
- •Глава I. Механика 7
- •Глава II. Общая и медицинская электроника 14
- •Глава III. Оптика 67
- •Глава IV. Физика атомов и молекул 124
- •Глава V. Ионизирующие излучения 142
- •Предисловие
- •Методические указания
- •Глава I. Механика Лабораторная работа № 10 определение моментов инерции с помощью крутильного маятника
- •Теоретическая часть Момент инерции
- •Теория подобия
- •Экспериментальная часть Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Глава II. Общая и медицинская электроника
- •Теоретическая часть Полупроводники
- •Полупроводниковый диод (p-n переход)
- •Физические основы работы транзистора
- •Характеристики транзистора
- •Устройство и применение транзистора
- •Практическая часть Описание установки
- •При выполнении работы необходимо соблюдать следующие правила:
- •Включать и выключать напряжение на коллекторе uэк можно только при наличии напряжения на базе uэб.
- •Напряжение на базе uэб не должно превышать 2 в.
- •Напряжение на коллекторе uэк не должно превышать 12 в.
- •Определение цены деления измерительных приборов
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Теоретическая часть Термометрия
- •Зависимость сопротивления металлов и полупроводников от температуры
- •Термометры сопротивления. Терморезисторы (термисторы)
- •Контактная разность потенциалов. Термоэдс
- •Термопара
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемая и использованная литература
- •Дополнительная литература
- •Лабораторная работа № 13 принцип работы генератора электромагнитных колебаний. Лечебное применение переменного электрического тока
- •Теоретическая часть Введение
- •Колебательный контур. Формула Томсона
- •Получение незатухающих колебаний в контуре
- •Принцип работы генератора электромагнитных колебаний на транзисторе
- •Амплитудно-модулированные синусоидальные сигналы
- •Лечебное применение переменного электрического тока Методы лечебного применения импульсного и переменного электрического тока
- •Физические процессы в тканях при воздействии переменным и импульсным электрическим током
- •Пороговые значения переменного тока
- •Низкочастотная электротерапия
- •Первичные механизмы действия переменных электрических токов в физиотерапевтических процедурах
- •Назначение и блок-схема аппарата «Амплипульс-5»
- •Практическая часть Описание установки. Вывод расчетных формул
- •Порядок выполнения работы
- •Часть I Определение индуктивности катушки и емкости конденсатора с помощью генератора электромагнитных колебаний
- •Часть II Изучение режимов работы аппарата для низкочастотной терапии «Амплипульс-5».
- •Контрольные вопросы
- •Использованная и рекомендуемая литература
- •Дополнительная литература
- •Глава III. Оптика Лабораторная работа № 14 полупроводниковый фотоэлемент и его применение для измерения освещенности
- •Теоретическая часть Фотоэффект и его применение.
- •Фотометрические величины и единицы. Принцип действия люксметра
- •Практическая часть Градуировка микроамперметра
- •Измерение освещенности с помощью полупроводникового фотоэлемента.
