Analityka Medyczna zaliczenie wykładów z Biofizyki
A
ącznie 33 pkt. 24 styczeń 2012 r.
1. (2 pkt.) Wynik pomiaru napiÄ™cia ma wartość U =ð(120,4 Ä…ð7,3) ©. Oblicz bÅ‚Ä…d wzglÄ™dny i wzglÄ™dny pro-
centowy pomiaru napięcia. Prawidłowa forma zapisu.
"U 7,3 V
BÅ‚Ä…d wzglÄ™dny b.w.=ð =ð =ð 0,0606 =ð 0,061. (1 pkt)
U 120,4 V
"U 7,3 V
BÅ‚Ä…d wzglÄ™dny procentowy b.w.p.=ð ×ð100% =ð ×ð100% =ð 6,06% =ð 6,1%. (1 pkt)
U 120,4 V
mlð m3
2. (1 pkt.) Przelicz strumień objętości krwi 5200 na . Obliczenia krok po kroku.
min h
mlð 10-ð3 ×ð10-ð3m3 m3
5200 =ð 5200 =ð 0,312 .
1
min h
h
60
3. (5 pkt.) Oblicz wielkość Q jeÅ›li wyraża siÄ™ ona wzorem log10 Q =ð 7,3Ä…ð 0,3. Skorzystaj z definicji loga-
rytmu loga b=ð c Ûð ac =ð b. (1 pkt). MetodÄ… najmniej korzystnego przypadku, krok po kroku, oszacuj
błąd pomiaru Q (2 pkt.). Zapisz poprawnie wynik tego pomiaru. (2 pkt.)
Q =ð 107,3 =ð19952623 (1 pkt)
Qmaks =ð107,3+ð0,3 =ð 39810717
Qmin =ð107,3-ð0,3 =ð10000000
Qmaks -ðQmin 39810717-ð10000000
"Q =ð =ð =ð14900000 (2 pkt.)
2 2
Q =ð (20 Ä…ð15)×ð106 (2 pkt.)
7
4. (3 pkt.) Jakich trzeba użyć podstawieÅ„, aby zlinearyzować nastÄ™pujÄ…cÄ… zależność: y =ð +ð12, gdzie
x2
zmienną niezależną jest x, a zmienną zależną y (1 pkt.). Narysuj wykres ilustrujący tę zależność w no-
wym układzie współrzędnych (1 pkt.). Jaką wartość ma współczynnik kierunkowy uzyskanej linii w tym
nowym układzie współrzędnych (1 pkt).
1
WÅ‚aÅ›ciwe podstawienie, to Y =ð y oraz X =ð 1 pkt. za podstawienie.
x2
y
0
1/x2
Zadanie 4. (1 pkt. za poprawny rysunek opis osi i poczÄ…tek wykresu).
Współczynnik kierunkowy jest równy k =ð 7 (1 pkt).
5. (3 pkt.) Substancje zmniejszające napięcie powierzchniowe wody  jak się nazywają i jakie posiadają
właściwości (2 pkt.)? Kiedy powstaje menisk wklęsły (1 pkt.).
To surfaktanty. Są amfifilowe (mają jedną końcówkę hydrofobową i drugą hydrofilową) (2 pkt.).
Menisk wklęsły powstaje wtedy gdy siły spójności (kohezji) są mnijesze od sił przylegania (adhezji). (1 pkt).
6. (3 pkt.) Napisz i objaśnij prawo Ficka (1 pkt). Jakie wielkości są do siebie proporcjonalne  w tym pra-
wie (1 pkt)? Narysuj wykres ilustrujÄ…cy to prawo (1 pkt.).
"n "c
Prawo Ficka =ð-ðD×ðS×ð . Opis "n liczba moli substancji rozpuszczonej dyfundujÄ…ca w czasie "t przez
"t "x
"c
powierzchnię S przy gradiencie stężenia , D oznacza współczynnik dyfuzji. (1 pkt).
"x
Proporcjonalne są szybkość dyfuzji do iloczynu pola powierzchni, przez którą zachodzi dyfuzja i gradientu
stężenia (1 pkt).
"n "c
Wykres od liniowy (1 pkt).
"t "x
7. (3 pkt.) Model błony komórkowej wg Singera i Nicolsona (1 pkt). Wyjaśnij pojęcia płynność (1 pkt),
asymetryczność (0,5 pkt.) i heterogenność błony komórkowej (0,5 pkt.).
Dwuwarstwa lipidowa plus białka integralne i peryferyczne. (1 pkt). Płynność  lipidy w fazie płynnej,
wszystko się poruszA i obraca (1 pkt). Asymetryczność  inny skład wewnętrznej i zewnątrzkomórkowej
strony błony (0,5 pkt.). Heterogenność ani wewnętrzna ani zewnętrzna powierzchnia błony nie jest jedno-
rodna (0,5 pkt.)
8. (4 pkt.) Udowodnij, że prędkość v z jaką płynie ciecz w naczyniu o przekroju kołowym o promieniu
r i o oporze naczyniowym R, jeśli na jego końcach panuje różnica ciśnień "p wyraża się wzorem:
"p
. Jakie założenie trzeba przyjąć, aby wynik był wiarygodny (1pkt)?
Ä„×ðr2 ×ðR
2
"p "p
R =ð , Q =ðv×ðS =ðv×ðÄ„×ðr2 (2 pkt.) Po podstawieniu do pierwszego równania mamy: R =ð i po jego
Q v×ðÄ„×ðr2
"p
przeksztaÅ‚ceniu v =ð . (1 pkt) Co należaÅ‚o dowieść.
R×ðÄ„×ðr2
Przepływ laminarny (1pkt).
9. (3 pkt.) Ciśnienie tętnicze krwi  zmierzone w tętnicy promieniowej młodego i zdrowego człowieka 
waha siÄ™ w granicach od 80 mmHg do 120 mmHg; wyraz
ciśnienie rozkurczowe tego człowieka w jed-
nostkach układu SI (gęstość rtęci jest równa 13,6 g/cm3, przyspieszenie grawitacyjne 10 m/s2). Wzór
i przeliczenie danych (2 pkt), wynik (1 pkt).
kg m
p=ð Á×ðg×ðh=ð13600 ×ð10 ×ð0,080 m=ð10880 Pa wzór (1 pkt), przeliczenie odpowiednich danych (1 pkt),
m3 s2
wynik i jednostka (1 pkt).
10. (3 pkt) Prawo Bernoullego (kiedy jest spełnione, treść prawa, jakiej zasady zachowania jest ono konse-
kwencjÄ…?)
Ciecz doskonała (nieściśliwa i nielepka) płynie w sztywnym przewodzie (1 pkt)
Suma ciśnień (a właściwie energii przypadających na jednostkę objętości cieczy) stała w każdym miejscu na-
czynia (1 pkt).
Zasada zachowania energii (1 pkt).
11. (1 pkt) Co to jest wydajność energetyczna serca?
Wydajność energetyczna serca (sprawność) to stosunek ilości energii koniecznej do uruchomienia przepły-
wu krwi w układzie krążenia w stosunku do energii zużytej przez serce w tym celu. Dla serc w spoczynku
wynosi ona około 14%.
12. (2 pkt.) Czym jest potencjał błonowy (1 pkt)? Narysuj schemat układu do jego pomiaru (1 pkt).
Potencjał błonowy to różnica potencjałów (napięcie) pomiędzy środowiskiem wewnątrzkomórkowym i ze-
wnątrzkomórkowym.
Woltomierz, dwie elektrody jedna wbita do wnętrza komórki, druga na zewnątrz.
3