Pytania biofizyka

- z Bogusiem do egzaminu, 2023, litania + trochę teorii

Stan układu termodynamicznego, w którym podstawowe parametry charakteryzujące układ są

stałe, ale równocześnie zachodzą przepływy zarówno masy, jak i energii nazywamy stanem

stacjonarnym

Termodynamiczny stan równowagi (śmierć komórki)

- ustalone parametry

- brak przepływu masy

- brak przepływu energii

Stan stacjonarny (komórka żyje)

- ustalone parametry

- przepływ masy

- przepływ energii

Równowaga termodynamiczna

- brak przepływu enegii

- brak przepływu masy

Równowaga termiczna

- brak przepływu energii

- może być przepływ masy

0 zasada termodynamiki

jeśli dwa układy są w równowadze termicznej z trzecim układem, to są również w równowadze termicznej ze soba

Przedmiot został ustawiony w odległości x od soczewki skupiającej o ogniskowej f. Jeśli

odległość x spełnia f > x, to obraz utworzony w tej soczewce będzie obrazem:

pozornym powiększonym

Jeśli przedmiot umieścimy w odległości x większej od podwójnej ogniskowej 2f

soczewki skupiającej (x > 2f), to obraz który powstanie w tej soczewce będzie obrazem:

rzeczywistym, odwróconym, pomiejszonym

Kiedy brak obrazu

x=f

W metodzie obrazowania PET wykorzystujemy izotopy

beta + promieniotwórcze

Dla powstania koincydencyjnych kwantów gamma rejestrowanych w badaniu

obrazowym PET musi dojść do połączenia:

pozytonu z elektronem

Prędkość fali światła w ośrodku o współczynniku załamania = 1,5 jest

mniejsza od prędkości tej fali w próżni

Podczas przepływu krwi przez poziome naczynie na skutek zmniejszenia średnicy przewodu prędkość wzrosła dwa razy. Ciśnienie dynamiczne (kinematyczne) przepływu wzrośnie:

czterokrotnie,(zgodnie z zasadą Bernoulliego)

Astygmatyzm oka człowieka jest spowodowany:

niesferycznym kształtem soczewki lub/i rogówki oka

Jeśli tętnica o długości 1 cm uległa wydłużeniu do 2 cm bez zmiany promienia tej tętnicy to opór

przepływu na odcinku tej tętnicy:

wzrósł 2 razy

Przy zwiększaniu się częstotliwości fali ultradźwiękowej uzyskujmy:

zwiększenie zdolności rozdzielczej obrazu USG i zmniejszenie głębokości wnikania

Podczas tworzenia obrazu metodą rezonansu magnetycznego RM sygnały dochodzące z różnych punktów ciała pacjenta rozróżniane stosując:

gradient pola magnetycznego, co daje częstotliwościowe kodowanie informacji o położeniu

“Gradient pola magnetycznego” używany w obrazowaniu RM oznacza:

pole magnetyczne zmieniające liniowo wartość wektora indukcji w przestrzeni

Fale dźwiękowe padające z powietrza do

ucha są przetwarzane na drgania innego

typu (innego ośrodka) najpierw:

na błonie bębenkowej

Gdy poziom natężenia dźwięku wzrośnie o

20 dB, to energia docierająca do ucha

wzrośnie 20 razy.

fałsz

Jak część energii fali dźwiękowej ulega odbiciu od granicy wody z powietrzem:

ponad 99%

W przypadku całkowitej głuchoty na jedno

ucho, można oczekiwać poważnego

osłabienia:

zdolności do lokalizacji źródeł

dźwięku

za akomodacje oka odpowiada

soczewka

Który element oka ma najwieksza zdolność skupiająca

rogówka 40D

Dla oka miarowego (zdrowego) punkt daleki

leży:

w nieskonczonosci

Jeśli odległość przedmiotu od soczewki o

ogniskowej f = 3 m wynosi x = 4 m, to odległość

y obrazu od tej soczewki wynosi:

