami modułów sprężystości objętościowej i postaciowej. Ciecze charakteryzują się dość dużymi wartościami modułów sprężystości objętościowej lecz znikomo małymi wartościami modułów sprężystości postaciowej. Gazy posiadają małą sprężystość postaci. Stosunek względnego wydłużenia poprzecznego εd do względnego wydłużenia podłużnego εp nazywa się współczynnikiem Poissona μ ___________________ Dla większości ciał współczynnik μprzyjmuje wartości 0,25 <μ> 0,5, dla tkanek miękkich wynosi około 0,5, a dla membran może mieć wartość 1. Wartość modułów K, G i E możeym wyznaczyć ze wzorów: ___________ gdzie φ┴ jest prędkością fal poprzecznych w ośrodku, natomiast p jest gęstością ośrodka. Podobnie też: _________________ _________________ gdzie φ II jest prędkością fal podłużnych w ośrodku. Z uwagi na małą wartość modułów sprężystości K poprzeczne fale mechaniczne nie rozchodzą się w cieczach i gazach. W cieczach i gazach rozchodzą się jedynie podłużne fale mechaniczne. Wykres pierwszej fazy rozciągania dla różnych materiałów:

6.      Na czym polega ścinanie, a na czym skręcanie? Omów te zjawiska na przykładzie pręta o przekroju kołowym i na przykładzie rury przedstaw rysunki i zapisz wzory. Podaj przykład występowania ścinania i skręcania w biernym układzie ruchu człowieka.

Scinanie - Element ścinany o przekroju poprzecznym S. τśr - średnia wartość naprężenia, T₁,T₂ - siły tnące, S - pole powierzchni przekroju poprzecznego, kt -naprężenie dopuszczalne na ścinanie.

Skręcanie - Skręcanie φ - kąt skręcania pręta, MS -moment skręcający, L - długość pręta, G -moduł sprężystości postaciowej, J0 -biegunowy moment bezwładności przekroju. ___________________________________________________________________________

Maksymalne naprężenia podczas skręcania rury _________________________________ Ms- moment skręcający, W0 -wskaźnik wytrzymałości na skręcanie, ks - naprężenia dopuszczalne na skręcanie, D -średnica zew. d- średnica wew.

7. Na czym polega zginanie? Omów zjawisko zginania na przykładzie pręta o przekroju kołowym i na przykładzie rury. Jakie rodzaje naprężeń występują podczas zginania? Podaj przykład występowania zginania w biernym układzie ruchu człowieka.

Zginanie - _________________________________________________________________ M_g -moment gnący, r -ramię działania siły F, k_g - naprężenie dopuszczalne na zginanie, W₂ -wskaźnik wytrzymałości elementu o danym przekroju na zginanie, J -moment bezładności przekroju, y -maksymalna odległość od osi obojętnej. Zginanie - podczas zginania występują jednoczenie po przeciwnych stronach zginanego elementu naprężenia ściskające i rozciągające. Maksymalne naprężenia w zginanym elemencie zależą od jego kształtu i pola przekroju. Przy obciążeniach jednokierunkowych optymalnym kształtem jest przekrój dwuteownika. Przy obciążeniach wielokierunkowych optymalnym kształtem jest przekrój koła z wydrążonym środkiem. Podczas zginania występują jednocześnie po przeciwnych stronach zginanego elementu naprężenia ściskające i rozciągające. Maksymalne naprężenia w zginanym elemencie zależą od jego kształtu i pola przekroju. Przy obciążeniach jednokierunkowych optymalnym kształtem jest przekrój dwuteownika. Przy obciążeniach wielokierunkowych optymalnym kształtem jest przekrój koła z wydrążonym środkiem.

8.    Scharakteryzuj bierny układ ruchu człowieka. Omów jeden z przykładów przenoszenia obciążeń w biernym układzie ruchu człowieka oraz wymień odkształcenia i naprężenia występujące w tym przykładzie.

