- •Предмет и задачи биофизики. Биологические и физиологические процессы и закономерности в живых системах. Принципы автоматической регуляции в живых системах.
- •Основные особенности кинетики биологических процессов. Описание динамики биологических процессов на языке химической кинетики.
- •Термодинамические системы. Классификация термодинамических систем. Состояние системы. Стационарные состояния биологических систем. Первый закон ермодинамики.
- •Второй закон термодинамики. Энтропия. Изменение энтропии в открытых системах. Диссипация энергии.
- •Влияние температуры на скорость реакций в биологических системах.
- •Явления переноса в биологических системах, потоки и обобщенные силы. Их роль в функционировании организма как стационарной термодинамической системы.
- •Термодинамическое сопряжение реакций и тепловые эффекты в биологических системах. Механизмы теплообразования и регуляции температуры в живых организмах.
- •Энерготраты организма. Основной обмен. Методы измерения основного обмена Физико-химическое обоснование метода непрямой калориметрии.
- •Макромолекула как основа организации биоструктур. Основные классы органических соединений, входящие в состав биоструктур. Электрофизические свойства биоструктур.
- •Структура и пространственная организация биополимеров. Пространственная конфигурация биополимеров. Оптические свойства биополимеров.
- •Состояние воды и гидрофобные взаимодействия в биоструктурах. Переходы спираль-клубок. Факторы стабилизации макромолекул.
- •Белок. Строение. Функции. Реакция образования. Пептидная связь. Пространственная организация белка. Кооперативность.
- •Структурные и энергетические факторы определяющие динамическую подвижность белков. Роль конформационной подвижности в функционировании ферментов и транспортных белков.
- •Диффузия частиц через полупроницаемую мембрану. Коэффициент распределения, коэффициент проницаемости. Закон Фика для этого случая. Методы изучения проницаемости мембран.
- •Транспорт электролитов. Электрохимический потенциал. Ионные каналы. Ионная селективность мембран.
- •Электродиффузионная теория, ее основные допущения. Диффузия заряженных частиц. Уравнение Теорелла. Уравнение Нернста - Планка.
- •Активный транспорт веществ через биологическую мембрану. Опыт Уссинга.
- •???Механизм распространения потенциалов действия вдоль нервного волокна, локальные токи, сальтаторное распространение. Скорость распространения потенциалов действия по нервному волокну.
- •Электротонический потенциал. Зависимость электротонического потенциала от координаты волокна, формула, график. Постоянная длины волокна.
- •Механизм передачи сигнала через синапс.
- •Громкость звука. Зависимость громкости от интенсивности и частоты звуковой волны. Кривая порога слышимости, кривые равной громкости. Аудиометрия.
- •Классификация раздражителей по модальности. Классификации рецепторов.
- •Первичночувствующие рецепторы. Механизм восприятия и передачи сигнала в первичночувствующих рецепторах.
- •Вторичночувствующие рецепторы. Механизм восприятия и передачи сигнала во вторичночувствующих рецепторах.
- •Кодирование информации в рецепторах.
- •Фильтрационно-реабсорбционное равновесие в кровеносных сосудах.
- •Причины и механизмы отеков тканей.
- •Механизм реабсорбции воды в почках.
- •Механизм транспорта газов через альвеолярно-капиллярную мембрану. Условия необходимые для обеспечения поступления кислорода в кровь (эритроцит). Кислородная емкость крови. От чего зависит?
- •Механизм всасывания углеводов через стенку кишечника.
- •Механизм всасывания белков через стенку кишечника.
Вторичночувствующие рецепторы. Механизм восприятия и передачи сигнала во вторичночувствующих рецепторах.
Вторичночувствующие рецепторы. В качестве рецептора чувствительная нервная клетка (клетки, на которой нет возбудимых участков и которые воспринимают раздражения, связанные с афферентными нервными волокнами несущие сигнал через синапс. (орган слуха и равновесия)
Во вторичночувствующих рецепторах рецепторный потенциал через синоптическую передачу вызывает образование генераторного потенциала на сенсорном нейроне и последующую генерацию ПД, только после достижения определенной величины.
Механизм:
-электротоническое распространение рецепторного потенциала по плазмолене пресинаптической мембраны
-выделение медиатора пресинаптическими струнами
-возникновение возбужденного постсинаптического потенциала (генераторный потенциал)
-потенциал распространяется на соседние участки по нервному волокну.
Кодирование информации в рецепторах.
Кодирование информации в рецепторах состоит в том, что в зависимости от продолжительности действия и силы раздражителя меняются адресуемая в ЦНС частота ПД и продолжительность пульсации.
От рецепторов информ идет в виде эл сигнала. Поступает в ЦНС в виде ПД. В виде аналоговой кодировки не возможно т к амплитуда постоянная. Возможен ряд частотно-импульсной модуляции. Может меняться частота, частота пачек импульса, частота импульса в пачке, изменение длительности.
Особенность взаимодействия волокон – чем выше сила раздражителя, тем чаще частота импульса.
Механизм преобразования:
Биофизический механизм ритмичности является рефракторность ПД (за счет этого ПД может длится определенное время). После ПД ткань обладает возбудимостью. След. ПД не может образоваться раньше чем закончится 2 фазы рефрактерности ( абсолютная и относительная). Частота длительности определяется длительностью фаз. Чем больше генераторный потенциал интервалы между импульсами будут укорачиваться т к сдвиги мембранного потенциала выше пороговой величины, могут вызвать генерацию ПД до завершения рефрактерной фазы. Предельная частота зависит от абсолют. рефракт. фазы. Теоретическая длительность фаз составляет 1-2 мс, частота 500-5000 Гц. Реальная частота 100-250 Гц.
Кодируется сила раздражителя. Каждый рецептор имеет свой порог возбуждения. Чем выше сила раздражителя, тем больше число рецепторов свой отклик на раздражения. Это пространственно-временное распределение активности.
Поттерная информация. Между амплитудой и частотой – связь нелинейная, чаще всего имеет логарифмическую зависимость. Отражает закон Веббера-Фихтера. Ощущение растет в арифметической прогрессии, а сила раздражения в геометрич.
f=k*lgI/Io- пороговая интенсивность, минимальное значение.
Может быть степенная зависимость- отражает закон Стивенса: f=k*(I-Io)n чаще n<1
Такая зависимость обеспечивает высокую частотность оценки интенсивности, при изменениях малых величинах. В тоже время позволяет измерять большие значения интенсивности, тем самым расширяется диапазон потенциала восприятия.
Чувствительность рецептора зависит от силы воздействия.