12 m

Jeśli dwie objętości są oddzielone błoną

półprzepuszczalną i w objętości I jest 10 mmoli

NaCl, a w objętości II jest 10 mmoli glukozy

(objętości I i II są równe), to w efekcie dojdzie do

osmotycznego przepływu:

wody z objętości II do I

Proces jest egzoergiczny jeśli:

zmiana entalpii swobodnej ΔG < 0

Zmianę entropii definiuje się jako

stosunek ilości ciepła dostarczonej

układowi do temperatury w izotermicznym

procesie odwracalnym

W termodynamice zmiana funkcji stanu takiej jak

na przykład, entalpia H lub entalpia swobodna

G, przy przejściu z jednego stanu do drugiego:

zależy jedynie od stanu początkowego i

końcowego, a nie zależy od procesu w którym

to przejście zachodzi

Jeśli układ termodynamiczny otrzymał 100J

energii na sposób ciepła i równocześnie wykonał

60J pracy to jego energia wewnętrzna:

wzrosła o 40 Juli

Fala ultradźwiękowa może się rozchodzić:

w powietrzu i w tkankach

Jeden Hz to jednostka częstotliwości o

wymiarze:

1/sekunda

Jeśli źródło fali zbliża się do głowicy

ultradźwiękowej, to odbierana długość fali:

jest krótsza, a częstotliwość większa

Jeśli opory akustyczne dwóch ośrodków są sobie równe, to współczynnik odbicia na granicy tych

dwóch ośrodków:

R=0

Ultradźwięki to fale akustyczne o

częstotliwościach:

większych od 20 kHz

Obrazowanie RM tworzy bezpośrednio tzw.

przestrzeń K z której ostateczny obraz

uzyskiwany w RM powstaje z użyciem

transformaty Fouriera

W badaniu RM rozróżnienia sygnałów FID

pochodzących z różnych punktów ciała dokonuje

się poprzez zastosowanie:

gradientu pola magnetycznego

W obrazach T1 zależnych:

istota biała jest ukazywana na jasno, a

płyn mózgowo–rdzeniowy na ciemno

Dla utworzenia obrazu T2 zależnego wartości

parametrów TR (czas repetycji) oraz TE (czas

echa) w sekwencji spin-echo powinny spełniać:

TR długi (2 – 3 s), TE długi (rzędu 80 – 100ms)

Każdy pojedynczy sygnał RF 90 daje w

odpowiedzi sygnał FID o amplitudzie

proporcjonalnej do:

gęstości protonowej

Prędkość fali tętna w tętnicach jest:

większa od prędkości przepływu krwi w tętnicach

Sygnał FID wykorzystywany w obrazowaniu RM

jest odpowiedzią będącą zaindukowanym

sygnałem radiowym swobodnego zaniku:

składowej poprzecznej pola

magnetycznego

Częstotliwość precesji Larmora jądra wodoru w

polu magnetycznym wykorzystywanym w

aparacie RM zachodzi w zakresie

FAL RADIOWYCH

Jednostką indukcji pola magnetycznego jest:

tesla

W spoczynku praca dynamiczna serca stanowi

około:

1 % pracy statycznej

Krew ma właściwości lepkosprężyste.

Sprężystość krwi jest związana z obecnością

erytrocytów

Podczas wyznaczania OB (odczynu

Biernackiego) krwi pacjenta wyznacza się:

lepkość osocza

Jednostka Houndsfielda HU opisująca właściwości kontrastowe tkanek i materiałów stosowana w

obrazowaniu medycznym z użyciem promieniowania rentgenowskiego dla kości ma wartość