Bierny układ ruchu. Układ ruchu jest to część organizmu odpowiadająca za wykonywanie ruchów dowolnych Wyróżniamy: Bierny układ ruchu składający się z: kości, ruchomych i stałych połączeń międzykostnych (czyli stawów wraz z elementami dodatkowymi), czynny układ ruchu składający się z: mięśni,ścięgien. Organizm człowieka stanowi anatomiczną i funkcjonalną całość, jednak w celu usystematyzowania anatomii został podzielony na pewne partie.Przy szczegółowym opisywanie narządu ruchu rozpatruje się oddzielnie kończynę górną, dolną, tułów i głowę. Bierny układ ruchu zbudowany jest z różnych rodzajów tkanki łącznej: Tkanka łączna zbita składa się z włókien biegnących w jednym kierunku, zwartych i przylegających do siebie. Zbudowana jest z kolagenu (duża wytrzymałość) i elastyna (duża sprężystość). Należą do niej ścięgna, więzadła i torebki stawowe. Tkanka chrzęstna pełni rolę tkanki podporowej. Należą do niej powierzchnie stawowe i zakończenia żeber, występuje również w nosie i małżowinie usznej. Tkanka kostna składa się z komórek kostnych (osteocytów, osteoblastów i osteoklastów) i twardej, zbitej substancji międzykomórkowej przesyconej nieorganicznymi solami wapnia. Na powierzchni kości substancja ta tworzy zwartą istotę zbitą.

9.   Na czym polega dostosowanie kości do przenoszenia obciążeń mechanicznych? Omów metodę badania kości na zginanie przedstaw rysunki i zapisz wzory.

Dostosowanie kości do obciążeń Aparat ruchu człowieka jest obiektem zoptymalizowanym pod względem wielu kryteriów w tym wytrzymałościowych. Przekrój poprzeczny kości długich często przypomina wydrążony przekrój kołowy. Kończyny górne są przede wszystkim rozciągane, a dolne ściskane. Brak gwałtownych zmian przekroju. Kości można traktować jako materiały kompozytowe o zróżnicowanej hierarchicznej strukturze. Są one przystosowane do przenoszenia dużych obciążeń jednorazowych i cyklicznych obciążeń o mniejszej amplitudzie. Kości jako aktywna, żywa, tkanka reaguje na obciążenia cykliczne bardziej intensywną cyrkulacją płynów odżywczych, zwiększeniem masy i wzrostem grubości. Aktywność fizyczną, a głównie ćwiczenia o charakterze siłowym, wpływają regenerująco na tkankę kostną i zapobiegają osteoporozie.Właściwości strukturalne i mechaniczne kośći. Hierarchiczność budowy. Kości posiadają wielopoziomową strukturę. Małe elementy strukturalne w kościach składają się na elementy większe a te z kolei na jeszcze większe itd. Spiralne ułożenie elementów przestrzennych. Na każdym poziomie strukturalnym można wyróżnić elementy, których wzajemne ułożenie przypomina przenikające się spirale. Takie ułożenie występuje głównie w tkankach miękkich ale również i w kościach. Zdolność do adaptacji. Kość aktywnie reaguje na działające obciążenia i powstające w niej uszkodzenia. Struktura kości dostosowuje się do obciążeń a intensywność przebudowy zależy od przykładnych obciążeń. Jest to jedna z cech żywych tkanek. Odporność na różnorodne obciążenia. Wtrącenia występujące w kościach można klasyfikować jako wtrącenia rozproszone, włókna, warstwy a nawet trójwymiarowe kratownice. Struktury takie zwiększają wytrzymałość na działanie naprężeń normalnych i stycznych i zapobiegają rozprzestrzenianiu się pęknieć. Optymalna kombinacja własności mechanicznych i biologicznych. Własność tkanki kostnej są bardzo odporne na działanie różnorodnych, zewnętrznych czynników mechanicznych. Jednocześnie pozwalają na pełnienie przez tkankę kostną innych ważnych funkcji biologicznych, nie związanych bezpośrednio z przenoszeniem obciążeń

10.  Czym różnią się właściwości sprężyste ciał stałych, cieczy i gazów? Omów model płynu doskonałego. Przedstaw i omów podstawowe prawa hydrostatyki.

