Biophysics and Medical Physics - B00003 (Všeobecné lékařství)

• Title: Biofyzika a lékařská fyzika
• Guaranteed by: Institute of Biophysics and Informatics First Faculty of Medicine Charles University (11-00170)
• Faculty: First Faculty of Medicine
• Actual: from 2020
• Semester: winter
• Points: 8
• E-Credits: 8
• Examination process: winter s.:
• Hours per week, examination: winter s.:2/4, C+Ex [HT]
• Extent per academic year: 90 [hours]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Teaching methods: full-time
• Teaching methods: full-time
• Explanation: [e-mail]
• Old code: 3
• Guarantor: prof. RNDr. MUDr. Jiří Beneš, CSc.
• Comes under: Povinné LEK20 2.r._23/24
• Attributes: Lékařství; Teoretický předmět
• Is co-requisite for: B03120, B03119, B01604, B00380
• Is pre-requisite for: B00098, B00656, B00078

Annotation

English

Last update: Erudio (12.10.2005)

Structure of atom, molecular biphysics, bioenergetics, thermal technique in medicine, biophysics of electric manifestations and of the effects of electric current, biomechanics, bioacoustics, optics, X-rays, ionizing radiation.

Czech

Last update: Jana Kolářová (07.02.2020)

Struktura atomu, molekulární biofyzika, bioenergetika, tepelná technika v lékařství, biofyzika elektrických projevů a účinků elektrického proudu, biomechanika, bioakustika, optika, rtg a ionizující záření.

Syllabus

Last update: Jana Kolářová (07.02.2020)

Stavba hmoty

Typy silových interakcí, Kvantové jevy, Heisenbergova relace neurčitosti;

Vlnové vlastnosti částic;

Struktura atomu, kvantová čísla;

Spektrum atomu vodíku;

Vlastnosti atomového jádra, Vazebná energie jádra, Magnetické vlastnosti jader;

Princip jaderné rezonanční tomografie;

Princip hmotové spektroskopie;

Síly působící mezi molekulami.

Molekulární biofyzika

Stavy hmoty;

Gibbsův zákon fází;

Zákon plynů, Maxwellovo rozdělení rychlostí; Analytické a koloidální disperzní systémy;

Henryho zákon;

Voda její biologický význam;

Transportní jevy, Fickův zákon pro difusi, Proudění viskózní kapaliny, Stokesův zákon;

Koligativní vlastnosti roztoků, Osmóza, Povrchové napětí, adsorpce;

Biofyzika krevní cirkulace, Laplaceův zákon, Poiseuille-Hagenova rovnice.

Termodynamika

Transport tepla, specifické a latentní teplo;

Termodynamické veličiny a funkce;

Vnitřní energie, entalpie, entropie, volná energie, volná entalpie;

Chemický potenciál;

Terodynamické věty;

Transformace a akumulace energie v živých systémech;

Aktivní transport biologickou membránou;

Termoregulace.

Bioelektřina

Elektrické veličiny a zákony elektrického a magnetického pole;

Elektrické projevy organismu, Donnanova rovnováha, Nernstova rovnice;

Klidový membránový potenciál, akční potenciál a jeho vedení nervovým vláknem;

Užití elektřiny v diagnostice a terapii.

Akustika

Veličiny a jednotky fyzikální a fyziologické akustiky;

Akustická impedance, Weber-Fechnerův zákon;

Dopplerův jev;

Princip slyšení;

Ultrazvuk a jeho použití v zobrazovacích metodách.

Optika

Interakce světla s prostředím;

Absorpce a disperze světla, polarizace a rozptyl světla;

Optické metody měření koncentrace;

Interference a ohyb světla;

Laser;

Čočky, zobrazování čočkami, Čočková rovnice;

Optický mikroskop, rozlišovací schopnost mikroskopu;

Biofyzika vidění.

Rentgenové záření

Produkce a absorpce rtg záření;

Princip zobrazování tkání;

Princip počítačové tomografie, Aplikace rtg záření v diagnostice a terapii.

Radioaktivita a ionizující záření

Druhy radioaktivního rozpadu, zákon radioaktivního rozpadu;

Fyzikální, biologický a efektivní poločas;

Interakce záření alfa, beta a gama s hmotou, Principy detekce záření;

Scintilační detektory, Měření záření in vivo a in vitro;

Principy funkce urychlovačů částic, produkce umělých radionuklidů;

Jednotky dávky záření.

Literature

Last update: Jana Kolářová (07.02.2020)

Povinná:

• Beneš, Jiří. Základy lékařské fyziky. Praha: Karolinum, 2015, 325 s. ISBN 978-80-246-2671-0.
• Beneš, Jiří, Kymplová, Jaroslava Vítek, František. Základy fyziky pro lékařské a zdravotnické obory : pro studium i praxi. Praha: Grada Publishing, 2015, 224 s. ISBN 978-80-247-4712-5.
• Rosina, Jozef, Vránová, Jana Kolářová, Hana, Stanek, Jiří. Biofyzika : pro zdravotnické a biomedicínské obory. Praha: Grada, 2013, 224 s. ISBN 978-80-247-4237-3.
• Beneš, Jiří, Jirák, Daniel Stránský, Pravoslav, Vítek, František. Základy lékařské biofyziky. Praha: Karolinum, 2011, 200 s. ISBN 978-80-246-2034-3.
• Hrazdira, Ivo, Mornstein, Vojtěch, Škorpíková, Jiřina. Základy biofyziky a zdravotnické techniky. Brno: Neptun, 2006, 312 s. ISBN 80-86850-01-3.
• Hrazdira, Ivo, Mornstein, Vojtěch. Lékařská biofyzika a přístrojová technika. Brno: Neptun, 2001, 381 s. ISBN 80-902896-1-4.