
- •Руководство к лабораторным и практическим занятиям по медицинской и биологической физике
- •Часть II
- •1 Курса ________группы
- •200____ / 200____ Учебный год
- •Занятие № 19
- •Теоретические вопросы:
- •Литература:
- •Краткое содержание теории
- •Значение биологических мембран в процессе жизнедеятельности клетки
- •М олекулярная организация и модели клеточных мембран
- •Физические свойства и параметры мембран
- •Значение изучения транспорта веществ через клеточные мембраны. Классификация мембранного транспорта
- •Пассивный транспорт веществ и его разновидности. Математическое описание пассивного транспорта
- •Активный транспорт ионов. Механизм активного транспорта вещества на примере натрий-калиевого насоса.
- •Cпособы проникновения веществ через биологические мембраны.
- •Порядок выполнения лабораторной работы Краткое описание колориметрического метода
- •Подготовка мкмф-1 к работе
- •Выполнение измерений
- •Завершение работы с мкмф-1
- •Результаты
- •Занятие № 20
- •Теоретические вопросы:
- •Краткое содержание теории
- •История открытия биопотенциалов. Гипотеза Бернштейна.
- •Мембранно-ионная теория генерации биопотенциалов клеткой и основные опыты, её подтверждающие
- •Потенциал покоя. Уравнение Нернста. Уравнение Гольдмана-Ходжкина-Катца
- •Механизм генерации потенциала действия
- •Распространение потенциала действия по миелиновым и безмиелиновым нервным волокнам
- •II. Практическая часть
- •Отчет по лабораторной работе «Компьютерное моделирование электрогенеза в клетках»
- •Теоретические вопросы:
- •Литература:
- •Самостоятельно решить задачи:
- •Краткое содержание теории
- •Выполнение измерений
- •Резонанс в цепи переменного тока
- •Описание установки
- •Содержание работы
- •Занятие № 23
- •Теоретические вопросы:
- •Литература
- •Краткое содержание теории
- •Порядок выполнения лабораторной работы а . Постоянный ток. Описание установки
- •Содержание работы
- •Б. Переменный ток. Описание установки
- •Содержание работы
- •Занятие № 24
- •Теоретические вопросы:
- •Литература
- •Описание установки:
- •Назначение органов управления и подготовка осциллографа с1-72 к работе
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Занятие № 25
- •Теоретические вопросы:
- •Литература
- •Описание установки:
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Занятие № 26
- •Теоретические вопросы:
- •Литература
- •Краткое содержание теории
- •Датчики температуры тела
- •Датчики параметров системы дыхания
- •Датчики параметров сердечно-сосудистой системы
- •Описание установки
- •Занятие № 27
- •Теоретические вопросы:
- •Литература
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •1. Снятие амплитудной характеристики усилителя
- •Теоретические вопросы:
- •Литература
- •Занятие № 29
- •Теоретические вопросы:
- •Литература
- •Практически выполнить:
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Определение увеличения микроскопа
- •Определение разрешающей способности микроскопа
- •Занятие № 30
- •Теоретические вопросы:
- •Литература
- •Описание лабораторной установки
- •Порядок выполнения работы
- •I часть
- •II часть
- •Контрольные вопросы:
- •Занятие № 31
- •Теоретические вопросы:
- •Литература
- •Порядок выполнения лабораторной работы
- •Теоретические вопросы:
- •Литература:
- •Краткое содержание теории
- •Действие лазерного излучения на биологические ткани, фотодинамическая терапия
- •Порядок выполнения лабораторной работы Описание установки
- •Отсчет по микрометрическому винту
- •Выполнение измерений
- •I. Градуировка спектроскопа
- •II. Определение длин волн спектра поглощения раствора kMnO4.
- •Результаты
- •Контрольные вопросы:
- •Занятие № 33
- •Теоретические вопросы:
- •Магнитное поле и его основные характеристики.
- •Магнитные моменты электрона – орбитальный и спиновой. Орбитальное магнитомеханическое отношение для электрона.
- •Магнитные свойства вещества, намагниченность. Парамагнетики, диамагнетики и ферромагнетики.
