- •С.П. Серегин,
- •«Биофизика и основы взаимодействия физических полей с биообъектами»
- •Раздел 2. Биофизика сложных систем 238
- •Глава 12. Электрическая активность органов и тканей. Электрокардиография 276
- •Глава 13. Речеобразующая система человека 302
- •Глава 14. Моделирование биофизических процессов 326
- •Предисловие
- •Введение
- •Лекция 1. Общая биофизика. Биофизические процессы, протекающие в организме
- •Механические свойства биологических тканей
- •1.1. Молекулярная структура твердых тел, полимеров и жидких кристаллов
- •1.2. Механические свойства мышц и костного аппарата. Закон Фанга
- •1.3. Механические свойства сосудистой стенки
- •Вопросы для самопроверки
- •Типовые тесты текущего контроля
- •Задачи для закрепления изучаемого материала
- •Лекция 2. Термодинамика биологических сред
- •2.1. Основные термодинамические понятия и величины. Первое начало термодинамики
- •2.1.1. Понятия обратимых и необратимых процессов
- •2.1.2. Внутренняя энергия систем
- •2.2. Понятие теплоемкости. Применение первого начала термодинамики к газовым законам
- •2.2.1. Изохорический процесс
- •2.2.2. Изобарический процесс
- •2.2.3. Изотермический процесс
- •2.2.4. Адиабатический процесс
- •2.3. Применение первого начала термодинамики к биологическим процессам. Физические основы терморегуляции организма
- •2.3.1. Теплопродукция организма
- •2.4. Перенос теплоты в живых организмах. Термометрия
- •2.5. Понятие энтропии. Второе начало термодинамики
- •2.5.1. Круговые процессы
- •2.5.2. Цикл Карно
- •2.5.3. Энтропия
- •2.6. Статистическое содержание второго начала термодинамики
- •2.7. Термодинамические потенциалы
- •2.8. Открытые термодинамические системы. Уравнения Пригожина. Стационарные состояния открытой системы
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи для закрепления изучаемого материала
- •Типовые тесты текущего контроля.
- •Лекция 3. Молекулярная биофизика
- •3.1. Белковые молекулы. Структура белка
- •3.2. Нуклеиновые кислоты
- •3.3. Биосинтез белка
- •Вопросы для самопроверки
- •Тесты текущего контроля
- •Лекция 4. Физические свойства клеток
- •4.1. Строение и функции клеток и клеточных структур
- •4.2. Органеллы клеток
- •4.3. Строение ядра
- •4.4. Мембрана клетки как сферический конденсатор
- •4.5. Физико-химические методы исследования клеточных мембран
- •4.5.1. Электронная микроскопия
- •4.5.2. Рентгеноструктурный анализ
- •4.5.3. Поляриметрия
- •4.5.4. Электронный парамагнитный резонанс
- •4.5.5. Ядерный магнитный резонанс
- •4.5.6. Физическая характеристика клеточных мембран. Искусственные мембраны
- •4.6. Проницаемость клеточной мембраны
- •4.6.1. Пассивный транспорт веществ
- •4.6.2. Активный транспорт веществ в клетках
- •4.6.3. Опыт Уссинга. Ионные каналы
- •Вопросы для самопроверки
- •Тесты текущего контроля
- •Задачи для самопроверки
- •Лекция 5. Электрические явления в клетках и тканях
- •5.1. Виды биопотенциалов. Их природа. Понятие двойного электрического слоя. Дзета-потенциал
- •5.2. Определение поверхности электрического заряда эритроцитов
- •5.3. Мембранные потенциалы. Потенциал покоя и действия. Их регистрация
- •5.4. Регистрация биопотенциалов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тесты текущего контроля
- •Лекция 6. Специальные методы, используемые для диагностики
- •6.1 Рентгеновские лучи
- •6.2. Взаимодействие рентгеновского излучения с веществами
- •6.3. Рентгеновская компьютерная томография (ркт)
- •6.4. Ангиография
- •6.5. Магнитно-резонансная томография (мрт)
- •6.6. Магнитокардиография
- •6.7. Радионуклидная диагностика
- •6.8. Действие радиации на человека
- •Вопросы для самопроверки
- •Лекция7. Биоакустические процессы
- •7.1. Характеристика звука. Его восприятие. Строение слухового анализатора
- •7.2. Биофизика инфразвука
- •7.3. Получение, распространение и регистрация ультразвука
- •7.4. Звуковое давление и акустическая энергия
- •7.5. Взаимодействие ультразвука с веществом
- •Рассмотрим поглощение ультразвуковых волн.
