Otázky ke zkoušce z biofyziky pro ortoptiky – od 2023 1. Struktura hmoty a hlavní fyzikální interakce, charakteristika základních částic hmoty 2. Popište jádro atomu a jeho vlastnosti, hmotnostní defekt jádra a jeho význam pro stabilitu jádra 3. Kvantová čísla a struktura elektronového obalu. Vysvětlete pojmy: excitace, deexcitace, luminiscence, ionizace a ionizační potenciál, popište spektrum elektromagnetického záření 4. Vznik brzdného a charakteristického rentgenového záření, spektrum záření rentgenky 5. Charakterizujte hlavní druhy radioaktivní přeměny. Zákon radioaktivní přeměny. Fyzikální, biologický a efektivní poločas, radioaktivní rovnováha 6. Interakce záření alfa, beta, rtg a gama s látkou. Interakce neutronů s látkou. 7. Hlavní principy detekce ionizujícího záření (scintilační detektor, osobní dozimetry, Geiger-Müllerova trubice). 8. Lineární přenos energie. Jednotky aktivity, expozice a dávky záření a odpovídající příkony. Dávkový ekvivalent a efektivní dávka 9. Co to je informace, přenos informace informačním kanálem, šum, redundance. Informační procesy v živém organismu 10. Vysvětlete pojmy: termodynamický systém, termodynamická rovnováha, vratný a nevratný děj. Termodynamické stavové veličiny a jejich základní vlastnosti. 11. První zákon termodynamiky. Práce termodynamického systému 12. Druhý zákon termodynamiky. Definujte entropii a vysvětlete její souvislost s uspořádaností termodynamického systému 13. Základy termodynamiky živých systémů (produkce entropie, Prigoginův princip, disipativní struktury). Přeměny a tok energie v živém organismu a v biosféře 14. Vznik klidového membránového potenciálu. Vysvětlete rozdíly mezi vyjádřením membránového potenciálu pomocí Nernstovy, Donnanovy a Goldmannovy rovnice 15. Vznik akčního membránového potenciálu a příčina jeho šíření po membráně nervového vlákna. Podstata synaptického přenosu akčního potenciálu. 16. Difuze, Fickovy zákony. Podstata a fyzikální popis osmózy a osmotického tlaku. Onkotický tlak a jeho význam 17. Popište fyzikálně-chemické vlastnosti vody a uveďte je do souvislosti s funkcemi vody v organismu 18. Biofyzikální vlastnosti bílkovin a nukleových kyselin. Nativní a denaturovaný stav biopolymerů. 19. Elektroforéza, centrifugace, sedimentační koeficient 20. Rozdělte hrubé disperzní soustavy (uveďte biologicky významné příklady). Hlavní fyzikální vlastnosti koloidních disperzí 21. Chemická skladba, struktura a biofyzikální funkce biologických membrán, popište aktivní transport a vysvětlete funkci tzv. sodíkové pumpy 22. Kapacita a impedance biologické tkáně. Vznik, druhy a způsob záznamu činnostních svalových potenciálů 23. Jak vzniká elektrokardiogram? Einthovenův trojúhelník. Co je EEG? 24. Fyzikální zákony popisující proudění krve a Reynoldsovo číslo, pružníkové a muskulární cévy 25. Mechanická práce a výkon srdečního svalu 26. Výměna dýchacích plynů v alveolech a ve tkáních. Mechanika dýchání: dechové pohyby, objemy a kapacity, dýchací odpory a dýchací práce 27. Mechanismy výměny tepla mezi organismem a prostředím, hlavní termoregulační mechanismy----------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------ 28. Receptory - popis funkce a rozdělení, jak souvisí intenzita počitku s intenzitou podnětu. 29. Popište optické vlastnosti světlolomných prostředí oka. Na čem závisí ostrost zraku a jak ji vyšetřujeme? Akomodace oka - biofyzikální mechanismus, akomodační šíře 30. Charakterizujte sférické a asférické ametropie, fyzikální principy a prostředky korekce ametropií 31. Skladba, biofyzikální funkce a bioelektrická aktivita sítnice. Podstata fotopického a skotopického vidění. Podstata barvocitu a jeho poruch 32. Popište převodní funkci sluchového ústrojí a statokinetického orgánu (zahrnuje i Cortiho orgán a vznik sluchového počitku) 33. Podejte fyzikální charakteristiku zvuku a ultrazvuku. Intenzita a hlasitost zvuku. Izofony. Poruchy slyšení a fyzikální podstata jejich vyšetřování 34. Vznik a akustické prvky lidského hlasu 35. Mechanismy biologického působení ultrazvuku. Kavitační jevy. 36. Charakterizujte účinky elektrického proudu a úrazy jím způsobené. Popište účinky magnetických polí na živé organismy 37. Biologické účinky mikrovln, infračerveného, ultrafialového záření a viditelného světla. 38. Přímý a nepřímý účinek ionizujícího záření na molekulární, buněčné, tkáňové a systémové úrovni. Nemoc z ozáření. Principy ochrany před ionizujícím zářením 39. Rozdělení a charakteristika biosignálů. Snímání, zpracování a záznam biosignálů 40. Popište přímou a nepřímou metodu měření krevního tlaku. Měření tlaku nitroočního. 41. Jakými metodami se měří teplota těla? Co je podstatou kontaktních termografických metod a termovize? 42. Vysvětlete princip optického mikroskopu, na čem závisí jeho rozlišovací schopnost? Vysvětlete základní principy a výhody fluorescenčního mikroskopu. 43. Transmisní a rastrovací elektronový mikroskop, tunelový mikroskop. 44. Popište princip a druhy endoskopů v oblasti diagnostiky i terapie. 45. Jaké jsou základní akustické parametry tkání? Popište princip jednorozměrného a dynamického dvojrozměrného zobrazení ultrazvukem 46. Co je podstatou dopplerovských a duplexních ultrazvukových vyšetřovacích metod? 47. Popište hlavní části rentgenového přístroje. Jak vzniká rentgenový obraz. Používané kontrastní prostředky. 48. Vysvětlete princip a výhody metody CT. Hounsfieldova čísla. 49. Vysvětlete princip scintilační kamery. Principy metod SPECT a PET 50. Popište princip MRI 51. Vysvětlete princip mimotělové litotripse a terapie rázovými vlnami 52. Jaký zdrojů tepla využívají teploléčebné metody? 53. Popište základní elektrostimulační metody. Vysvětlete léčebné aplikace vysokofrekvenčních, nízkofrekvenčních a stejnosměrných elektrických proudů 54. Mimotělní oběh a trvalá náhrada srdce, náhrada plic. Popište základní součásti a funkci umělé ledviny 55. Laser (jeho fyzikální princip a význam pro medicínu). Popište fyzikální principy moderních chirurgických nástrojů 56. Vysvětlete princip léčebného účinku ionizujícího záření. Jakých zdrojů záření a metod ozařování se využívá v radioterapii? Jak zabránit při radioterapii nežádoucím účinkům záření na zdravé tkáně. 57. Přehled aplikací nanotechnologií v medicíně. 58. Jaká je architektura (hlavní části) číslicového počítače? Co to je algoritmus? Popište hlavní směry využití výpočetní techniky v lékařství