- •Литература
- •Краткое содержание теории
- •Магнитные моменты электрона – орбитальный и спиновой. Орбитальное магнитомеханическое отношение для электрона.
- •4. Магнитные свойства вещества, намагниченность. Парамагнетики, диамагнетики и ферромагнетики
- •Магнитные свойства биологических тканей. Воздействие магнитного поля на биологические объекты
- •Занятие № 34
- •Теоретические вопросы:
- •Литература
- •Теоретические вопросы:
- •Литература:
- •Самостоятельно решить задачи:
- •Методы получения радионуклидов
- •Порядок выполнения лабораторной работы Описание установки
- •Выполнение измерений
- •Занятие № 36
- •Теоретические вопросы:
- •Литература
- •№№ 7.20, 7.21, 7.22, 7.23. (А.Н.Ремизов и др. Сборник задач по медицинской и биологической физике. –м.: Высшая школа, -1987)
- •Приложение 1. Перечень вопросов к экзамену по медицинской и биологической физике
- •Руководство к лабораторным и практическим занятиям по медицинской и биологической физике
- •Часть II
Теоретические вопросы:
Механические колебания: гармонические, затухающие.
Энергия гармонических колебаний.
Вынужденные колебания. Резонанс. Автоколебания.
Сложение колебаний, направленных вдоль одной прямой и во взаимно перпендикулярных направлениях.
Сложные колебания. Гармонический спектр сложных колебаний, теорема Фурье. Разложение колебаний в гармонический спектр.
Механические волны, их виды и скорость распространения.
Уравнение волны. Энергетические характеристики волны.
Излучатели и приёмники УЗ.
Особенности распространения ультразвуковой волны: малая длина волны, направленность, поглощение, преломление, отражение.
Взаимодействие УЗ с веществом: деформация, кавитация, выделение тепла, химические реакции.
Использование УЗ в медицине: терапии, хирургии, диагностике.
Эффект Допплера и его применение для неинвазивного измерения скорости кровотока.
Инфразвук и его воздействие на человека.
Акустика. Физические характеристики звука.
Характеристики слухового ощущения и их связь с физическими характеристиками звука. Закон Вебера-Фехнера. Уровни интенсивности, уровни громкости звука и единицы их измерения.
Аудиометрия и фонокардиография.
Физические основы работы аппарата восприятия звука.
Поглощение и отражение звуковых волн, акустический импеданс. Реверберация.
Основные понятия гидродинамики. Условие неразрывности струи. Уравнение Бернулли.
Вязкость жидкости. Уравнение Ньютона. Единицы вязкости. Кровь как неньютоновская жидкость. Феномен Фареуса-Линдквиста. Факторы, влияющие на вязкость крови в живом организме.
Формула Пуазейля. Гидравлическое сопротивление. Распределение давления и скорости течения крови в сосудистой системе.
Ламинарное и турбулентное течения. Число Рейнольдса. Условия проявления турбулентности в системе кровообращения.
Методы измерения вязкости жидкостей, определение вязкости крови.
Пульсовая волна. Роль эластичности кровеносных сосудов в системе кровообращения.
Физические принципы определения давления и скорости движения крови.
Работа и мощность сердца, их количественные оценки.
Особенности молекулярного строения жидкостей.
Поверхностное натяжение, единицы измерения коэффициента поверхностного натяжения.
Явления смачивания и несмачивания. Капиллярные явления. Давление Лапласа. Газовая эмболия.
Поверхностные явления в альвеолах. Сурфактант.
Методы измерения коэффициента поверхностного натяжения.
Деформации и их виды. Закон Гука для упругих деформаций.
Механические свойства биотканей (мышечная и костная ткани, кровеносные сосуды).
Механические модели биообъектов.
Молекулярные основы упруго-эластических свойств биообъектов. Активное и пассивное напряжение мышц.
Сочленения и рычаги в опорно-двигательном аппарате человека.
Механическая работа человека. Эргометрия.
Основные понятия и исходные положения термодинамики.
Биоэнергетика. Биотермодинамика.
Первое начало термодинамики и его применение к живым системам.