- •7.6. Ультразвуковые исследования (узи)
- •Вопросы для самопроверки
- •Лекция 8. Фотобиологические процессы. Биофизика зрительного восприятия
- •8.1. Процесс поглощения света
- •8.2. Зрительный аппарат человека
- •8.3. Спектроскопия
- •8.4. Термография
- •8.5. Люминисценция. Миграция энергии
- •Вопросы для самопроверки
- •Лекция 9. Индуцированное излучение. Его взаимодействие с биообъектами
- •9.1. Квантовые генераторы
- •9.2. Влияние лазерного излучения на биообъекты
- •9.3. Терапевтические лазерные приборы
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 2. Биофизика сложных систем лекция10. Основы гемодинамики и биореологии
- •10.1. Вопросы биореологии
- •10.2. Гемодинамика крови. Уравнение Пуазейля и Бернулли
- •10.2.1. Уравнение Пуазейля
- •10.2.2. Уравнение Бернулли
- •10.3. Физические закономерности движения крови в сосудистой системе. Пульсовая волна
- •10.4. Клинические методы определения вязкости крови
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи для закрепления изучаемого материала
- •Лекция 11. Электропроводность биологических тканей. Импеданс
- •11.1. Электропроводность клеток и тканей для постоянного электрического тока. Лекарственный электрофорез
- •11.2. Электропроводность клеток и тканей для переменного электрического тока
- •11.3. Реография
- •11.4. Измерение электропроводности в медицинских и биологических исследованиях
- •Вопросы для самопроверки
- •Тесты текущего контроля
- •Глава 12. Электрическая активность органов и тканей. Электрокардиография
- •12.1. Теория Эйнтховена
- •12.2. Понятие токового диполя. Кардиография
- •12.3. Аппараты для электрографии
- •12.4. Биопотенциалы головного мозга. Электроэнцефалография
- •12.5. Миография и кожно–гальванический потенциал
- •12.6. Электростимуляция. Закон Лапика и Дюбуа-Реймона
- •Вопросы и задачи для самопроверки
- •Глава 13. Речеобразующая система человека
- •13.1. Механизм речеобразования
- •13.2. Акустическая фонетика
- •13.3. Акустическая теория речеобразования
- •13.3.1. Распространение звуков
- •13.3.2. Возбуждение звуков в голосовом тракте
- •13.3.3. Модели сигнала, основанные на акустической теории
- •Вопросы для самопроверки
- •Глава 14. Моделирование биофизических процессов
- •14.1. Виды моделей. Фармакокинетическая модель
- •14.2. Модель кровотока при локальном сужении сосудов
- •14.3 Движение крови по эластичным сосудам. Модель Франко
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тесты текущего контроля
- •Заключение
- •Библиографический список
Заключение
Наш курс был ориентирован в основном на студентов биотехнических и биофизических специальностей высших учебных заведений. Он также будет полезен студентам медицинских и педагогических вузов, а также специалистам тех же специальностей уже закончивших обучение, однако в силу обстоятельств или внутреннего убеждения и возможностей желающих ознакомиться с предметом.
Разумеется, в таком кратком курсе остались не рассмотрены многие интересные и важные темы, например, магнитобиология, мгнитотерапия, рефлексология. Некоторые методы и приборы для биомедицинских исследований рассмотрены очень кратко, в расчете на то, что заинтересованный читатель почерпнет не достающие сведения из других, более специализированных источников.
