Otázky z lékařské fyziky a biofyziky pro všeobecné a zubní lékařství platné od šk. r. 2018/19


1.  Struktura hmoty a hlavní fyzikální interakce, charakteristika základních částic hmoty.

2.  Popište jádro atomu a jeho vlastnosti, hmotnostní defekt jádra.

3.  Kvantová čísla a struktura elektronového obalu, pojem orbitalu, Pauliho princip.

4. Vysvětlete pojmy: excitace, deexcitace, luminiscence, ionizace a ionizační potenciál, popište
spektrum elektromagnetického záření.

5. Vysvětlete fyzikální princip emisní a absorpční spektrofotometrie, Lambertův – Beerův zákon,
definice absorbance a transmitance.

6. Vznik brzdného a charakteristického rentgenového záření, spektrum (histogram) záření rentgenky.

7. Charakterizujte hlavní druhy radioaktivního rozpadu.

8.  Zákon radioaktivní přeměny. Fyzikální, biologický a efektivní poločas, *radioaktivní rovnováha.

9. Princip a funkce lineárního vysokofrekvenčního urychlovače a cyklotronu.

10. Interakce záření alfa, beta a gama s látkou. *Interakce neutronů s látkou.

11. Hlavní principy detekce ionizujícího záření (termoluminiscence, scintilační detektor, ionizační
komora, Geiger-Müllerova trubice).

12. Lineární přenos energie. Jednotky aktivity, expozice a dávky záření. Dávkový ekvivalent

*13. Vysvětlete pojem derivace a integrace.

*14. Vysvětlete pojem diferenciálních rovnic, jejich význam, a vysvětlete na popisu některého
fyzikálního jevu.

15. Jaké jsou vlastnosti dynamických systémů (v biokybernetice)?

16. Co je podstatou řízení a regulace?

17. Co to je informace, výpočet informačního obsahu.

18. Přenos informace informačním kanálem, šum, redundance a její matematické vyjádření.

19. Charakterizujte informační procesy v živém organismu, analyzujte některý příklad biologické
zpětné vazby.

20. Jaký význam má modelování a jak členíme modely?

21. Vysvětlete pojmy: termodynamický systém, termodynamická rovnováha, vratný a nevratný děj.
Termodynamické stavové veličiny a jejich základní vlastnosti.

22. I. zákon termodynamiky. Objemová a neobjemová práce termodynamického systému.

23. Definujte entropii a vysvětlete její souvislost s uspořádaností termodynamického systému.

24. Chemický potenciál a chemická práce. Význam volné entalpie pro popis chemických procesů.

25. Základy termodynamiky živých systémů (produkce entropie, Prigoginův princip, disipativní
struktury). Přeměny a tok energie v živém organismu a v biosféře.

26. Vznik klidového membránového potenciálu.

27. Vysvětlete rozdíly mezi vyjádřením membránového potenciálu pomocí Nernstovy, Donnanovy a
Goldmannovy rovnice.

29. Vznik akčního membránového potenciálu a příčina jeho šíření po membráně nervového vlákna,
podstata jeho synaptického přenosu, excitační a inhibiční synapse, sumace.

30. Difuze, Fickovy zákony, difuzní koeficient.

31. Podstata a fyzikální popis osmózy a osmotického tlaku. *Onkotický tlak a jeho význam pro
glomerulární a kapilární filtraci.

32. Charakterizujte skupenské stavy látek a energetiku jejich přeměn - uveďte biofyzikálně významné
příklady. Gibbsovo fázové pravidlo.

33. Henryův a Raoultův zákon, ebulioskope a kryoskopie.

34. Galvanický článek a výpočet jeho napětí.

35. Popište fyzikálně-chemické vlastnosti vody a uveďte je do souvislosti s funkcemi vody
v organismu.

36. Struktura a biofyzikální vlastnosti bílkovin a nukleových kyselin. Nativní a denaturovaný stav
biopolymerů.

37. Elektroforéza, centrifugace, sedimentační koeficient.

*38. Přehled hlavních metod studia biopolymerů.