Porównanie właściwości sprężystych ciał stałych, cieczy i gazów: Ciała stałe - duże moduły sprężystości objętościowej i postaciowej. Ciecze - mniejszy moduł sprężystości objętościowej i bardzo mały moduł sprężystości postaciowej. Gazy - mały moduł sprężystości objętościowej i prawie zerowy moduł sprężystości postaciowej. Tak więc o cieczach możemy powiedzieć, że zmieniają kształt pod wpływem bardzo małych sił, nie posiadają sprężystość postaci i posiadają sprężystość objętościową. Płyny doskonałe. Wiele praw opisujących zachowanie się cieczy pod wpływem działających sił podana jest dla przypadku płynów doskonałych. Model płynu doskonałego - płynem doskonałym nazywa się płyn nieściśliwy i nielekki, a więc płyn o nieskończenie dużym module sprężystości objętościowej i zerowym module sprężystości postaciowej. Podstawowe prawa hydrostatyki: Prawo Pascala - Ciśnienie pochodzące od sił zewnętrznych działających na płyn nieściśliwy i nieważki jest we wszystkich punktach płynu jednakowe Płyn nieściśliwy i nieważki nazywany jest również często modelem Pascala, ciałem Pascala lub cieczą Pascala. Ciśnienie hydrostatyczne p w cieczach określone jest wzorem: ________________________ Gdzie p jest gęstością cieczy, h - głębokością na której zanurzone jest ciało, natomiast g=9.81m/s2 jest przyśpieszeniem ziemskim. Ze wzoru na ciśnienie hydrostatyczne wynika, że ciśnienie p rośnie liniowo wraz z wzrostem głębokości zanurzenia w cieczy i nie zależy od kształtu naczynia. Ciśnienie całkowite PC w cieczach określone jest wzorem: __________________________ Gdzie Pz jest ciśnieniem zewnętrznym. Ciśnienie aerostatyczne Pa - jest to ciśnienie powietrza na danej wysokości nad poziomem morza. Ciśnienie aerostatyczne jest często ciśnieniem zewnętrznym działającym na ciecz._______________ Gdzie e = 2.72…. p jest gęstością cieczy, h… - wysokością nad poziomem morza, natomiast Po = 1,013251*10 Pa ciśnieniem atmosferycznym nad poziomem morza. Ze wzoru na ciśnienie aerostatyczne wynika, że maleje ono wykładniczo wraz ze wzrostem wysokości h. Prawo Archimedesa - siła wyporu W działająca na ciało zanurzone w cieczy jest równa ciężarowi cieczy wypartej przez to ciało. ________________.Gdzie p jest gęstością cieczy, g=9.81 m/s2 przyśpieszeniem ziemskim, V objętością części ciała zanurzonej w cieczy.

11.  Omów podstawowe prawa hydrodynamiki płynów doskonałych, podaj kilka przykładów gdzie można je zaobserwować przedstaw rysunki i zapisz wzory.

12.  Czym różnią się ciecze rzeczywiste od cieczy doskonałych? Na czym polega lepkość cieczy i od czego zależy? Omów wzór Newtona przedstaw rysunek i zapisz wzór oraz opisz kiedy może on być stosowany.

Ciecze i gazy rzeczywiste - lepkość cieczy i gazów. Ciecze rzeczywiste różnią się od cieczy doskonałych tym, że wykazują zjawisko tarcia wewnętrznego, czyli lepkości. Wyjątkiem są bardzo nieliczne ciecze - np. ciekły hel - wykazujące tzw. Nadciekłość w temperaturach bliskich zera bezwzględnego. Nadciekłość polega na całkowitym zaniku lepkości. Tarcie wewnętrzne jest zjawiskiem międzycząsteczkowym. W zjawisku tym sąsiednie warstwy cieczy działają na siebie podczas przepływu. Siły oddziaływań sprawiają, że od strony warstwy poruszającej się szybciej działa na warstwę poruszająca się wolniej siła przyśpieszająca. Odwrotnie - warstwy poruszające się wolniej hamują ruch warstw poruszających się szybciej.Lepkość cieczy zależy od temperatury_________________________________________________________________

Wzór Newtona (równanie transportu pędu)________________________________________ T - siła lepkości; F - siła wprawiająca w ruch warstwę o powierzchni S; h - odległość między warstwami o różnej prędkości; Ponieważ wzór Newtona możemy przekształcić do postaci ______________ Gdzie p jest pędem, więc nosi on również nazwę równania transportu pędu. Ciecze stosujące się do prawa Newtona nazywamy cieczami newtonowskimi. Krew jest cieczą newtonowską.