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 15
- •На этих свойствах основано применение лазеров. Применение лазеров в медицине
- •Дифракция света на щели
- •Дифракционная решетка
- •Практическая часть Определение длины волны лазерного излучения
- •Определение постоянной дифракционной решетки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая и рекомендуемая литература
- •Дополнительная литература
- •Лабораторная работа № 16 свойства поляризованного света. Использование поляризованного света в медицине
- •Теоретическая часть Естественный и поляризованный свет. Закон Малюса
- •Применение поляризованного света в медицине. Аппарат светолечения «Биоптрон»
- •Практическая часть Изучение свойств поляризованного света
- •Изучение работы аппарата «Биоптрон»
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая и рекомендуемая литература
- •Дополнительная литература
- •Лабораторная работа № 17 концентрационная колориметрия
- •Теоретическая часть Закон поглощения света
- •Спектры поглощения
- •Оптическая плотность
- •Применение закона поглощения света
- •Практическая часть Описание установки
- •Порядок выполнения работы Исследование зависимости оптической плотности раствора от длины волны
- •Исследование зависимости оптической плотности от концентрации раствора
- •Определение неизвестной концентрации раствора
- •Контрольные вопросы
- •Использованная и рекомендуемая литература
- •Дополнительная литература
- •Глава IV. Физика атомов и молекул Лабораторная работа № 18 изучение спектра атома водорода
- •Теоретическая часть Основы теории излучения
- •Применение инфракрасного, видимого и ультрафиолетового излучения в медицине
- •Практическая часть Градуировка спектроскопа
- •Изучение спектра атома водорода
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая и рекомендуемая литература
- •Дополнительная литература
- •Глава V. Ионизирующие излучения Лабораторная работа № 19 изучение закона радиоактивного распада и способов защиты от радиоактивного излучения
- •Теоретическая часть Введение Состав атомного ядра
- •Радиоактивность
- •Основной закон радиоактивного распада
- •Активность
- •Взаимодействие ядерных излучений с веществом
- •Дозиметрия ионизирующих излучений
- •Биологическое действие ионизирующих излучений
- •Защита от ионизирующего излучения
- •Применение радиоактивных излучений в медицине
- •Дозиметрические приборы
- •Практическая часть Описание измерителя мощности дозы (рентгенметра) дп- 5б.
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Использованная и рекомендуемая литература
- •Дополнительная литература
- •Расчетные формулы:
- •Результаты измерений:
- •Образец отчета по лабораторной работе № 11 изучение работы транзистора
- •Образец отчета по лабораторной работе № 12 электрические методы измерения температуры
- •Образец отчета по лабораторной работе № 13
- •Принцип работы генератора электромагнитных колебаний.
- •Лечебное применение переменного электрического тока
- •Цель работы:
- •Обеспечивающие средства:
- •Результаты измерений и вычислений:
- •Часть 1. Определение индуктивности катушки и емкости конденсатора
- •Вывод по первой части работы:
- •Часть 2. Изучение режимов работы аппарата для низкочастотной электротерапии «Амплипульс-5»
- •Вывод по второй части работы:
- •Образец отчета по лабораторной работе № 14
- •Полупроводниковый фотоэлемент и его
- •Применение для измерения освещенности
- •Расчетные формулы:
- •Результаты измерений и вычислений:
- •Образец отчета по лабораторной работе № 15 лазеры и их применение в медицине
- •Образец отчета по лабораторной работе № 16
- •Свойства поляризованного света.
- •Использование поляризованного света в медицине
- •Результаты измерений и вычислений:
- •Образец отчета по лабораторной работе № 17 концентрационная колориметрия
- •Вывод: образец отчета по лабораторной работе № 18 изучение спектра атома водорода
- •Расчетные формулы и формулы погрешностей:
- •Результаты измерений и вычислений:
- •Образец отчета по лабораторной работе № 19
- •Изучение закона радиоактивного распада
- •И способов защиты от радиоактивного излучения
- •Расчетные формулы:
- •Результаты измерений и вычислений:
- •Вывод: заключение
Применение поляризованного света в медицине. Аппарат светолечения «Биоптрон»
Светолечение (фототерапия) - применение с лечебной целью инфракрасного, видимого и ультрафиолетового излучения. Это метод оздоровления организма, при котором элементарные частицы света - фотоны, корпускулы, электромагнитные волны - воздействуют на процессы, происходящие в организме:
осуществляют передачу информации из окружающей среды, а также внутри организма между клетками, тканями и органами;
повышает энергетику; улучшают состояние иммунной системы;
регулируют функции многих гормонов, двадцать из которых являются светозависимыми, в том числе мелатонин - гормон шишковидной железы (эпифиза), выполняющей роль внутренних часов организма;
задают и поддерживают ритм суточных колебаний;
активируют синтез в коже витамина Д, необходимого для отложения кальция в костной ткани.
Действие световой энергии на организм человека зависит от:
интенсивности (мощности источника и расстояния до облучаемой поверхности),
длительности облучения,
глубины проникновения электромагнитных волн,
цвета (длины волны, частотной характеристики).
Воздействие на организм может осуществляется в виде:
местного или общего облучения тела,
на орган зрения,
на кровь больного.
