Předmět Lékařská biofyzika I (KFY / BF1LF)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KFY / BF1LF - Lékařská biofyzika I, Přírodovědecká 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.Klasifikace v souladu s platným Studijním a zkušebním řádem OU (1. 9. 2015).

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.