26. Эффект Доплера и его применения в медицине.

Эффе́кт До́плера — изменение частоты и длины волн, регистрируемых приёмником, вызванное движением их источника и/или движением приёмника. Эффект Доплера легко наблюдать на практике, когда мимо наблюдателя проезжает машина с включённой сиреной. Предположим, сирена выдаёт какой-то определённый тон, и он не меняется. Когда машина не движется относительно наблюдателя, тогда он слышит именно тот тон, который издаёт сирена. Но если машина будет приближаться к наблюдателю, то частота звуковых волн увеличится, и наблюдатель услышит более высокий тон, чем на самом деле издаёт сирена. В тот момент, когда машина будет проезжать мимо наблюдателя, он услышит тот самый тон, который на самом деле издаёт сирена. А когда машина проедет дальше и будет уже отдаляться, а не приближаться, то наблюдатель услышит более низкий тон, вследствие меньшей частоты звуковых волн.

Для волн (например, звука), распространяющихся в какой-либо среде, нужно принимать во внимание движение как источника, так и приёмника волн относительно этой среды. Для электромагнитных волн (например, света), для распространения которых не нужна никакая среда, в вакууме имеет значение только относительное движение источника и приёмника^[1].

Эффект был впервые описан Кристианом Доплером в 1842 году.

Эффект Доплера нашел широкое применение и в медицине. На его принципе основана диагностика показателей кровотока практически в любом сосуде, что очень важно для выявления патологии поражающей сердечнососудистую систему и контроля ее лечения. При исследовании кровотока пациента посредством ультразвукового исследования фиксируют изменение частоты ультразвукового сигнала при отражении его от движущихся частиц крови, основную массу которых составляют эритроциты. Для регистрации эффекта Доплера используют ультразвук, посылаемый в направлении исследуемого сосуда. Отражаясь от движущихся эритроцитов, ультразвук, принимаемый устройством, соответственно меняет частоту. Это позволяет получить информацию о скорости движения крови по исследуемому участку сосудистого русла, направлении движения крови, объеме кровяной массы, движущейся с определенными скоростями, и, исходя из этих параметров, обосновывать суждение о нарушении кровотока, состоянии сосудистой стенки, наличии атеросклеротического стеноза или закупорке сосудов, а также оценить коллатеральное кровообращение. 

27. Основные понятия термодинамики. Первое начало термодинамики.

Под термодинамикой понимают раздел физики, рассматривающий системы (термодинамические системы), между которыми возможны обмен энергии, без учета микроскопического строения тел, составляющих систему. Состояние термодинамической системы характеризуется физическими величинами, называемыми (объем давления температура, плотность).

Если параметры системы при взаимодействии ее с окружающими телами не изменяется с течением времени, то состояние системы называют стационарным. Примерами таких состояний в течение небольшого отрезка времени является состояние внутренней части работающего домашнего холодильника, состояние тела человека, состояние воздуха в отапливаемом помещении.

В разных частях системы, находящейся в стационарном состоянии, значения параметров обычно различаются; температура в разных участка тела человека, концентрация диффундирующий момент в разных частях биологической мембраны.

Стационарное состояние поддерживается за счет потоков энергии и вещества, проходящих через систему.

Термодинамическая система, которая не обменивается с окружными телами ни энергией, ни веществами, называется изолированной.

Рассмотрим подробнее взаимодействие закрытой системы с окружающими телами. Обмен энергией между ними может осуществляться в двух различных процессах при совершении работы и при теплообмене.

Мерой передачи энергии в процессе теплообмена является количество теплоты, а мерой передачи энергии в процессе работы является работа.

Элементарная работа равна малому изменению объема

Работа идеального газа при изотермическом процессе равна

m – масса газа, М – молярная масса, Т – термодинамическая температура,

R = 8.31 ^Дж/_ноль. К - малярная газовая постоянная.

Закон сохранения энергии для тепловых процессов формулируется как первая начало термодинамики.