HU > 0

Krew jest cieczą:

nienewtonowską i w ogólności jej lepkość maleje ze wzrostem prędkości przepływu

Lepkosprężyste właściwości krwi są związane z:

sprężystymi właściwościami erytrocytów

Jeśli przedmiot umieścimy w odległości x mniejszej od ogniskowej f (x<f) soczewki skupiającej, to obraz,

który powstanie w tej soczewce, będzie obrazem:

pozornym, prostym i powiększonym

Jeśli dla wytworzenia promieniowania rentgenowskiego w lampie rentgenowskiej wykorzystano

różnice napięć 50 kV, to zjawiskiem dominującym w pochłanianiu tego promieniowania przez

ośrodek biologiczny jest:

zjawisko fotoelektryczne

Neutron posiada

ładunek równy zero, ale niezerowy moment magnetyczny

Wraz ze wzrostem hematokrytu H lepkość krwi:

wzrasta

Ultrafiltracja to:

przepływ objętości roztworu pod wpływem różnicy ciśnień, gdy błona jest bardziej

przepuszczalna dla rozpuszczalnika niż dla substancji rozpuszczonej

W krysztale scyntylacyjnym dochodzi do przetworzenia kwantu promieniowania jonizującego na

impuls fotonów w zakresie widzialnym

Jeśli iloraz Donnana r zmniejszy się 2 razy to potencjał Donnana U

Zmaleje LN2 razy

Dawka śmiertelna LD100, która prowadzi do zgonu całej napromieniowanej populacji w ciągu 30 dni

w wyniku jednorazowego napromieniowania całego ciała wynosi około

6-7 Sv

Zgodnie z I zasadą termodynamiki, jeśli układ żywy wykonał pracę 50 J i jednocześnie dostarczono mu energię na sposób ciepła o wartości 40 J, to energia wewnętrzna U tego układu

zmniejszy się 10J

Na rysunku przedstawiono zależność LET dla promieniowania wnikającego do ośrodka od grubości warstwy pochłaniającej. Wykres dla promieniowania gamma oraz X odpowiada krzywej

niebieskiej

Licznik scyntylacyjny służy do:

zliczania cząstek jonizujących oraz do pomiaru ich energii

Praca serca przypadająca na jeden skurcz wynosi około

1J

Jądro atomu boru przyspieszone w polu elektrycznym o różnicy napięć 5 kV uzyska energię

5 keV

Jeśli pęd fotonu wzrósł 2 razy, to częstotliwość fali elektromagnetycznej skojarzonej z tym kwantem

wzrosła 2 razy

Dla oka krótkowzrocznego (oka z myopią) promienie, które padają równolegle do osi optycznej oka są skupiane:

przed siatkówka

Deuter

1 proton i 1 neutron

Tryt

1 proton i 2 neutrony

Wodór zwykły

1 proton, 0 neutronów

Jeśli laser chirurgiczny w ciągu zabiegu trwającego 1 minutę wypromieniował energię o wartości 120 J, to jego moc wynosiła

1 min= 60s

120J/ 60s= 2W

W fazie depolaryzacji przebiegu potencjału czynnościowego wartość potencjału wnętrza komórki zmienia się około od:

-90 mV do 20 mV

Promieniowanie elektromagnetyczne stosowane w tomografii rezonansu magnetycznego RM ma częstotliwości w zakresie

radiowym

Masowy współczynnik pochłaniania dla promieniowania X:

nie zależy od gęstości materiału

Promień krzywizny soczewki płasko-wypukłej umieszczonej w powietrzu wynosi 4 m, a współczynnik załamania materiału, z którego ta soczewka została wykonana wynosi n = 2. Ogniskowa tej soczewki wynosi:

4m

Fale dźwiękowe mają największą prędkość rozchodzenia się w:

kościach

Jeśli tętnica o długości 10 cm uległa wydłużeniu do 15 cm bez zmiany promienia tej tętnicy, to opór

przepływu na odcinku tej tętnicy

wzrósł 1,5 razy

Tętno 60 bpm zostało wyznaczone poprzez pomiar ilości uderzeń serca w ciągu jednej minuty. Czas równy jednej minucie wyznaczono z błędem systematycznym równym 1 s, a 60 uderzeń z błędem systematycznym 1 uderzenia. Ostateczny wynik pomiaru tętna jest obarczony błędem systematycznym:

