шпора по физики

10.Біологічні мембрани. Функції мембран. Будова б/м. Сучасні методи дослідження б/м. Активний транспорт. Ендо- та екзоцитоз.

Біомембранами називають специфічно організовані поверхневі утворення клітин, що являють собою дуже тонкі плівки, з товщиною порядка молекулярних розмірів. Функції: 1. Структурна – відділяє вміст клітини від зовн.серед. 2. Захисна – захищає вміст клітини від небажаних впливів зовн.серед. 3. Транспортна – забезпечує перенесення через мемб. нейтр. реч. Та іонів. 4. Генерує біопотенціали 5. Біокаталітична - ферменти, які знаходяться на мембрані разом з насосами і каналами забезпечуютьвесь обмін між організмом і середовищем. 6. Енергетична – перетв., запас., витрач. енергія на різні потреби клітини. 7. Рецепторна – рецептори, які знаходяться на мембрані, сприймають впливи зовн.серед. 8. Антигенна – на мембрані є білкові структури, характерні для клітин данної тканини данного організму потрібні для того, щоб впізнавати клітину(імунний захист) мембрана переважно складається з білків та фосфоліпідів, в різній кількості крім них можуть бути вуглецеві спол., неорган.іони та вода. Хім. склад фосфоліп. : головки(полярні гідрофільні) – C₃H₅(OH)₃ хвости(неполярні гідрофобні) - CH₃(CH₂)_N1COOH^- та CH₃(CH₂)_N2COOH^- + залиш. фосфор. кисл. При актив. транс. речовини перенос відб. у напр. підвищен. градієнта елект./хім. потенц. і відпов. потербує витрат енергії. Найвідомішою системою є кал./нат. нас. Вона переносить за 1 цикл роботи 3 іони Na в оточ.серед. та 2 іони К в клітину. В цьому приймає участь спеціальний білок АТФ-аза. Насос працює за рахунок розщеплення АТФ. При зустрічі іона Na з АТФ на поверхні білказвільн. 1 залиш. фосфор.кисл. і відбуваєтся повне виділення енергії достатнє для 1 циклу роботи. Ендо- та езоцитоз – це транспорт пов*язан. зі конформаційними змінами самої мембрани. Ендоцит. - процес поглинання клітиною речовин із навколишнього середовища шляхом обволікання їх ділянками плазмалеми. Включає фагоцитоз - поглинання твердих частинок, піноцитоз - поглинання рідини та рофеоцитоз - поглинання окремих макромолекул. Екзоцитоз- клітинний процес, при якому внутрішньоклітинні везикули зливаються з зовнішньою клітинною мембраною. При екзоцитозу вміст секреторних везикул виділяється назовні, а їх мембрана зливається з клітинною мембраною. Практично всі макромолекулярні сполуки (білки, пептидні гормони та ін) виділяються з клітини цим способом.

9.Дія у/з на речовину (мех.,фіз-хім.,теплов.) Біол.дія у/з на орг. люд. Викор. у/з для лікув. Літопсія. Інфразв. хв. Особливості поширення інфразв.хвиль. вплив інфразв. хвиль на люд. Вібрації.

Ультразвук - повздовж. мех. хвилі з частотою більше 20000 Гц. Мех. дія – полягає у деформ. структури реч.внаслідок періодичного зближ. та віддал. Частинок реч. між собою. В рідинах спостер. явище кавітації. Фіз.-хім.дія – полягає у змінах рН серед., прискоренні деяких хім.процесів(окис.-відн.) Теплова дія – нагрівання речовини. УЗ малої та серд. інтенс. викликають в живих серед. позитивні ефекти: стимул.протікання норм.біопроцес., покращує проникність біомембр., актив.процес трансп.через мемб., покращує протік деяких біохім.процесів, частково знеболює, зменшує кровотечу, вбиває мікроорг.та їх спори. УЗ хвилі викор.у фізіопроцедурах, хірургії, УЗ дослідженнях та літотріпсії – руйн.камінців в нирках та жовч.міхурі за допом. спрямованого гідрадинамічного удару (короткочас. сфокус. потужної УЗ хвилі у рідині) Інфазвук - менше 16 Гц. Джерела: природні (землетр., газові розряди), штучні (машини, станки, вибухи). Особл. пошир.: велика дожина хвилі, тому має не променев. характ. розпов.; складно досягти великої інтенс.; дуже малий коеф.погл. у газ.серед. тому дуже велике розповсюд. у просторі. ІЗ вплив. на ЦНС(втома, гол.біль, страх, сонливість, роздратування) Вібрація – відчуття дії ІЗ хвиль при безпосер.контакті з джерелом. В переважній кількості вони є шкідливими. При тривалих діях виникає проф.хвороба – вібраційна хвор. Поз.приклад – електровібромасажер.

