- •Биофизика
- •Глава 1. Введение
- •§1.1. Предмет биофизики
- •Глава 2. Термодинамика биологических систем
- •§2.1. Основные понятия термодинамики
- •§2.2. I закон термодинамики и живые организмы.
- •§2.3. Виды работ, совершаемых организмом, источники их энергии
- •§2.4. Тепловой баланс организма. Химическая и физическая терморегуляция
- •§2.5. Понятие энтропии
- •§2.6. Формулировка II-го закона термодинамики для изолированных и замкнутых систем
- •§2.7. II закон термодинамики и живой организм (для открытой системы)
- •§2.8. Стационарное состояние. Теорема Пригожина
- •Глава 3. Кинетика биохимических процессов
- •§3.1. Основные определения и законы кинетики химических реакций
- •§3.2. Действие ферментов биохимических реакций
- •Глава 4. Биологические мембраны
- •§4.1. Строение и функции биологических мембран
- •§4.2. Искусственные мембраны
- •Глава 5. Пассивный транспорт веществ через биологические мембраны.
- •§5.1. Диффузия
- •§5.2. Миграция
- •§5.3. Перенос под действием градиента электрохимического потенциала
- •§5.4. Простая и облегченная диффузия
- •§5.5. Осмос
- •§5.6. Фильтрация
- •§5.7. Явления фильтрации и осмоса в процессе обмена водой между кровью и тканью
- •Глава 6. Активный транспорт веществ
- •Глава 7. Биоэлектрические потенциалы
- •§7.1. Потенциал покоя
- •§7.2. Потенциал действия
- •§7.3. Кинетика ионных токов через биологическую мембрану
- •§7.4. Распространение потенциала действия
- •§7.5. Передача возбуждения в синапсах
- •Глава 8. Электрокинетические явления
- •§8.1. Возникновение разности потенциалов между фазами гетерогенной системы
- •§8.2. Электрофорез
- •§8.3. Электроосмос
- •§8.4. Потенциал течения и оседания
- •§8.5. Применение электрокинетического потенциала. Агглютинация (слипание) частиц
- •Глава 9. Электропроводность клеток и тканей
- •§ 9.1. Эластичность биологических тканей и жидкостей для постоянного тока
- •§9.2. Электропроводимость биологических тканей для переменного тока
- •Глава 10. Действие электрического тока и э/м полей на биологические объекты
- •§10.1. Действие электрического тока на биологические ткани
- •§10.2. Действие переменного магнитного поля
- •§10.3. Действие переменного электрического поля между обкладками конденсатора
- •§10.4. Воздействие электромагнитными волнами
- •Глава 11. Действие ионизирующих излучений на биологические объекты
- •§11.1. Виды ионизирующего излучения. Основы дозиметрии
- •§11.2. Биологическое действие ионизирующих излучений.
- •Глава 12. Действие ультразвука на биологические ткани. Его применение в медицине
- •§12.1. Характеристики и получение ультразвука
- •§ 12.2. Действие ультразвука. Применение в биологии и медицине
- •Глава 13. Биомеханика опорно-двигательного аппарата человека
- •§ 13.1. Механические свойства биологических тканей
- •Костная ткань.
- •§ 13.2. Моделирование механических свойств биологических объектов
- •§ 13.3. Механические процессы в опорно-двигательном аппарате. Уравнение Хилла
- •§ 13.4. Структура мышцы и биофизика мышечного сокращения
- •§ 13.5. Кинетическая теория мышечного сокращения.
- •Глава 14. Биофизика кровообращения
- •§ 14.1. Работа сердца
- •Кинетический компонент работы
- •§ 14.2. Основные понятия гемодинамики
- •§ 14.3. Уравнение деформации кровеносных сосудов
- •§ 14.4. Уравнения движения и изменения давления во времени крови в сосуде
- •§ 14.5. Эластичная цепь как аналоговая модель кровеносной системы
- •§ 14.6. Пульсовая волна
- •§ 14.7. Резестивная модель периферического кровообращения
- •§ 14.8. Гидродинамическая модель кровообращения с сосредоточенными параметрами
- •Глава 15. Биофизика внешнего дыхания
- •§ 15.1. Основные термины и определения
- •§ 15.2. Механические процессы в легких. Механическая стабильность альвеол
- •§ 15.3. Газообмен в легких
- •§15.4. Транспорт газа в крови.
- •Глава 16. Элементы физики слуха.
- •§16.1. Характеристики звука.
- •§16.2. Строение и физические основы работы уха.
§7.5. Передача возбуждения в синапсах
Передача возбуждения с одной нервной клетки на другую (с нерв. клетки на эффектор) осуществляется специальными образованиями – синапсами.
Часть синаптической мембраны, лежащая ниже, называется субсинаптической мембраной. Пространство синоптической щели заполнено жидкостью.
Передача возбуждения в синапсе осуществляется электрическим и химическим способом. У человека преимущественно наблюдается химическое распространение в синапсах.
Синапсы выделяют специальные вещества, называемые медиаторами: норадреналин, ацетилхолин. Под действием медиаторов открываются каналы ионов Na, появляется ПД, который называется ВПСП – возбуждающий постсинаптический потенциал.
В тормозных синапсах при действии медиаторов на субсинаптическую мембрану открываются каналы К+ и Сl-, происходит гиперполяризация клетки (т.е. потенциал ещё более положит.), которая передается с субсинаптической мембраны на постсинаптической мембрану => торможение возбуждения клетки
Глава 8. Электрокинетические явления
К электрокинетическим явлениям относят:
- движение фаз гетерогенной системы друг относительно друга при наложении на эту систему внешнего электрического поля; или возникновение электрического поля (разности потенциалов при движении фаз):
- электрофорез, электроосмос, потенциалотечение, потенциалоседание.
Дисперсная фаза – раздробленные частицы того или иного размера, находящиеся в сплошной непрерывной (дисперсионной) среде.
§8.1. Возникновение разности потенциалов между фазами гетерогенной системы
Электрические заряды на поверхности дисперсных частиц могут возникать в результате действия 2-х механизмов:
1. Диссоциация электрогенных групп или протекание химических реакций.
Рассмотрим белковую молекулу:
а) в кислой среде:
(анильная гр.)
NH2 NH3+
| |
R – CH + HCl → R – CH + Cl-
| |
противоионы
COOH COOH
б
елок
(карбоксил. гр) (катион белка)
(потенциалобразующий ион)
а) в щелочной среде:
NH2 NH2
| |
R – CH + NaOH → R – CH + Na+ + H2O
| | противоион
COOH COO-
(потенциалобразующий ион)
В результате образуется двойной слой, состоящий из потенциалобразующих и противоионов.
2.
Адсорбция.
С
труктура
двойного слоя не зависит от способа
образования
ζ – электрохимический (дзета) потенциал
U – термодинамический (межфазный) потенциал
1 – плотная часть двойного слоя (до границы скольжения)
2 – диффузная часть двойного слоя.
Повышение концентрации растворов приводит к вытеснению противоионов из диффузионной части в плотную, при этом дзета-потенциал уменьшается. В этом случае электрокинетического явления не наблюдается. ζ = 0,001 ÷ 0,1 В