Библиографический список
Аккерман А.О. Биофизика: пер. с англ. М.: Мир, 1964.
Антанов В.Ф. и др. Биофизика: Учебник. М.: Наука, 2001.
Бегун П.И. и др. Биомеханика. СПб.: изд. "Политех", 2000.
Беланавский А.С. Основы биофизики в ветеринарии. М.: Медицина, 1986.
Бельский В.В., Попов М.П. и др. Биофизические и медико-биологические аспекты магнитобиологии. Курск, 1997.
Бецкий О.В. Применение низкоинтенсивных электромагнитных волн. //Миллиметровые волны в биологии и медицине. М.: Медицина, 1992.
Веденский В.Л., Ожогин В.И. Сверхчувствительная магнитометрия. биомагнетизм. М.: Наука. Гл. ред. физ.–мат. лит., 1986. – (Соврем. пробл. физики).
Владимиров Ю.А., Потапенко А.Я. Физико-химические основы фотобиологических процессов: Учеб. пособие для мед. и биол. ВУЗов. М.: Высшая школа, 1989.
Волькенштейн М.В. Биофизика: Учеб. руководство. М.: Наука, 1988.
Глезер В.Д. Зрение и мышление. М.: Наука, 1986.
Годик Э.Э. и др. Человек глазами радиофизика //Биомедицинская радиоэлектроника. 2001. №2.
Губанов Н.И. Медицинская биофизика. М.: Медицина, 1978.
Дехтярь Г.Я. Электрокардиографическая диагностика. М.: Медицина, 1966.
Долабчан З.Л. Основы клинической электрофизиологии и биофизики сердца. М.: Медицина, 1968.
Жуковский В.Д. Медицинские электронные системы. М.: Наука, 1976.
Ливенцев Н.М. Курс физики для медицинских ВУЗов. М.: Высшая школа, 1984.
Лихтерман Л.Б. Ультразвуковая томография и тепловидение в нейрохирургии. М.: Медицина, 1983.
Лудин А.Г., Федин Э.И. ЯМР–спектроскопия. Л.: ЛЭТИ, 1986.
Макаров Л.И. Специальные разделы биофизики. Л.: ЛЭТИ, 1982.
Минц А.Я. и др. Реографическая диагностика сосудистых заболеваний головного мозга. Киев: , 1962.
Попечителев Е.П. Методы медико-биологических исследований. Л.: ЛЭТИ, 1979.
Попов М.П. Курс биомедицинской физики: учебное пособие/ М.П. Попов, Н.А. Кореневский, С.А. Филист; Курск. Гос. Тех. Ун-т. Курск, 2006. 312 с.
Попов М.П., Шубин М.В., Зюбан Д.И. Влияние магнитного поля на электрическое состояние крови //Биофизические и клинические аспекты экологических исследований. Курск, 1998.
Попов М.П., Шубин М.В., Зюбан Д.И. Влияние магнитного поля на электрическое состояние крови //Биофизические и клинические аспекты экологических исследований. Курск, 1998.
Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. М.: Высшая школа, 1987.
Рубин А.Б. Биофизика: в 2-х кн.: Учебник для биологических спец. ВУЗов. М.: Высшая школа, 1987.
Савицкий Н.Н. Биофизические основы кровообращения и клинические методы изучения гемодинамики, Л.: ЛЭТИ, 1974.
Хьюбер Д. Глаз, мозг, зрение: пер. с англ. М.: Мир, 1990.
Чигирев Б.И. Методы медико-биологических исследований. Фотометрические методы. Л.: ЛЭТИ, 1982.
Чигирев Б.И. Методы медико-биологических исследований: фотометрические методы. Л.: ЛЭТИ, 1984.
Чижевский А.Л. Земное эхо солнечных бурь. М.: Мысль, 1973.
Ярулин Х.Х. Клиническая реоэнцефалография. Л.: Медицина, 1967.
