
- •Тема 1. Введение Материя и формы ее движения. Значение физики в медицине.
- •Классификация медицинской электронной аппаратуры
- •Классификация медицинской электроники по функциональному назначению:
- •II. Классификация медицинской аппаратуры по принципу действия.
- •Действие электрического тока на организм.
- •Обеспечение электробезопасности при работе с медицинской аппаратурой.
- •Основные требования электробезопасности
- •Классификация медицинской аппаратуры по способу дополнительной защиты от поражающего действия электрического тока.
- •Надежность медицинской аппаратуры
- •Тема 2. Механические колебания
- •Основные определения и характеристики колебательного процесса.
- •Дифференциальное уравнение, решение. График.
- •Полная энергия колеблющейся точки.
- •Затухающие колебания. Дифференциальное уравнение, его решение. График. Логарифмический декремент затухания.
- •Вынужденные колебания. Дифференциальное уравнение. Решение. Резонанс.
- •Автоколебания.
- •Сложение гармонических колебаний, направленных вдоль одной прямой.
- •Сложение взаимно перпендикулярных колебаний.
- •Сложное колебание. Гармонический спектр сложного колебания. Теорема Фурье.
- •Тема 3 механические волны.
- •Уравнение плоской механической волны.
- •Энергия волны. Поток энергии волны. Вектор Умова.
- •Эффект Доплера.
- •Тема 4. Акустика. Природа звука.
- •Физические характеристики звука.
- •Характеристики слухового ощущения (Физиологические характеристики).
- •Шкала уровней громкости.
- •Звуковые методы исследования в клинике.
- •Тема 5. Гидродинамика
- •Уравнение неразрывности струи
- •Уравнение Бернулли
- •Практические следствия из уравнения Бернулли.
- •Вязкость жидкости.
- •Ламинарное и турбулентное течение
- •Распределение скорости и градиента по сечению трубы при ламинарном течении.
- •Течение реальной жидкости по горизонтальной трубе постоянного сечения. Закон Гагена - Пуазейля.
- •Течение жидкости по горизонтальной трубе переменного сечения
- •Течение жидкости по разветвленной трубе
- •Течение жидкости по трубе с эластичными стенками
- •Тема 6. Биореология.
- •Зависимость коэффициента вязкости крови
- •Физические модели кровообращения.
- •Закономерности выброса и распространения крови в большом круге кровообращения.
- •Работа и мощность сердца.
- •Тема 7. Биологические мембраны Значение и функции биологических мембран. Строение мембран.
- •Физиологические функции мембран.
- •Физические свойства мембран.
- •Модели искусственных мембран для изучения свойств мембран.
- •Методы исследования мембран
- •1. Микрокалориметрия.
- •3. Люминесцентный анализ.
- •4. Рентгеноструктурный анализ.
- •5.Электронный парамагнитный резонанс (эпр).
- •6.Ядерный магнитный резонанс (ямр)
- •Диффузия в жидкостях. Закон Фика.
- •Пассивный транспорт веществ.
- •Перенос незаряженных частиц (атомов и молекул) через мембрану
- •Перенос заряженных частиц (ионов) через мембрану.
- •3. Облегченная диффузия.
- •Активный транспорт.
- •Тема 8. Электромагнитные явления в биологических системах.
- •Равенство Доннана.
- •Потенциал покоя
- •Потенциал действия.
- •Распространение потенциала действия. (проведение возбуждения по нервным волокнам).
- •Тема 9. Биофизические принципы исследования электрических полей в организме.
- •2. Электрический дипольный момент диполя
- •Напряженность электрического поля диполя.
- •Потенциал. Разность потенциалов.
- •Диполь в электрическом поле.
- •Токовый диполь. Эквивалентный электрический генератор.
- •Тема 10. Электрокардиография
- •Метод отведений Эйнтховена
- •Блок-схема кардиографа.
- •Вектор-электрокардиография.
- •Тема 11. Электродинамика Электрические колебания.
- •Колебательном контуре.
- •Незатухающие электромагнитные колебания.
- •Затухающие колебания
- •Вынужденные колебания.
- •Тема 12. Импульсные токи Апериодический разряд конденсатора
- •Характеристики импульсных токов.
- •6. Коэффициент заполнения
- •Генераторы импульсных токов.
- •Изменение формы импульса.
- •Дифференцирующая цепь
- •Интегрирующая цепь.
- •Действие импульсного тока на ткани организма
- •Тема 13.
- •Биологические основы реографии
- •Цепи переменного тока, содержащие отдельные элементы
- •Цпт, содержащая последовательно включенные активное, индуктивное и ёмкостное сопротивления
- •Цепь переменного тока, содержащая параллельно включенные активное, индуктивное и ёмкостное сопротивления
- •Тема 14. Электромагнитное поле. Электромагнитные волны
- •Основные положения электромагнитной теории Максвелла.
- •Уравнение электромагнитной волны.
- •Энергия электромагнитной волны
- •Шкала электромагнитных волн.
- •Физические процессы, происходящие в тканях организма под действием токов и электромагнитного поля
- •3. Переменное магнитное поле.
- •Тема 15. Поляризация света
- •Методы получения полностью поляризованного света
- •При отражении от неметаллического зеркала
- •2.При двойном лучепреломлении
- •3. Дихроизм.
- •Система поляризатор – анализатор
- •Вращение плоскости поляризации. Поляриметрия.
- •Поляризационный микроскоп
- •Тема 16. Тепловое излучение. Природа теплового излучения.