13.  Omów prawo przepływu cieczy lepkich przez rurkę kapilarną przedstaw rysunek i zapisz wzór. Na czym polega ruch stacjonarny, laminarny i turbulentny płynu? Co charakteryzuje liczba Reynoldsa i jak jest związana z prędkością krytyczną przepływu?

Lepkość cieczy zależy od temperatury. Gdzie B jest pewnym współczynnikiem, Ea - energią aktywacji, k= 1.38*10^-23 J/K jest stała Boltzmana, T - temperaturą bezwzględną. Przepływ laminarny. Liczba Reynoldsa. W pewnych warunkach przepływ laminarny przechodzi w turbulentny. Warunki te można ocenić na podstawie znajomości liczby Reynoldsa Re określonej wzorem:___________________________________________________________________ Przy liczbach Reyonldsa Re < 2300 mamy przepływ laminarny, przy liczbach Re > 3000 przepływ turbulentny, natomiast gdy 2300 < Re < 3000 to nie można ustalić charakteru przepływu (przepływ może być laminarny albo turbulenty).

14.  Omów funkcję pełnioną przez krew i układ krążenia w organizmie człowieka. Scharakteryzuj cykl pracy serca oraz przedstaw model fizyczny serca.

Układ krwionośny człowieka jest układem zamkniętym. Krew krąży w systemie naczyń krwionośnych a serce pełni role pompy wymuszającej przepływ krwi. Układ ten wraz z układem limfatycznym tworzą układ krążenia. Krew jest zawiesiną erytrocytów, leukocytów i trombocytów w plazmie. Podczas krążenia: krew dostarcza komórkom tlenu i substancji odżywczych a odprowadza dwutlenek węgla. Rozprowadza ciepło w organizmie (bierze udział w procesie termoregulacji). Transportuje hormony, witaminy, enzymy i komórki fagocytów. Przepływ hormonów wraz z krwią można uznać za przepływ informacji gdyż kontrolują one i integrują czynności całego ustroju, natomiast przepływ enzymów za transport substancji katalizujących i kontrolujących przebieg reakcji chemicznych. Z biofizycznego punktu widzenia krew jest cieczą współczynniku lepkości η=2.084*10^-3 (Pa*s) i gęstość p=1.059*10³ (kg*m^-3). Układ krążenia składa się z: serca, systemu naczyń krwionośnych, żył. Serce działa jak pompa ssąco tłocząca, a przebiegająca krew krąży dwoma obiegami: małym i dużym. Praca serca: Cykl pracy serca rozpoczyna się rozkurczem komory prawej (faza rozkurczu serca). Wówczas prze prawy przedsionek wpływa do serca pozbawiona tlenu krew z żyły głównej obiegu dużego. Zastawka trójdzielna jest wówczas otwarta, a zastawka płucna zamknięta. W fazie skurczu serca, prawa komora kurczy się i zastawka trójdzielna zamyka się wówczas a otwiera się zastawka płucna. Krew tłoczona jest do tętnicy płucnej i systemu krwionośnego płucnego zwanego obiegiem małym. Z obiegu tego krew wpływa do lewego przedsionka serca. Właściwości sprężyste naczyń krwionośnych: naczynia krwionośne są sprężyste o module sprężystości zależnym od naprężenia i szybkości zmian ciśnienia krwi. Wzrost modułu sprężystości wraz ze wzrostem naprężenia zapobiega nadmiernemu rozszerzaniu się naczyń. Rozszerzenie się naczyń zmienia opór naczyniowy. Tętnice pełnią rolę powietrzni, natomiast żyły rolę zbiornika. Próba sprężystości tętnicy i żył.

15.  Czym jest, jaką rolę pełni i jak szybko przemieszcza się fala tętna? Jak zmienia się przepływ krwi w miarę oddalania się od komór serca? Czym jest opór naczyniowy? Przedstaw niezbędne rysunki i zapisz wzory.