Энерготраты организма. Теплопродукция организма как следствие необратимости реальных процессов. Первичная и вторичная теплота организма.
Тепловой баланс организма. Способы теплообмена.
Термометрия. Прямая и непрямая калориметрия.
Энтропия и её свойства.
Свободная и связанная энергия в организме.
Второе начало термодинамики.
Термодинамические потенциалы как функции состояния термодинамической системы.
Организм как открытая система. Теорема Пригожина.
Значение биологических мембран в процессе жизнедеятельности клетки.
Молекулярная организация и модели клеточных мембран.
Физические свойства и параметры мембран.
Значение изучения транспорта веществ через клеточные мембраны. Классификация мембранного транспорта.
Пассивный транспорт веществ и его разновидности. Математическое описание пассивного транспорта.
Активный транспорт ионов. Механизм активного транспорта вещества на примере натрий-калиевого насоса.
Cпособы проникновения веществ через биологические мембраны.
История открытия биопотенциалов. Гипотеза Бернштейна.
Мембранно-ионная теория генерации биопотенциалов клеткой и основные опыты, её подтверждающие.
Потенциал покоя. Уравнение Нернста. Уравнение Гольдмана-Ходжкина-Катца.
Механизм генерации потенциала действия.
Распространение потенциала действия по миелиновым и безмиелиновым нервным волокнам.
Электрическое поле и его характеристики.
Электрический диполь. Поле диполя. Диполь в электрическом поле.
Понятие о мультиполе. Волокно миокарда как диполь.
Дипольный эквивалентный электрический генератор сердца.
Физические основы электрокардиографии и векторкардиографии. Теория Эйнтховена.
Аппараты для электрокардиографии.
Переменный электрический ток и его физические характеристики.
Цепь переменного электрического тока с активным сопротивлением.
Цепь переменного электрического тока с индуктивным сопротивлением.
Цепь переменного электрического тока с емкостным сопротивлением.
Полное сопротивление цепи переменного электрического тока. Импеданс.
Электропроводность электролитов.
Первичное действие постоянного тока на ткани организма. Гальванизация. Лекарственный электрофорез.
Электропроводность биотканей для переменного тока. Зависимость импеданса биологических объектов от частоты электрического тока.
Реография как диагностический метод.
Оценка жизнеспособности тканей путем измерения импеданса ткани при различных частотах переменного тока.
Основы импедансной плетизмографии.
Электрический импульс, импульсный ток и их физические характеристики.
Электровозбудимость тканей. Реобаза. Хронаксия. Уравнение Вейса-Лапика, закон Дюбуа-Реймона.
Генераторы импульсных (релаксационных) колебаний и их практическое применение.
Электронный осциллограф.
Дифференцирующая цепь.Интегрирующая цепь.
Электронные стимуляторы. Низкочастотная физиотерапевтическая электронная аппаратура.
Генератор гармонических колебаний.
Принципиальная схема аппарата УВЧ-терапии. Терапевтический контур.
Воздействие на биообъекты переменным электрическим полем.
Воздействие на биообъекты переменным магнитным полем.
Воздействие на биообъекты электромагнитными волнами.
Диатермия, дарсонвализация, диатермокоагуляция, диатермотомия.
Общая схема съема, передачи и регистрации медико-биологической информации.
Электроды для съема биоэлектрического сигнала.
Термоэлектрические явления в металлах и полупроводниках. Термопары и термисторы и их использование для измерения температуры.
Пьезоэлектрический эффект и его применение.
Биоуправляемые и энергетические датчики и их характеристики.
Датчики температуры тела.
Датчики параметров системы дыхания.
Датчики параметров сердечно-сосудистой системы.
Аналоговые регистрирующие устройства.
Принцип работы медицинских приборов, регистрирующих биопотенциалы.
Амплитудная характеристика усилителя. Амплитудные искажения и их предупреждение.
Частотная характеристика усилителя. Частотные искажения и их предупреждение.
Многокаскадное усиление, типы связей между каскадами.
Обратная связь в электронных усилителях.
Дифференциальный усилитель. Повторитель.