Сложная викторина по биофизике: ткани, акустика, гемодинамика и МРТ

Question 1

Какое сочетание свойств кости лучше всего объясняет её поведение при малых деформациях и при длительной постоянной нагрузке?

Accepted Answer

Линейная упругость по Гуку и ползучесть как медленная деформация во времени

Answer

Идеальная пластичность без упругой стадии и мгновенное разрушение

Answer

Полная несжимаемость и отсутствие зависимости от времени

Answer

Только вязкое течение без восстановления формы после разгрузки

Question 2

Почему при одинаковом приросте объёмного кровотока турбулентность вероятнее возникает в аорте у клапанов, чем в капиллярах?

Accepted Answer

В аорте характерные размеры и скорость потока больше, поэтому число Рейнольдса легче достигает критического уровня

Answer

В капиллярах выше модуль Юнга стенки, поэтому поток быстрее теряет устойчивость

Answer

Капилляры содержат больше плазмы, поэтому поток там всегда ламинарный

Answer

У клапанов кровь становится ньютоновской жидкостью, а в капиллярах — идеальной

Question 3

Какое изменение наиболее характерно для пульсовой волны при склерозе артериальной стенки?

Accepted Answer

Скорость волны возрастает из-за увеличения жёсткости сосудистой стенки

Answer

Скорость волны уменьшается из-за снижения плотности крови

Answer

Скорость волны не меняется, так как зависит только от частоты сердечных сокращений

Answer

Скорость волны падает до линейной скорости кровотока

Question 4

Какой набор компонентов определяет механическое поведение сосудистой ткани при растяжении и сокращении?

Accepted Answer

Коллаген, эластин и гладкие мышцы

Answer

Гемоглобин, фибрин и плазменные белки

Answer

Гидроксиапатит, вода и липиды

Answer

Кератин, меланин и эритроциты

Question 5

Какой физический параметр остаётся одинаковым для всех уровней суммарного сечения сосудистого русла в установившемся режиме кровообращения?

Accepted Answer

Объёмная скорость кровотока

Answer

Линейная скорость кровотока

Answer

Пульсовое давление

Answer

Скорость пульсовой волны

Question 6

Почему внутренняя поверхность клеточной мембраны становится более отрицательной при работе Na+/K+-насоса?

Accepted Answer

Потому что 3 Na+ выводятся наружу, а 2 K+ вводятся внутрь, создавая суммарный вынос положительного заряда

Answer

Потому что за цикл в клетку входит больше положительных зарядов, чем выходит

Answer

Потому что насос переносит только анионы внутрь клетки

Answer

Потому что насос расщепляет мембранные липиды на заряжённые фрагменты

Question 7

Какой вариант лучше всего отличает облегчённую диффузию от простой диффузии через мембрану?

Accepted Answer

Она использует белки-переносчики или каналы, сохраняя перенос по градиенту

Answer

Она требует обязательного гидролиза АТФ на каждом этапе переноса

Answer

Она идёт против концентрационного градиента благодаря насосу

Answer

Она проходит только для жирорастворимых молекул прямо через бислой

Question 8

Какое условие делает биологическую мембрану одновременно текучей и избирательно проницаемой?

Accepted Answer

Двуслой липидов с встроенными белками в рамках жидкостно-мозаичной модели

Answer

Кристаллическая решётка белков по всей площади мембраны

Answer

Сплошной слой воды с плавающими углеводами

Answer

Полное отсутствие гидрофобных взаимодействий между липидами

Question 9

Какая пара величин связана в законе Вебера—Фехнера при анализе слуховых ощущений?

Accepted Answer

Ощущение громкости и логарифм интенсивности раздражителя

Answer

Высота звука и скорость распространения волны

Answer

Тембр и длина наружного слухового прохода

Answer

Частота и модуль упругости барабанной перепонки

Question 10

Почему шум, а не чистый тон, обладает сплошным акустическим спектром?

Accepted Answer

Потому что шум состоит из множества частот с непрерывным распределением интенсивностей

Answer

Потому что шум всегда имеет только одну доминирующую гармонику

Answer

Потому что у шума отсутствует звуковое давление как физическая величина

Answer

Потому что шум не распространяется в упругих средах

Question 11

Какое клиническое явление чаще всего указывает на турбулентное течение крови в сосуде или полости сердца?