Fala tętna - podczas wtłaczania krwi do tętnicy ulega ona rozszerzeniu z uwagi na jej właściwości sprężyste. Powstałe odkształcenie przemieszcza się wzdłuż tętnicy tworząc fale tętna. Prędkość fali tętna (5-8 m/s) jest większa od prędkości krwi (0,5 m/s). Długość fali tętna wynosi około 4 m. ______________ E- moduł Younga; h- grubość naczynia; p- gęstość; r- promień przekroju poprzecznego. Fala tętna zasysa krew i umożliwia jej dalszy ruch w chwili gdy serce jest w fazie rozkurczu. Przepływ krwi: szybkość przepływu krwi w czasie wyrzutu z lewej komory osiąga wartość do 140 cm/s (w aorcie wstępującej - przepływ turbulentny). Wykres. W miarę oddalania się od serca krew zaczyna płynąć bardziej równomiernie (przepływ ciągły i laminarny w tętniczkach). Opór naczyniowy: zakładając, że przepływ krwi w naczyniach krwionośnych jest laminarny należy przyjąć, że strumień objętości krwi przepływającej przez poprzeczny przekrój naczynia krwionośnego jest określony wzorem: ___________________ gdzie R jest oporem hydrodynamicznym (naczyniowym) przepływu krwi w naczyniach krwionośnych. Opór naczyniowy R pochodzący od n równoległe połaczonych tętniczek o promieniu r, i=1,2,3...n wynosi: Rn=n*R, gdzie R jest oporem naczyniowym tętnicy o polu przekroju poprzecznego równym sumie pól przekrojów poprzecznych wszystkich tętniczek małych.

16.  Jakim wzorem określamy pracę serca? Jakie są typowe wartości pracy, a jakie mocy serca gdy nie wykonujemy wysiłku fizycznego? Jak wpływa ciśnienie hydrostatyczne na ciśnienie krwi w różnych miejscach organizmu człowieka?

Praca i moc serca: praca wykonywana prze mięsień serca jest na przepompowywanie pewnej objętości krwi, delta V, oraz na nadanie tej objętości krwi pewnej prędości. ________________ gdzie p jest średnią różnicą ciśnienia w komórkach i przedsionkach serca, natomiast p jest gęstością krwi. Dla komory lewj WL=0,924+0,006 [J/skurcz] Dla komory prawej WL=0,139+0,006 [J/skurcz]. Całkowita moc serca P=1,4 [W]. Efekt hydrostatyczny nie ma wpływu n krążenie. Wpływa natomiast na wartość ciśnienia w partiach ciała położonych powyżej i poniżej serca.

17.  Jak powstaje napięcie powierzchniowe w cieczach i od czego zależy? Co charakteryzuje współczynnik napięcia powierzchniowego cieczy? Omów kilka zjawisk wywołanych istnieniem napięcia powierzchniowego w cieczach. Zapisz wzór Laplacea i podaj przykład wykorzystania tego wzoru.

Napięcie powierzchniowe - warstwa powierzchniowa cieczy jest napięta przez niezrównoważone oddziaływania międzycząsteczkowe.________________ Praca W potrzebna na powiększenie powierzchni cieczy o delta S, jest proporcjonalne do delta S i wyraża się wzorem: _______________ gdzie σ jest współczynnikiem napięcia powierzchniowego. Współczynnik napięcia powierzchniowego - zależy od rodzaju cieczy i temperatury. Dla wody w temperaturze pokojowej σ=0,072 N/m. dla alkoholu etylowego σ=0,022 N/m. Wartości współczynnika σdla wody są bardzo duże w porównywaniu do innych cieczy. Zakrzywiona powierzchnia cieczy: pod powierzchnią zakrzywioną cieczy istnieje inne ciśnienie molekularne niż pod powierzchnią płaską. Ciśnenie ppod zakrzywioną powiezchnią cieczy opisane jest wzorem Laplace'a o postaci: _________________ gdzie p jest ciśnieniem molekularnym po powierzchnią płaską R1 i R2 są głównymi promieniami krzywizny powierzchni zakrzywionej. W przypadku gdy promieniowanie R1 i R2 są równe, czyli R1=R2=R3 mamy: _________________.

19.  Omów wpływ wibracji, infradźwięków i dźwięków na organizm człowieka.

Falami nazywamy zaburzenia ośrodka, rozchodzące się w nim ze skończoną prędkością i niosące energię.

Fale mechan. Wytwarzane są poprzez wprowadzenie w drgania pewnych obszarów ośrodka materialnego i oddziaływanie sprężyste tych obszarów z otaczającą ich materią.

