450-2008/01 – Biofyzika (BFY)
| Garantující katedra | Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství | Kredity | 2 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Martin Augustynek, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Martin Augustynek, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinně volitelný |
| Ročník | 1 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2010/2011 | Rok zrušení | 2020/2021 |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | navazující magisterské, bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je výklad fyzikálních dějů v oblasti lékařské fyziky. Seznamuje se základními mechanismy působení různých fyzikálních faktorů na zdraví člověka.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Anotace
Předmět tvoří spojovací článek mezi matematickou fyzikou a fyzikální chemií na jedné straně a biologickými vědami na straně druhé. Předmět zapadá svou náplní
do mezioborového bakalářského oboru se zaměřením na specialistu pro
zdravotnická zařízení. Získané vědomosti a dovednosti v tomto předmětu a celého
zaměření vytváří základní předpoklad znalostí odborného asistenta zdravotnické
techniky.
Obsahem předmětu je matematická interpretace biologických dějů zkoumající
kvalitativní a kvantitativní stránku fyzikálněchemických procesů v živé hmotě,
vztah živé hmoty a různých forem energie a vzájemné působení živých soustav.
Povinná literatura:
Hrazdira, I.: Biofyzika, Praha, Avicenum, 1990
Ottová - Leitmannová, A.: Základy biofyziky, Bratislava, Alfa, 1993
Dvořák - Maršík - Andrej: Biotermodynamika.Praha, Akademia, 1985.
Šimek, J.: Fyziologické hodnoty u člověka, Avicenum, Praha 1986
Venčikov, A.I.; Venčikov, V.A.: Základní metody statistického zpracování dat
ve fyziologii.Avicenum, 1974
Stránský a kol.: Základy biofyziky a výpočetní techniky pro studující
lékařství (skripta), 1994
Cameron, J.R, Skofronick, J.G.: Medical physics, Wiley New York, 1978
Matcalf,H. J.: Topics in clasical biophysics. Prentice -Hall, Inc., Englewood Cilffs, 1980
Doporučená literatura:
Silbernagl,S.; Despopoulos, A.: Atlas fyziologie člověka. Praha 1984.
Wiliam, F. Canong: Přehled lékařské fyziologie. Praha 1976.
Nečas, O.: Biologie. Praha, Avicenum 1982.
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
1. Zápočet - kontrolní zápočtový test (23-45b.).
2. Zkouška - závěrečný písemný test (28-55b.).
Celkový výsledek absolvování předmětu - zápočet a zkouška
Pro udělení zápočtu je vyžadována povinná účast na cvičeních minimálně 80% z proběhlých vyučovacích hodin.
E-learning
Další požadavky na studenta
Žádné další požadavky na studenta nejsou kladeny.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
•Biofyzika a její cíle. Základy matematické analýzy biofyzikálních dějů. Funkce a její vyjádření. Obecné vlastnosti.
•Stavba biologicky významných makromolekul, stavba buněk. Molekulová fyzika. Bílkoviny a lipidy. Aminokyseliny. Buňka.
•Molekulová biofyzika. Struktura a vlastnosti molekul. Interakce mezi stavebními součástmi látek. Molekulové vlastnosti látek. Difůze v roztocích. Osmóza a osmotický tlak. Biomolekuly, biomakromolekuly, molekulové receptory
•Biofyzika buňky. Struktura buňky. Metody zkoumání struktury. Biomembrány. Typy transportu látek. Elektrické vlastnosti buňky. Šíření elektrického potenciálu.
•Biofyzika tkání a orgánů. Mechanické vlastnosti tkání. Základy biomechaniky. Biofyzika krevního oběhu. Biofyzika dýchání. Bioakustika. Elektrický odpor tkání. Vztah mezi strukturou a funkcí orgánu, biomechanika kostí, struktura svalové tkáně, biofyzika svalového pohybu
•Biologický systém ve vztahu k neživému prostředí. Elektromagnetické vlnění a účinky na živé systémy. Absorpce elektromagnetického pole. Ochrana před nežádoucími účinky elektromagnetického pole na organismus. Vliv magnetických polí na lidský organismus. Gravitační pole a živé systémy. Vliv ultrazvuku. Vedení elektrického proudu tkáněmi. Meteorologické podmínky a organismus. Biologické účinky mikrovln.
•Biofyzika vnímání. Charakteristika smyslového vnímání. Rozdělení receptorů. Převodní funkce receptorů. Biofyzika vnímání chemických podnětů. Biofyzika vnímání zvuku. Fyziologická akustika, hluk. Skladba oka. Optický systém oka. Vnímání světelných podnětů.
•Biokybernetika. Vznik biokybernetiky a její charakteristika. Kybernetické systémy. Dynamické systémy a jejich vlastnosti. Informační systémy. Řízení a regulace. Principy modelování.
•Optobiofyzika. Optika, světlo, interakce světla s prostředím, vlnová optika, optické zobrazení, optické přístroje a metody, účinky různých druhů světla na organismus, optika lidského oka, biofyzika vidění, oftalmologické přístroje.
•Biomechanika. Biologické materiály z hlediska fyziky tuhých látek. Deformace. Pružnost. Základy biostatiky. Viskozita. Membránová mechanika a tvar buňky. Hydrodynamika proudění tekutin a krevního oběhu. Proudění vzduchu.
•Bioenergetika. Základní termodynamické pojmy. Termodynamika biologických systémů. Transformace a akumulace energie v živých systémech.
•Ionizující záření. Charakteristika IZ, zákon radioaktivní přeměny, jednotky. Fyzikální, biologický a efektivní poločas přeměny, přirozená a umělá radioaktivita, radioaktivní rovnováha, druhy radioaktivních přeměn a interakcí IZ. Zdroje IZ. (verze 450-2008/01)
•Ochrana před ionizujícím zářením. Biologické účinky IO, formy poškození zářením, principy léčby IO, biofyzikální a radiobiologické základy radioterapie. Metodika léčby zářením. (verze 450-2008/01)
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky