С.П. Серегин,
ЛЕКЦИИ
«Биофизика и основы взаимодействия физических полей с биообъектами»
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие 6
Введение 9
Механические свойства биологических тканей 13
1.2. Механические свойства мышц и костного аппарата. Закон Фанга 18
1.3. Механические свойства сосудистой стенки 25
Вопросы для самопроверки 28
Типовые тесты текущего контроля 29
Задачи для закрепления изучаемого материала 30
лекция 2. Термодинамика биологических сред 31
2.1. Основные термодинамические понятия и величины. Первое начало термодинамики 31
2.1.2. Внутренняя энергия систем 33
2.2. Понятие теплоемкости. Применение первого начала термодинамики к газовым законам 35
2.2.1. Изохорический процесс 36
2.2.2. Изобарический процесс 36
2.2.3. Изотермический процесс 37
2.2.4. Адиабатический процесс 38
2.3. Применение первого начала термодинамики к биологическим процессам. Физические основы терморегуляции организма 39
2.3.1. Теплопродукция организма 42
2.4. Перенос теплоты в живых организмах. Термометрия 45
2.5. Понятие энтропии. Второе начало термодинамики 47
2.5.1. Круговые процессы 49
2.5.2. Цикл Карно 51
2.5.3. Энтропия 53
2.6. Статистическое содержание второго начала термодинамики 57
2.7. Термодинамические потенциалы 60
2.8. Открытые термодинамические системы. Уравнения Пригожина. Стационарные состояния открытой системы 62
Вопросы для самопроверки 67
Задачи для закрепления изучаемого материала 68
Типовые тесты текущего контроля. 70
ЛЕКЦИЯ 3. Молекулярная биофизика 71
3.1. Белковые молекулы. Структура белка 73
3.2. Нуклеиновые кислоты 80
3.3. Биосинтез белка 83
Вопросы для самопроверки 89
Тесты текущего контроля 89
ЛЕКЦИЯ 4. Физические свойства клеток 90
4.1. Строение и функции клеток и клеточных структур 90
4.2. Органеллы клеток 91
4.3. Строение ядра 94
4.4. Мембрана клетки как сферический конденсатор 95
4.5. Физико-химические методы исследования клеточных мембран 96
4.5.1. Электронная микроскопия 96
4.5.2. Рентгеноструктурный анализ 99
4.5.3. Поляриметрия 114
4.5.4. Электронный парамагнитный резонанс 118
4.5.5. Ядерный магнитный резонанс 124
4.5.6. Физическая характеристика клеточных мембран. Искусственные мембраны 125
4.6. Проницаемость клеточной мембраны 127
4.6.1. Пассивный транспорт веществ 127
4.6.2. Активный транспорт веществ в клетках 134
4.6.3. Опыт Уссинга. Ионные каналы 135
Вопросы для самопроверки 137
Тесты текущего контроля 138
задачи для самопроверки 138
ЛЕКЦИЯ 5. Электрические явления в клетках и тканях 139
5.1. Виды биопотенциалов. Их природа. Понятие двойного электрического слоя. Дзета-потенциал 139
5.2. Определение поверхности электрического заряда эритроцитов 146
5.3. Мембранные потенциалы. Потенциал покоя и действия. Их регистрация 161
5.4. Регистрация биопотенциалов 168
Вопросы для самоконтроля 173
Тесты текущего контроля 173
ЛЕКЦИЯ 6. Специальные методы, используемые для диагностики 174
6.1 Рентгеновские лучи 174
6.2. Взаимодействие рентгеновского излучения с веществами 177
6.3. Рентгеновская компьютерная томография (РКТ) 179
6.4. Ангиография 180
6.5. Магнитно-резонансная томография (МРТ) 181
6.6. Магнитокардиография 182
6.7. Радионуклидная диагностика 193
6.8. Действие радиации на человека 196
Вопросы для самопроверки 198
Тесты 199
ЛЕКЦИЯ7. Биоакустические процессы 201
7.1. Характеристика звука. Его восприятие. Строение слухового анализатора 201
7.2. Биофизика инфразвука 205
7.3. Получение, распространение и регистрация ультразвука 206
7.4. Звуковое давление и акустическая энергия 208
7.5. Взаимодействие ультразвука с веществом 209
7.6. Ультразвуковые исследования (УЗИ) 211
Вопросы для самопроверки 213
Тесты 214
Задачи 216
ЛЕКЦИЯ 8. Фотобиологические процессы. Биофизика зрительного восприятия 216
8.1. Процесс поглощения света 217
8.2. Зрительный аппарат человека 218
8.3. Спектроскопия 222
8.4. Термография 224
8.5. Люминисценция. Миграция энергии 227
Вопросы для самопроверки 230
ЛЕКЦИЯ 9. Индуцированное излучение. Его взаимодействие с биообъектами 231
9.1. Квантовые генераторы 231
9.2. Влияние лазерного излучения на биообъекты 236
9.3. Терапевтические лазерные приборы 237
Вопросы для самопроверки 238