W zal. od częstot. drgań ośrodka materialnego fale mechan. dzielimy na:

-infradzwięki (0.1-20Hz)

-dzwięki (0.02-20 kHz)

-ultradzwięki częstot.> od 20 kHz

Wpływ wibracji- dział. biolog. zal. głównie od amplitudy i częstotl. Wibracje stosuje się do niektórych rodzajów masażu. Z wibracjami spotykamy się przy pracy z drgającymi narzędziami(wiertarki udarowe, młoty pneumatyczne, kombajny, samoloty itp.)

Objawy działania wibracji na skutek oscylacyjnego rozciągania i przemieszania tkanek:

-zab. oddechowe

-zmiany naczyniowe

-zmiany hormonalne i biochem.

-choroba wibracyjna(zmiany w ukł. kostno-stawowym, trawiennym, zab. naczynioruchowe, bóle o różnej lokalizacji

Zapobieganie: stosowanie odpowiednich rękawic, izolacji i podkładek z materiału tłumiącego

Wpływ infradzwięków: przyczyną ich powstawania są ruchy wody-fale morskie, wodospady rzeki, żyły wodne, trzęsienia ziemi, ruchy powietrza, wyładowania atmosferyczne. Ze względu na małą częstot. mogą wywoływać rezonans różnych narządów.

Objawy:

- u zwierząt stwierdzono pękanie naczyń krwion. krwotoki i zatrzymanie akcji serca

- u ludzi wystąpiły bóle głowy, niepokój, mdłości, nerwice i omdlenia

oddziaływanie infradz. na organizm ludzki zal. od poziomu ich natężenia:

-poniżej 120 dB, przy krótkim dział. nie wywołują wrażeń przykrych i nie są szkodliwe

-między 120-140 dB przebywanie w ich polu może powodować lekkie zakłócenie proc. fizjolog. i uczucie nadmiernego zmęczenia

-między 140 a 160 już po 2 min dział. wyst. nieprzyjemne objawy fizjol.- zakłucenia zmysłu równowagi, wymioty a dłuższe dział. może prowadzić do trwałych uszkodzeń

-powyżej 170 dB śmiertelne dział. spowodowane przeważnie przekrwieniem płuc

Wpływ dzwięków- wytwarzane są przez struny i membrany, wprawiające w drgania cząst. otaczającego je środowiska(powietrza, cieczy lub ciała stałego).Duże natężenia fal mogą wpływać niekorzystnie na organizm ludzki Natężenie dzwięków nie wywołujących uszkodzeń:-0 dB- szept ledwo słyszalny,10 -20-szelst liści,ok.40-zwykła rozmowa,60-70-głośna rozmowa, hałas w samochodzie,80-90-hałas na ulicy,90-100- orkiestra,90-110- hałas hali fabrycznej Natężenia dzwięków wywołujących uszkodzenia zal. od ich częstot.

Wpływ UD:

Oddziaływanie czynne prowadzi do efektów:

-mechanicznego: drgania cząsteczek prowadzą do lokalnych zmian ciśń. w ośrodku materialnym i niszczenia jego struktury. Występuje tutaj zjawisko kawitacji-polegające na oddziaływaniu fali ultradziwękowej z mikroskopijnymi pęcherzykami gazu które mogą łączyć się wpadając w rezonans z drganiami fali UD. Gwałtowny wzrost ciśnienia we wnętrzu pęcherzyków powoduje ich pękanie i powstawanie hydrodynamicznej fali uderzeniowej niszczącej struktury biolog. znajdujące się w pobliżu. Zjawisko kawitacji odp. jest za efekty działania mechanicznego, które wywołuje: - złożone ruchy i przemieszczenia się struktur wewnątrz komórek, - działanie sił i momentów skrętnych związ. z mikroprzepływami, - powstawanie kawitacji -cieplnego: część energii fal UD zostaje przekształcona w ciepło. Lokalnie wyższa temp. wyst. też w miejscu zapadania się pęcherzyków kawitacyjnych