Светолечение применяют при: артритах, депрессии, стрессах, бессоннице, головной боли, синдроме карпального канала, гипертонии, хронической боли, кожных заболеваниях и т.д.
В 1981 году на основе исследований лазерного луча физиками и врачами было установлено положительное воздействие на клетки линейно-поляризованного света, усиливающего в них регенерационные процессы. Большое внимание, уделяемое в терапии поляризованному свету, можно объяснить следующими факторами:
широкий спектр терапевтического воздействия;
неизвестны нежелательные побочные эффекты;
отсутствие противопоказаний - лишь ограничения в применении;
применение поляризованного света - идеальное дополнение к другим традиционным методам лечения;
процесс осуществляется бесконтактно и стерильно.
Прибор для светолечения «Биоптрон» испускает линейно поляризованные электромагнитные волны в диапазоне от видимого (400 нм) до слегка согревающего инфракрасного спектра (2000 нм), в котором полностью отсутствует ультрафиолетовая составляющая. Поэтому после сеанса кожа не краснеет и не покрывается загаром, не теряет эластичности. Для глаз это излучение также не представляет опасности.
Поляризация света в лампе "Биоптрон" достигается за счет отражения в специальном многослойном зеркале (запатентованная разработка). Степень поляризации излучения - около 95 %.
Важнейшим условием для эффективности светового воздействия - является интенсивность потока излучения, которая зависит от интенсивности источника света и расстояния между этим источником и участком кожи.
В отличие от лазера свет прибора "Биоптрон" некогерентен, т.е. ни во временном, ни в пространственном отношении не синхронизирован, то есть пики волн - и следовательно интенсивность - не суммируются и не вычитаются друг из друга. Таким образом, поток излучения воздействует на участок кожи с постоянной интенсивностью. Интенсивность излучения лампы «Биоптрон» составляет 40 мВт/см. При этом было установлено, что, в дополнение к другим техническим критериям, на успех лечения влияет правильная дозировка времени излучения.
Под влиянием поляризованного света увеличивается энергетическая активность клеточной мембраны. Приводятся в действие регенерационные процессы, поглощение кислорода тканью увеличивается. С образованием аденозинтрифосфат (АТФ) в "митохондриях" повышается биоэнергетический потенциал клеток. Поляризованный некогерентный свет оказывает прямое воздействие на нервные окончания, энергетические трассы (меридианы) и нервную систему. Таким образом, свет вызывает изменения в организме на различных уровнях.
1. Клетка Увеличение отрицательного заряда электрического поля клетки, положительное изменение активности клеточной мембраны, стимуляция обменных и регенерационных процессов.
2. Ткань. Регенерация и нормализация ткани, как результат процессов, описанных в пункте 1.
3. Организм. Поляризованный свет способствует улучшению общего самочувствия и укрепляет организм.
Человеческий организм состоит из миллиардов клеток ткани и крови. Диаметр большинства клеток равен сотой доли миллиметра. В клетке были обнаружены мелкие органы, которые называют клеточными органеллами. Поэтому клетку воспринимают в виде дома с большим количеством комнат, дверей и окон. Каждую клеточную органеллу (маленький клеточный орган) можно сравнить с комнатой, в которой происходят определенные процессы, направленные на сохранение всего дома в здоровом и функциональном состоянии. "Дома" (клетки) объединяются в "блоки" (ткани), и вместе они образуют "город" (человек). Извне клетка окружена клеточной мембраной (плазматическая мембрана). Клеточная мембрана состоит из очень тонкого, но стабильного и прочного слоя липидных молекул (жир) и молекул протеина (белок). Что касается биологических свойств мембран, то речь идет не только о свойствах оболочки. Мембраны играют роль особых посредников между внутренней и внешней средой, то есть между клеткой и ее окружением. Мембраны разделяют отдельные пространства и препятствуют беспорядочному смешиванию содержимого различных клеточных органелл, что обеспечивает движение химических процессов в нужном направлении.