- •Характеристики теплового излучения
- •Закон Кирхгофа
- •Спектр излучения ачт
- •Законы излучения абсолютно черного тела
- •Формула Планка и её применение для уточнения законов теплового излучения абсолютно черного тела
- •Тема 17 элементы квантовой физики Волновые свойства частиц. Длина волны де Бройля
- •Электронный микроскоп
- •Люминесценция
- •В зависимости от причины, вызвавшей свечение:
- •Фотолюминесценция
- •Закон Стокса
- •Применение люминесценции в медицине
- •Индуцированное излучение Лазеры – оптические квантовые генераторы
- •Свойства лазерного излучения
- •Применение лазеров в медицине
- •Голография и возможности её применения в медицине
- •Тема 18. Рентгеновское излучение
- •Свойства рентгеновского излучения
- •Механизмы генерации рентгеновского излучения
- •Рентгеновская трубка
- •Зависимость энергии рентгеновского излучения от рабочих параметров рентгеновской трубки.
- •Действие рентгеновского излучения на вещество
- •Применение рентгеновского излучения в медицине
- •Тема 19. Ионизирующее излучение
- •Строение атомного ядра
- •Модели строения ядра
- •Энергия связи
- •Радиоактивность. Виды излучений
- •Основной закон радиоактивного распада
- •Радиоактивность в природе – естественная фоновая радиация
- •Дозиметрия ионизирующего излучения Проникающая и ионизирующая способности радиоактивного излучения
- •Биофизические основы действия ионизирующего излучения на организм
- •Характеристики ионизирующего излучения
- •Дозиметрическая аппаратура
- •Защита от ионизирующего излучения
Тема 1. Введение Материя и формы ее движения. Значение физики в медицине.
Физика изучает общие законы окружающего мира – материи. Определение материи: «Материя есть философская категория для обозначения объективной реальности, которая дана человеку в ощущениях его, которая копируется, фотографируется, отображается нашими ощущениями, существуя независимо от них». Выделяют две формы материи: вещество и поле.
Вещество – форма материи, состоящая из элементарных частиц: протонов, нейтронов, электронов и т.д.
Поле - форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между частицами вещества или телами (электростатическое, электромагнитное, гравитационное, ядерное и др.)
Основное свойство материи – движение. Под движением понимают все происходящие в окружающем мире процессы и изменения.
Физика изучает физическую форму движения материи. Физика является наукой как теоретической, так и экспериментальной. Биофизика изучает физические и физико-химические процессы, лежащие в основе биологических процессов на всех уровнях организации живой материи.
Классификация медицинской электронной аппаратуры
Всю медицинскую аппаратуру можно классифицировать по функциональному назначению и по принципу действия.
Классификация медицинской электроники по функциональному назначению:
а) аппаратура для функциональной диагностики;
б) аппаратура для электростимуляции;
в) аппаратура для электротерапии;
г) аппараты для лабораторного анализа;
д) компьютерная техника.
II. Классификация медицинской аппаратуры по принципу действия.
а) усилители;
б) выпрямители переменного тока;
в) генераторы: импульсных токов, электромагнитных колебаний, механических колебаний; оптического излучения.
Действие электрического тока на организм.
Электрический ток - направленное движение заряженных частиц одного знака.
Поражение электрическим током возможно в случае прикосновения к токоведущим частям аппарата или в случае прикосновения к металлическим нетоковедущим частям аппарата, оказавшимися под напряжением при нарушении изоляции.
Поражение организма электрическим током может быть в виде электрического удара или электрической травмы.
Электрический удар – это возбуждение тканей организма под действием электрического тока, сопровождающееся непроизвольным судорожным сокращением мышц. Электрическая травма – это результат внешнего местного действия тока на организм. При этом возможны ожоги кожных покровов, электрометаллизация кожи, знаки тока. При этом возможны следующие виды воздействия: механическое, химическое, биологическое.
Действие тока на организм зависит от вида тока, силы тока, его частоты, продолжительности воздействия, пути прохождения тока, состояния организма.
Действие тока на организм в зависимости от силы тока.
Опасность поражения
током тем больше, чем больше сила тока,
идущего через человека. Предельно
допустимые значения силы переменного
тока
,
а постоянного тока -
.
Сопротивление тела
человека складывается из сопротивления
внутренних органов человека,
,
и сопротивления кожи
.
Величина
неопределённой, т.к. кожа имеет неодинаковую
толщину на разных участках тела, и
зависит от внутренних и внешних причин.
Предельно допустимые значения напряжения
переменного тока
,
постоянного -
.
Действие
тока на организм в зависимости от вида
тока и частоты. Переменный
ток частотой 50-60 Гц более опасен, чем
постоянный. При напряжении 500 В опасность
уравновешивается, а при
более опасным является постоянный ток.
Действие тока на организм в зависимости от времени воздействия. Чем меньше время действия тока на организм, тем меньше поражающее действие, т.к. с увеличением времени воздействия тока на живую ткань возрастает количество теплоты, выделяющееся в тканях. Это приводит к расширению сосудов, значит к усилению снабжения этого участка кровью и усилению потоотделения, следовательно, сопротивление кожи и тканей организма уменьшается, а значение силы тока возрастает.
Действие тока на организм в зависимости от пути прохождения в теле человека: наиболее опасен путь, когда ток проходит через головной мозг или сердце.
Действие тока на организм в зависимости от состояния организма – наиболее восприимчивыми являются люди, страдающие болезнями сердечнососудистой системы, органов внутренней секреции, пожилые люди и дети.