-chemicznego: zostają przyśpieszone reakcje chem. następuje rozpad dużych cząst.(np. białek), zwiększa się jonizacja i wzrasta dyfuzja przez bł. półprzepuszczalne. Pod wpływem fal UD zwiększa się szybkość reakcji chem. zmianie ulega pH oraz zachodzi depolaryzacja makromolekół. Działanie chem. prowadzi do: reakcji utleniania- powst. nadtlenek wodoru, zmiany stężenia jonów wodorowych, jonizacji ośrodka. Czynne działanie UD wykorzystywane jest w medycynie do: - leczenia ch. reumatycznych poprzez nagrzewanie tkanek, - leczenia ch. narządu ruchu , - niszczenia patologicznych ognisk w głębi tk. - zabijania wirusów, grzybów i bakterii, - sterylizacji leków, mikromasaży, - usuwania kamienia na zębach. - litotrypsji

Ocena szkodliwości działania UD: pierwotne: powoduje bezpośr. zmiany fizyczne i chem.

wtórne to reakcja tkanek i narządów na oddział. pierwotne, kal również całego ustroju

UD niskiej mocy- można uznać za nieszkodliwe, jeżeli czas ich trwania wynosi kilka minut.

UD dużej mocy-uważa się za szkodliwe. Wpływ przyśpieszeń-podczas przemieszczania się środkami transportu organizm doznaje wielu różnych przyśpieszeń. Przyczynami powstawania są zmiany: - wartość prędkości, -kierunku prędkości w ruchu krzywoliniowym, - wartości prędkości kątowej.

Ze względu na czas trwania wyróżnia się przyspieszenia: - udarowe, krótkotrwałe, przedłużone, przewlekłe.

Wpływ nieważkości: odczuwamy-zab. orientacji przestrzennej, spada zdolność do wysiłków. Stwierdzono- zmniejszenie maks. wentylacji płuc, wzrost różnicy między ciśń. skurczowym i rozkurczowym, wzmożone wydalania płynów z organizmu, wzrost stężenia wapnia we krwi i w moczu(nawet o 300%), odwapnienie kości, tworzenie się kamieni nerkowych, spadek pracy mm zaburza funkcjonowanie ukł. Regulacyjnych organizmu oraz O.U.N

30. Opisz budowę i właściwości optyczne oka czym jest refrakcja i akomodacja oka, wymień i omów wady wzroku oraz opisz jak są one korygowane. Jak określamy i od czego zależy zdolność rozdzielczą oka.

Budowa oka

Soczewka, rogówka, zrenica, ciecz wodnista, tęczówka, ciało szkliste, mięsnie, naczyniówka, twardówka, siatkówka, plamka żółta, oś oka, nerw wzrokowy.

Układ optyczny oka składa się z rogówki i soczewki ocznej rozdzielonych cieczą wodnistą. Soczewka oczna znajduje się w ciałku szklistym przylegającym do siatkówki. Tęczówka pełni funkcję przesłony. Zdolność skupiającą soczewki ocznej-odwrotność ogniskowej soczewki reguluje mięsień soczewki. Akomodacją oka nazywamy możliwość regulacji zdolności skupiającej sprawia, że przy stałej odl. soczewki ocznej od siatkówki powstaje ostry obraz na siatkówce przedmiotów oddalonych zarówno blisko i daleko. Obraz punktu utworzony na siatkówce, gdy zdolność skupiajaca oka jest najmniejsza(soczewka jest płaska),a drugiego gdy zdolność skupiająca jest max. Odwrotność odl. punktu dalekiego od oka nazywana jest refrakcją mierzoną w dioprtiach.

Zdolność rozdzielcza oka zal. jest od poprzecznego przekroju wiązki światła przechodzącej przez soczewkę. Elementem ograniczającym przekrój wiązki światła wpadającego do oka jest tęczówka, która przez odp. ośrodki mózgowe i ukł. nerw. jest połączona z siatkówką pętlą ujemnego sprzężenia zwrotnego. Reguluje ona strumień świetlny wpadający do oka. Zdolność rozdzielcza oka w plamce żółtej jest największa.

Widzenie przestrzenne możliwe jest dzięki parze oczu obserwujących ten sam obszar przestrzeni trójwymiarowej i pewnej transformacji tego obszaru w przestrzeń dwuwymiarową.

Wady oka

-aberracje chromatyczne położenia i powiększenia

-aberrację sferyczną

-astygmatyzm

-krzywizna pola

-dystorsja

Jedyną wadą wzroku wymagającą korekcji jest astygmatyzm spowodowany niesferycznością pow. Załamujących oka-szczególnie rogówki.

---