Detail předmětu

Obecná biofyzika

FEKT-BPC-OBFAk. rok: 2022/2023

Obecná biofyzika zahrnuje hlavní oblasti obecné a také lékařské biofyziky, a to zejména biofyziku membrán, smyslů, kardiovaskulárního a dýchacímu systému, optické metody laboratorní a klinické, rizika a biofyzikální interakce některých přístrojových metod, včetně elementů radiobiologie. Praktická cvičení a demonstrace seznamují studenty zejména se způsobem měření neelektrických parametrů živých organismů, které korespondují s obsahem teoretické části výuky.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

Mgr. Daniel Vlk, CSc.

Zajišťuje ústav

Lékařská fakulta (LF MU)

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen popsat a vysvětlit princip vlivu fyzikálních polí na lidský organizmus – na úrovni buněčné a orgánové. Dále získá poznatky z vybraných částí molekulární a lékařské biofyziky dle specifikace v „Osnově“. V praktických cvičeních získá s tím související dovednosti z oblasti spektrofotometrie, refraktometrie, polarimetrie, konduktometrie, měření viskozity kapalin, teploty či absorpce ionizujícího záření.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti o fyzikálních polích, tj. znalosti získané v předmětech Fyzika I a Fyzika II. Dále pak znalosti z obecné fyzikální chemie, tj. znalosti získané v předmětu Biochemie.
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby poučené“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Zkouška se skládá z testové a ústní části. V testu je podmínkou pro úspěšné složení zkoušky více než 14 bodů z 25 možných, ústní část a celkový výsledek se hodnotí dle klasifikačních zvyklostí LF MU. Zkouška je zaměřena na ověření znalostí z oblasti membránové, buněčné a orgánové biofyziky a také na testování znalostí vlivu fyzikálních polí na lidský organizmus.

Osnovy výuky

1. Struktura hmoty a její biofyzikální souvislosti,
2. Molekulární biofyzika včetně základních přístrojových metod,
3. Biofyzika membrán,
4. Biofyzika smyslových modalit (sluch a zrak),
5. Orgánová biofyzika (biomechanika kardiovaskulárního a respiračního systému,
6. Biofyzika mechanických sil a ultrazvuku,
7. Mikroskopie a další vybrané optické metody,
8. Působení fyzikálních faktorů na živou hmotu, včetně lékařských aplikací (fyzikální terapie, invazivní metody),
9. Přehled účinků ionizujícího záření na živou hmotu.

Praktické vyučování započitatelné do odborné praxe (dle vyhlášky č. 39/2005 Sb.):
Diagnostické zdravotnické přístroje: 3 hodin,
Terapeutické zdravotnické přístroje: 0 hodin,
Laboratorní zdravotnické přístroje: 6 hodin.

Učební cíle

Získání základního přehledu v oblasti obecné a lékařské biofyziky s důrazem tzv. fyziologickou biofyziku a na působení fyzikálních faktorů na živé organismy.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Laboratorní výuka je povinná (absence musí být nahrazeny po domluvě s vyučujícím), účast na přednáškách je nepovinná.

Základní literatura

HRAZDIRA, Ivo a Vojtěch MORNSTEIN. Lékařská biofyzika a přístrojová technika. Brno: Neptun, 2004. ISBN 80-902896-1-4. (CS)
NAVRÁTIL, Leoš a Jozef ROSINA. Medicínská biofyzika. Praha: Grada, 2005. ISBN 80-247-1152-4. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-BTB bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Mgr. Daniel Vlk, CSc.

Osnova

1. Úvod. Biologické účinky ionizujícího záření
2. Termodynamické zákony a entropie
3. Termodynamické procesy v živých organismech
4. Úvod do molekulární biofyziky - předmět studia
5. Úvod do molekulární biofyziky II - metody studia
6. Biofyzikální funkce smyslových receptorů. Biofyzika sluchu
7. Biofyzika zraku
8. Biofyzika biologických membrán. Bioelektrické jevy
9. Biofyzika kardiovaskulárního a respiračního systému
10. Účinky mechanických sil a akustických polí na živé systémy
11. Optické laboratorní přístroje v medicíně
12. Optické diagnostické přístroje
13. Přístrojová technika v medicíně – přehled biofyzikálních interakcí a rizik

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Mgr. Daniel Vlk, CSc.

Osnova

1. Úvod do praktik,
2. Spektrofotometrie v UV a VIS oblast
3. Analýza akustických prvků – vznik lidského hlasu, akustické prvky řeči
4. Refraktometrie, Polarimetrie, měření osvětlení - luxmetr
5. Měření kožního odporu, Měření krevního tlaku, Ergometr
6. Měření viskozity kapalin
7. Měření povrchového napětí kapalin
8. Hemolýza erytrocytů ultrazvukem, diagnostický ultrazvuk
9. Měření teploty (termistorem, termočlánkem, bezdotykovým teploměrem)
10. Měření absorpce ionizujícího záření, model RTG diagnostiky
11. Audiometrie, Konduktometrie
12. Termokamera, termovize, Refrigerace
13. Elektrometody v medicíně, elektroforéza