Здоровье клетки в значительной степени зависит от правильного функционирования клеточной мембраны в качестве посредника и переносчика. Нарушение данной функции клеточной мембраны (пришедшие в беспорядочное движение полярные головки и липиды) приводит к нарушению функционирования энзимов мембраны и их рецепторов, которые отвечают за питание и поступление энергии в клетку. Это, в свою очередь, может привести к уменьшению активности цепи клеточного дыхания с дефицитом АТФ (аденозина трифосфата). Химическая активность клетки снижается с уменьшением клеточного потенциала, приблизительно до -20 мВ. Затрудняется поступление информации, хранящейся в ДНК. Регенерационные процессы могут прекратиться.
Поляризованный свет физиологически воздействует на полярные головки (положительно и отрицательно заряженные частицы) в клеточной мембране и тем самым дает возможность энзимам и их рецепторам продолжать процессы обмена. Митохондрии, отвечающие за дыхание клетки, (энергетические резервы клетки) снова производят АТФ (аденозин трифосфат), клетка становится активной, и клеточный потенциал повышается до уровня здоровой клетки (-70 мВ). Информация в ДНК может снова использоваться. Это способствует регенерационным процессам. Вилочковая железа человека, отвечающая в его ранние годы за "программирование" Т-лимфоцитов, в результате различных нагрузок с возрастом атрофируется. При правильном функционировании цепи клеточного дыхания клетка имеет отрицательный потенциал - 70 мВ. Восстановление АТФ- (аденозин трифосфата) происходит в митохондриях. Связанный водород (Н2) постепенно подается на более глубокий энергетический уровень кислорода (О2). При этом при каждой реакции восстановления выделяется энергия в количестве 8,6 ккал/моль за реакцию. Этот химический процесс определяет температуру тела, у человека - 36,5°С. В результате химического процесса образуются вода и одноатомный кислород (01).
Свет лампы «Биоптрон» стимулирует также иммунокомпетентные клетки кожи, способствуя быстрому заживлению ран и воспалений. Это излучение может быть использовано также в дермакосметологии для лечения герпеса, кожных проявлений псориаза и т.п., а также в реабилитационных программах после пластической операции и других процедурах. Применение Биоптрона в реабилитационных программах позволит быстро снять отек, нормализовать кровообращение, уменьшить опасность развития воспалительного процесса и образования келоидов.
Линейно поляризованный свет лампы «Биоптрон» оказывает выраженное обезболивающее, противовоспалительное, иммунокоррегирующее воздействие на организм.
Приборы "Биоптрон" используются в медицине уже много лет, но до сих пор не поступало сообщений о каких-либо вредных побочных явлениях. В некоторых случаях возможно, происходит превышение дозы излучения, поэтому следует соблюдать временные показатели светового воздействия. Проникновение в глубину кожного участка достигается благодаря согревающему инфракрасному свету. Более длительное время светового воздействия вызывает более глубокое проникновение в кожный покров. В спектре прибора "Биоптрон" присутствует только нижний диапазон инфракрасных лучей. Температура воздействия составляет примерно 37 °С , то есть на 1°С выше, чем обычная температура тела.
Широкое использование лампы «Биоптрон» во врачебной практике показало отличные результаты при лечении действительно большого количества заболеваний в различных терапевтических направлениях:
- растяжении мышц, гематоме мягких участков, воспалении связок, воспалении сухожильного канала в терапии и спортивной медицине;
- при трудно излечиваемых ранах, язвах, ожогах, трансплантации кожи, для сглаживания шрамов и профилактики образования келлоидов в хирургии;
- при мышечных и общих ревматических болях, болезненных спазмах мышц, острых внешних воспалениях суставов, болях в позвоночнике, артрите в ревматологии;
- при кожных нарушениях из-за инфекции или аллергенов, для различных видов герпеса, угревой сыпи, нейродермите в дерматологии;
- при образовании морщин, для освежения кожи лица, как поддерживающее средство в косметологии;
- не противопоказан для самолечения при хронических заболеваниях.
При общих заболеваниях организма лампа «Биоптрон» применяется прежде всего при простудах и других повседневных жалобах, как действенная дополнительная терапия в сочетании с обычными методами лечения.