
- •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 10. Электрокардиография
При функционировании органов и тканей, а также клеток в организме возникает электрическое поле, элементарным источником которого является диполь. Характеристики этого поля можно рассчитать, а это значит, что их можно измерить.
Метод регистрации разности потенциалов называют электрографией. ЭКГ – регистрация разности потенциалов при сокращении сердца. Рассмотрим электрокардиографию как наиболее распространенный метод.
За
цикл работы сердца возбуждение
распространяется по различным отделам
его нервно-мышечного
аппарата
с определенной последовательностью.
Поэтому мгновенные значения результирующей
разности потенциалов за цикл работы
изменяются как по величине, так и по
расположению точек, между которыми они
имеют наибольшее значение.
Ри.10.1
Кривая зависимости разности потенциалов от времени за время одного кардиоцикла называется электрокардиограммой (рис.10.2)
Рис.10.2
В основу электрокардиографии положена теория Эйнтховена, основные положения которой можно сформулировать так:
- сердце как источник разности потенциалов моделируется в виде токового диполя (эквивалентный электрический генератор);
- диполь находится в однородной электропроводящей среде;
- дипольный момент сердца образуется суперпозицией дипольных моментов элементарных токовых диполей, которые во множестве имеются в возбужденном миокарде сердца
и называется интегральным дипольным вектором сердца (интегральным дипольным моментом сердца):
- дипольный момент сердца располагается во фронтальной плоскости тела;
- точку приложения дипольного момента сердца можно считать постоянной – это нервный узел межпредсердной перегородки.
- связь между интегральным дипольным моментом и разностью
потенциалов
определяется исходя из наших прежних
рассмотрений:
.
Метод отведений Эйнтховена
Э
йнтховен
предложил при проведении электрокардиографии
измерять разность потенциалов между
каждыми двумя вершинами равностороннего
треугольника, построенного симметрично
относительно тела человека (рис.10.3), а
центр треугольника совпадает с точкой
приложения интегрального электрического
вектора сердца. Вершины этого треугольника
лежат на левом предплечье (ЛР), правом
предплечье (ПР) и левой ноге (ЛН). На
каждые две точки накладываются по
электроду, и между ними измеряется
разность потенциалов.
Рис.10.3
Каждые две точки наложения электродов называются стандартными отведениями: первое (I) – ЛР-ПР; второе (II) – ЛН-ПР и третье(III) - ЛН-ЛР.
Разности
потенциалов между каждыми двумя точками
пропорциональны проекциям дипольного
момента на линию, соединяющую
соответствующие точки:
,
,
Блок-схема кардиографа.
Электрокардиограмма регистрируется на приборе, называемом электрокардиографом. Он содержит следующие основные блоки (рис. 10.4):
Рис. 10.4
Здесь:
I,
II
и III
–
отведения, электроды, накладываемые на
первое, второе и третье отведения,
соответственно;
переключатель отведений;
усилительный блок;
регистрирующее устройство.