Accepted Answer

Появление сосудистых или сердечных шумов

Answer

Полное исчезновение пульсовой волны

Answer

Постоянное выравнивание артериального давления

Answer

Снижение плотности плазмы крови

Question 12

Какое утверждение наиболее точно описывает энергетический баланс сердца в покое?

Accepted Answer

Средняя мощность сердца близка к 3,3 Вт, а работа левого желудочка за одно сокращение порядка 1 Дж

Answer

Правый желудочек выполняет работу, сравнимую с левым, из-за одинакового сосудистого сопротивления

Answer

Сердце в покое почти не совершает механической работы, так как кровь движется по инерции

Answer

Основная работа сердца связана не с давлением, а только с нагревом крови

Question 13

Какое следствие наиболее характерно для живого организма как открытой термодинамической системы?

Accepted Answer

Поддержание стационарного состояния возможно только при обмене энергией и веществом со средой

Answer

Организм должен быть полностью изолирован, чтобы сохранять низкую энтропию

Answer

В стационарном состоянии прекращаются все необратимые процессы

Answer

Температура и давление внутри организма всегда строго постоянны во всех точках

Question 14

Как формулировка Клаузиуса связана с направлением самопроизвольных тепловых процессов?

Accepted Answer

Самопроизвольный перенос теплоты от холодного тела к горячему невозможен без внешней работы

Answer

Теплота самопроизвольно переходит только от холодного тела к горячему

Answer

Теплота не может передаваться излучением в вакууме

Answer

Любой теплообмен требует фазового перехода вещества

Question 15

Какое сочетание лучше всего описывает основные каналы теплоотдачи человека в обычных условиях?

Accepted Answer

Инфракрасное излучение, конвекция, теплопроводность и испарение

Answer

Главным образом рентгеновское излучение и диффузия белков

Answer

Только теплопроводность через одежду и обувь

Answer

Только конденсация водяного пара на поверхности кожи

Question 16

Почему в ЭПР исследуют прежде всего парамагнитные системы?

Accepted Answer

Потому что только они содержат неспаренные электроны с магнитным моментом

Answer

Потому что у них отсутствуют энергетические уровни в магнитном поле

Answer

Потому что все их электроны спарены и не взаимодействуют с полем

Answer

Потому что ЭПР основан на колебаниях кристаллической решётки

Question 17

Какой физический механизм лежит в основе ЯМР и, следовательно, МРТ?

Accepted Answer

Поглощение радиочастотной энергии ядрами при совпадении hν с разностью магнитных подуровней

Answer

Ионизация атомов рентгеновским пучком с регистрацией вторичных электронов

Answer

Отражение ультразвука от границ сред с разной плотностью

Answer

Нагрев тканей переменным током и измерение теплового отклика

Question 18

Для чего в МРТ используют градиенты магнитного поля поверх основного однородного поля?

Accepted Answer

Чтобы локализовать сигнал и определить пространственные координаты источника

Answer

Чтобы повысить жёсткость тканей во время сканирования

Answer

Чтобы полностью устранить релаксационные процессы ядер

Answer

Чтобы перевести протоны в состояние без спина

Question 19

Почему МРТ особенно эффективна при визуализации мягких тканей по сравнению с КТ?

Accepted Answer

Потому что сигнал определяется магнитными свойствами водородсодержащих тканей и даёт высокую контрастность

Answer

Потому что в МРТ используется более мощное ионизирующее излучение

Answer

Потому что кости полностью прозрачны для радиочастотного диапазона

Answer

Потому что МРТ регистрирует только механические колебания молекул воды

Question 20

Какой пример наиболее точно отражает различие между активными и пассивными механическими свойствами биологических тканей?

Accepted Answer

Сокращение мышечной ткани за счёт АТФ относится к активным свойствам, а вязкоупругая деформация кожи — к пассивным

Answer

Упругое растяжение коллагена относится к активным свойствам, а сокращение мышцы — к пассивным

Answer

Оба явления обязательно требуют одинаковых затрат метаболической энергии

Answer

Пассивные свойства проявляются только в костной ткани, а активные — только в нервной

Сложная викторина по биофизике: ткани, акустика, гемодинамика и МРТ

Create a competition