39. Rozdělte hrubé disperzní soustavy (uveďte biologicky významné příklady).

40. Hlavní fyzikální vlastnosti koloidních disperzí, cytoplazmy a cytoskeletu.

41. Povrchové napětí a jeho biofyzikální význam.

42. Chemická skladba, struktura a biofyzikální funkce biologických membrán. Model simulující
pasivní elektrické vlastnosti membrány.

43. Popište aktivní transport a vysvětlete funkci tzv. sodíkové pumpy.

44. Rozdělení látek z mechanického hlediska. Hookeův zákon. Popište biomechanickou funkci kostí,
kloubů a svalů.

45. Kapacita a impedance biologické tkáně. Význam pro diagnostiku a terapii.

46. Vznik, druhy a způsob záznamu činnostních svalových potenciálů.

47. Co je EEG? Základní mozkové rytmy.

48. Fyzikální zákony popisující proudění krve a Reynoldsovo číslo, pružníkové a muskulární cévy,
zvláštnost proudění krve v kapilárách.

49. Mechanická práce a výkon srdečního svalu.

50. Jak vzniká elektrokardiogram? Einthovenův trojúhelník. Svody.

51. Výměna dýchacích plynů v alveolech a ve tkáních, parciální tlaky dýchacích plynů.

52. Mechanika dýchání: dechové pohyby, objemy a kapacity, dýchací odpory a dýchací práce.

53. Mechanismy přenosu tepla z organismu do prostředí, hlavní termoregulační mechanismy.

*54. Magnetické signály tkání, jejich vznik a záznam. Popište účinky magnetických polí na živé
organismy.

55. Receptory - popis funkce a rozdělení, jak souvisí intenzita počitku s intenzitou podnětu.
Biofyzikální mechanismy vnímání chemických podnětů.

56. Popište optické vlastnosti světlolomných prostředí oka.

57. Na čem závisí ostrost zraku a jak ji vyšetřujeme?

58. Akomodace oka - biofyzikální mechanismus, akomodační šíře.

59. Charakterizujte sférické a asférické ametropie, fyzikální principy a prostředky korekce
ametropií.

60. Skladba, biofyzikální funkce a bioelektrická aktivita sítnice.

61. Podstata fotopického a skotopického vidění. Podstata barvocitu a jeho poruch.

62. Popište převodní funkci sluchového ústrojí a statokinetického orgánu. Cortiho orgán a vznik
sluchového počitku. *Charakterizujte bioelektrickou aktivitu vnitřního ucha.

63. Poruchy slyšení a fyzikální podstata jejich vyšetřování.

64. Podejte fyzikální charakteristiku zvuku a ultrazvuku. Intenzita a hlasitost zvuku. Izofony.

65. Vznik a akustické prvky lidského hlasu.

*66. Účinky přetížení a stavu beztíže na lidský organismus.

67. Vliv podtlaku a přetlaku na lidský organismus. Kesonová nemoc.

68. Mechanismy biologického působení ultrazvuku. Kavitační jevy.

69. Charakterizujte účinky elektrického proudu a úrazy jím způsobené.

70. Co je elektrická dráždivost a jak ji vyšetřujeme.

71. Biologické účinky mikrovln a infračerveného záření.

72. Biologické účinky ultrafialového záření a viditelného světla.

73. Přímý a nepřímý účinek ionizujícího záření na molekulární a buněčné úrovni.

74. Biologické účinky ionizujícího záření na tkáňové a systémové úrovni. Nemoc z ozáření.

75. Fyzikální, chemické a biologické principy ochrany před ionizujícím zářením. *Účinky jaderného
výbuchu na živé organismy. *Jaderné katastrofy.

-------------------------------------

76. Rozdělení a charakteristika biosignálů. Snímání, zpracování a záznam biosignálů.

77. Popište přímou a nepřímou metodu měření krevního tlaku. Měření tlaku nitroočního.

*78. Jak se v lékařství měří mechanický výkon a práce?