2 bpm

Napięcie lampy rentgenowskiej spadło z 20 kV do 10 kV, w związku z czym najmniejsza długość fali

minimalnego promieniowania RTG wytwarzanego przez tę lampę:

wzrośnie dwa razy

Zgodnie z prawem Hooka, przyrost długości sprężystego pręta Δl podczas działania siły jest

odwrotnie proporcjonalny do:

pola przekroju pręta S

Starczowzroczność (presbiopia) jest związana z:

oddalaniem się punktu bliskiego od oka

Cecha tkanek, która jest obrazowana w Tomografii Komputerowej TK to:

współczynnik absorpcji dla promieniowania X

Dawka promieniowania tła D w ciągu roku, na którą narażony jest każdy człowiek żyjący w Polsce wynosi około:

2,6 mSv

Jeśli w danym miejscu wskutek zwiększonej prędkości krwi przez naczynie ciśnienie dynamiczne wzrosło o 1 hPa, to odpowiednie ciśnienie statyczne w tym miejscu:

zmalało o 100 Pa

Tony Korotkowa, które są wykorzystywane w odsłuchowym pomiarze skurczowego i rozkurczowego ciśnienia krwi u pacjenta przy pomocy manometru mankietowego są rezultatem:

pojawiania się i zaniku turbulencji przepływu krwi przy zaciskaniu i otwieraniu tętnicy przez mankiet

Dla pacjenta ciśnienie zmierzone przy pomocy mankietu wynosi 140/80. Rzeczywiste całkowite

ciśnienie skurczowe panujące w aorcie wynosi około:

140 + 760 = 900 mmHg

Jeśli w lampie Rentgenowskiej napięcie przyłożone pomiędzy katodą i anodą wzrasta, to najmniejsza długość fali Lambda min. promieniowania RTG wytwarzanego przez tę lampę:

zmniejsza się

Warunkiem zajścia procesu kreacji pary elektron pozyton przez kwant gamma jest:

energia fotonu musi być większa od energii równoważnej dwóm masom spoczynkowym elektronu

Jeśli dawka pochłonięta promieniowania gamma wynosi 1000 Gy, to równoważnik dawki

wynosi (w Sivertach Sv):

1000 Sv

W obiegu dużym krwi (serce – aorta – tętnice – naczynia włosowate – żyły – żyła główna –

serce) największy spadek ciśnienia przypada na:

naczynia włosowate

Kanał słuchowy przypomina kształtem rurę

rezonansową otwartą z jednego końca.

Jeśli podstawowa częstotliwość

rezonansowa kanału słuchowego u małego

dziecka wynosi 4200 Hz, to pierwsza

harmoniczna ma częstotliwość:

12600 Hz

Dwie soczewki o zdolnościach skupiających 6D i

–3D, zostały umieszczone w powietrzu w

odległości 10 cm. Zdolność skupiająca układu

tych soczewek przy uwzględnieniu wpływu ich

odległości od siebie wynosi:

𝑫𝑼 = 𝑫𝟏 + 𝑫𝟐− 𝑰𝑫𝟏𝑫𝟐

𝐷𝑈 = 6 + (−3) − 0,1 × 6 × (−3)

𝐷𝑈 = 3 + 1,8

𝐷𝑈 = 4,8 D

Za akomodację oka odpowiada:

soczewka

Fala ultradźwiękowa może się rozchodzić:

w powietrzu i w tkankach

Ultradźwięki to fale akustyczne o

częstotliwościach:

większych od 20 kHz

Podczas wyznaczania OB (odczynu

Biernackiego) krwi pacjenta wyznacza się:

lepkość osocza

Krew jest cieczą nienewtonowską:

pseudoplastyczną

Jeśli do danego fragmentu tętnicy o oporze

przepływu R dołączono równolegle (bypass)

fragment tętnicy o tym samy oporze przepływu R

to całkowity opór przepływu:

zmaleje

Jeśli promień tętnicy zmalał dwa razy, to

prędkość przepływu w tym przewężeniu:

wzrosła 4 razy

Słup wody o wysokości h = 1 m wywiera

ciśnienie równe:

100 hPa

Gorące ognisko scyntygraficzne to w scyntygrafii:

obszar z nagromadzeniem znacznika