Předmět Lékařská biofyzika I (FZS / 1BF1L)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu FZS / 1BF1L - Lékařská biofyzika I, Lékařská fakulta, Ostravská univerzita v Ostravě (OU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Přednášky (2hod př.):Týden/Náplň jednotlivých vyučovacích bloků1. Úvod do biofyziky, fyzikální principy struktury a funkce živých systémů, metody jejich studia.2. Hmota - látka, pole, základní charakteristiky, stavba hmoty. Struktura atomu a molekul, teoretické základy a experimentální metody. (Špunda)3. Struktura molekul a makromolekul, chemická vazba, nekovalentní interakcel.4. Skupenské stavy hmoty, fyzikálně-chemické vlastnosti kapalin, disperzní systémy, koligativní vlastnosti roztoků .5. Základy termodynamiky a její aplikace na biologické systémy, termodynamické principy, rovnovážné a nerovnovážné procesy.6. Biologické membrány - struktura, fyzikálně chemické vlastnosti a funkce lipidů a proteinů biologických membrán7. Biologické membrány - strukturní modely, fyzikálně-chemické vlastnosti, biosyntéza biologických membrán.8. Transport biologicky významných látek přes biologické membrány, prostá a zprostředkovaná difuze, primární a sekundární aktivní transport, příklady významných transportních systémů.9. Základy bioenergetiky, makroergické látky a jejich význam. Struktura a funkce mitochondrií - dýchací řetězec a tvorba gradientu protonů, syntéza ATP - oxidativní fosforylace.10. Elektromagnetické záření a jeho vlastnosti, elektromagnetické spektrum, zdroje elektromagnetického záření. Interakce záření s látkou, účinky na biologické systémy.11. Viditelné (optické) záření, základy fotometrie, detektory světla, spektrální analýza.12. Metody optické spektroskopie (absorpční a luminiscenční spektroskopie), přístrojová technika, významné chromofory a fluorofory, aplikace v biologických a medicinských oborech.13. Zvuk a jeho vlastnosti, základy fyzikální akustiky, hlas a frekvenční analýza zvuku.14. Vznik a přenos biologického signálu, typy signálních molekul, mechanismus přenosu signálu, příklady receptorů, efektorů, druhých poslů, signál vedoucích proteinů.Praktická cvičení (2.hod. pr. cv.):1. Úvod - Bezpečnost práce v laboratoři fyziky, požadavky na zpracování protokolu, chyby měření, Protokol 1: Měření obvodu hlavy2. Měření teploty. Měření odporovým teploměrem, termočlánkovým teploměrem, infračerveným teploměrem, termokamerou. Protokol 2: Měření na lidském těle, tepelná výměna3. Akustika. Frekvenční analýza zdrojů zvuku. Protokol 3: Frekvenční analýza hlasu. Měření rychlosti šíření zvuku.4. Viskozita, Reynoldsovo číslo. Protokol 4: Měření viskozity5. Tlak, tlakoměry. Protokol 5: Měření krevního tlaku, měření tlaku na těle. Spirometrie, tepová frekvence.6. Geometrická optika na optické lavici, optické soustavy, lupa, dalekohled, mikroskop. Fotometrie. Protokol 6: Měření osvětlení, svítivosti.7. Vlnová optika -ohyb světla na mřížce. Spektra zdrojů světla, míchání barev, zrakové vjemy, optické klamy Protokol 7: Ohyb světla na mřížce, interference.8. Polarimetrie (měření obsahu cukrů v roztoku). Protokol 8: Určení hmotnostní koncentrace cukru ve vodném roztoku9. Náhradní cvičení.10. Absorpční spektrofotometrie. Protokol 9: Stanovení koncentrace roztoku pomocí kalibrační křivky.11. Měření rozměrů mikroskopických objektů pomocí světelného mikroskopu. Protokol 10: Měření tloušťky lidského vlasu, měření velikosti buněk, stanovení počtu částic ve vzorcích.12. Měření pH. Protokol 11: Měření pH, titrace, potenciometrie13. Centrifugace - sledování vlivu fyzikálních vlastností látek a parametrů centrifugace na kvalitu separace. Chromatografie: TLC rostlinných a syntetických pigmentů. Ukázka použití HPLC na vzorku rostlinných pigmentů. Protokol 12: Vliv parametrů vzorku a centrifugace na kvalitu separace.14. Náhradní cvičení.

Získané způsobilosti

Student má představu o interpretaci základních fyzikálních zákonů v živých organizmech. Má znalosti z oblasti biofyzikálních principů fyziologických procesů lidského těla a základních fyzikálních dějů využívaných jednotlivými medicínskými obory. Je schopen propojit znalosti s ostatními disciplínami, jako je biologie, fyziologie, chemie a další. Zná principy základních diagnostických a terapeutických metod v medicíně využívajících fyzikální principy. V další doporučené literatuře nebo elektronických zdrojích umí vyhledat informace k dalšímu studiu a individuálnímu prohlubování znalostí.

Literatura

KONÍČEK, L.; Švecová L. a kol.:. Lékařská biofyzika. Návody k laboratorním úlohám. (součást kurzu v prostředí Moodle). HRAZDIRA, I.; MORNSTEIN V.:. Úvod do obecné a lékařské biofyziky. Brno, 1998. ISBN 80-210-1822-4.BENEŠ, J.; KYMPLOVÁ, J.; VÍTEK, F.:. Základy fyziky pro lékařské a zdravotnické obory. Grada Publishing, 2015. ISBN 978-80-247-4712-5.Špunda, V. Biofyzika biologických membrán I (učební text je pravidelně aktualizován). Ostrava. ŠPUNDA, V. Biofyzika biologických membrán II (učební text je pravidelně aktualizován). Ostravská univerzita v Ostravě. HRAZDÍRA, I.; MORNSTEIN, V. Lékařská biofyzika a přístrojová technika. Neptun. Brno, 2001. ISBN ISBN 80-902896-1-.NAVRÁTIL, L.; ROSINA, J. A KOL.:. Medicínská biofyzika. Praha: Grada Publishing, 2005. ISBN 80-247-1152-4.Svoboda, E. a kol.:. Přehled středoškolské fyziky. Praha: Prometheus spol. s r.o., 2006. ISBN 80-7196-307-0.

Požadavky

Požadavky na studenta: Aktivní účast na přednáškách, povinná a aktivní účast ve cvičeních, průběžné odevzdávání protokolů. Požadavky k zápočtu:Absolvování všech praktických cvičení, průběžné zpracování protokolů v termínech zadaných vyučujícím. Pro udělení zápočtu musí být vyučujícími schváleno min. 11 protokolů studenta z celkového počtu 12 cvičení, z kterých bude požadován protokol.

Garant

doc. RNDr. Vladimír Špunda, CSc.

Vyučující

Mgr. Martin Navrátil, Ph.D.doc. RNDr. Vladimír Špunda, CSc.Mgr. Václav Karlickýdoc. RNDr. Libor Koníček, PhD.Mgr. Jakub NezvalRNDr. Libuše Švecová, Ph.D.