79. Jakými metodami se měří teplota těla? Co je podstatou termovize a jaký její klinický význam?

80. Rozdělte a charakterizujte elektrody používané pro elektrochemickou analýzu a vysvětlete
podstatu polarografie.

*81. Popište princip a funkci osciloskopu.

*82. Které základní funkce těla monitorujeme a jak? Popište princip a význam telemetrie.

83. Jakými metodami lze zaznamenávat obrazovou informaci? Popište fáze zobrazení a zásady hodnocení
obrazů.

84. Vysvětlete princip optického mikroskopu, na čem závisí jeho rozlišovací schopnost?

85. Vysvětlete principy a výhody fázově kontrastního a fluorescenčního mikroskopu. *Konfokální
laserový mikroskop.

86. Popište základní druhy endoskopů.

87. Popište transmisní a rastrovací elektronový mikroskop, tunelový mikroskop.

88. Jaké jsou základní akustické parametry tkání? Jaké mají důsledky pro ultrazvukovou diagnostiku
i terapii?

89. Popište princip jednorozměrného a dynamického dvojrozměrného zobrazení ultrazvukem.

90. Co je podstatou dopplerovských a duplexních ultrazvukových vyšetřovacích metod?

*91. Nové ultrazvukové metody (TDI, Harmonické zobrazení, elastografie). Artefakty v ultrazvukovém
zobrazení.

92. Popište hlavní části rentgenového přístroje. Jak vzniká rentgenový obraz? Skiagrafie a
skiaskopie.

93. Popište princip zesilovače rentgenového obrazu. Kontrastní prostředky.

94. Vysvětlete princip a výhody metody CT. Hounsfieldova čísla.

95. Vysvětlete princip scintigrafie (gama-kamery) a jejího významu pro lékařství.

96. Vysvětlete principy metod SPECT a PET.

97. Popište princip NMR a magnetické rezonanční tomografie (MRI).

98. Vysvětlete princip mimotělové litotripse rázovými vlnami.

99. Jaký zdrojů tepla využívají teploléčebné metody?

100. Popište základní elektrostimulační metody. Popište další léčebné aplikace nízkofrekvenčních a
stejnosměrných elektrických proudů.

101. Vysvětlete způsob aplikace a léčebný účinek vysokofrekvenčních proudů.

102. Mimotělní oběh a trvalá náhrada srdce. Popište základní součásti a funkci umělé ledviny.

**103. Mechanické nástroje používané ve stomatologii.

104. Laser – jeho fyzikální princip a význam pro medicínu.

105. Popište fyzikální principy moderních chirurgických nástrojů.

106. Vysvětlete princip léčebného účinku ionizujícího záření.

107. Jaký zdrojů záření a metod ozařování se využívá v radioterapii?

*108. Jak zabránit při radioterapii nežádoucím účinkům záření na zdravé tkáně pacientů a
zdravotnický personál?

109. Jaká je architektura (hlavní části) číslicového počítače? Rozdělte a vysvětlete funkci
hlavních počítačových periférií.

110. Charakterizujete polovodičová, magnetická a optická paměťová média.

111. Co víte o počítačích a počítačových sítích a jejich významu pro lékařství?

112. Operační systém počítače (Windows). Jaké znáte hlavní skupiny aplikačního software? Co to je
algoritmus?

113. Jak hodnotíme kvalitu rentgenových snímků (ukazatele výkonu zobrazovacího systému a jejich
význam), jak souvisí kvalita snímků a bezpečnost pacientů?

114. Přehled aplikací nanotechnologií v medicíně.

115. Obrazová informace a základní metody zpracování obrazu.

116. Podstata digitalizace signálů. Možné výhody a nevýhody práce s digitální informací.


* - otázka nebo část otázky neplatí pro studenty zubního lékařství, kteří se však podrobněji
připraví na otázku se dvěma hvězdičkami