№16

Звуковими хвилями називаються механічні хвилі частотою від 16 до 20000 Гц, що відбуваються в повітрі. Пружні коливання повітряного середовища в такому випадку називаються звуковими коливаннями.

За фізичними характеристиками звук характеризується частотою, періодом, довжиною хвилі швидкістю поширення, інтенсивністю тощо. Звукове коливання постійної частоти та однакової амплітуди називається тоном, або простим звуком. Інтенсивність звуку I (сила звуку) (Вт/) – це кількість енергії E, що переноситься хвилею за одиницю часу t через одиницю площі поверхні S, перпендикулярної до напрямку поширення хвилі:

Звуки сприймаються лише тоді, коли вони мають достатню інтенсивність. Різні звуки, що сприймаються людиною мають інтенсивність від 10^-12 до 10 Вт/. Мінімальні значення інтенсивності, за якого звуки стають чутними називають нижнім порогом чутності. Максимальні значення інтенсивності, при яких починають виникати больові відчуття у вусі – поріг больового відчуття.

За слуховими характеристиками звук описують гучністю, висотою та тембром. Гучність є складною функцією інтенсивності та частоти, проте найбільше на неї впливає саме інтенсивність. Тони різної частоти викликають різні звукові відчуття. Це явище характеризується висотою звуку. Звук високої частоти викликає відчуття високого тону, низької частоти – низького тону. Тембром називають відтінок, яким відрізняють звуки однакової частоти і сили від різних джерел.

Дослідження звуку в медицині здійснюють за допомогою аудіометрії. Суть цього методу полягає в реєстрації відхилення порогу чутності пацієнта від усередненого значення нормального слуху. Усереднений поріг чутності – це середнє арифметичне порогів чутності непошкодженого слуху великої кількості пацієнтів.

№15

У неньютонівських рідинах в’язкість залежить від природи речовини і температури, а також від градієнту швидкості відносного руху шарів рідини та тиску. Такі рідини складаються із складних великих молекул, що утворюють громіздкі просторові структури (суспензії, емульсії тощо).

Вязкість таких рідин описується рівнянням Кесона:

Напруга зсуву; Границя текучості рідини.

Кров – це одна із неньютонівських рідин та являє собою суспензію форменних елементів (в першу чергу еритроцитів). Еритроцити відіграють першочергову роль для в’язкості крові. Вони складають 40-45% загального об’єму крові. У нерухомій крові еритроцити займають форму кульок, а коли кров рухається, то, внаслідок тиску, вони сплющуються.

Завдяки еластичності стінок еритроцитів, вони можуть сильно змінювати свою форму і, навіть, просуватися по судинах значно меншого розміру аніж вони самі. Власний діаметр еритроцитів в нормі становить 6-8мкм. Такі еритроцити можуть проникати вздовж судин діаметром 3 мкм.

При малих швидкостях у великих судинах еритроцити утворюють агрегати – монетні стовпчики. В цей момент в’язкість крові збільшується. При збільшенні швидкості руху крові стовпчики розпадаються на окремі еритроцити і в’язкість зменшується.

Судинна система організму являє собою:

Серце – аорта – артерії – артеріоли – капіляри – венули – вени – порожниста вена.

Судинна система замкнена з дуже великими розгалуженнями від великих (2-3 см в діаметрі) до маленьких (2-3 мкм).

Судини мають еластичні стінки, завдяки чому навіть при максимальних поштовхах, створюваних серцем, кров не змінює свого ламінарного руху. Створений серцем тиск в аорті по пружних стінках артерій швидко передається на периферію. Так утворюється пульсова хвиля, або просто пульс.

Така хвиля описується рівнянням:

- Тиск в даний момент часу;

- Початковий тиск в системі;

- Відстань, на яку розповсюдилася хвиля;

- Коефіцієнт згасання.

Швидкість визначається за рівнянням Монса-Кортевега:

- Модуль Юнга (пружність судини);

- Товщина стінки судини;

- Густина крові;

- Діаметр судини.

Швидкість пульсової хвилі 8 м/с.

По мірі руху крові від великих судин до малих коливання тиску зменшується.

Для того, щоб краще уявити роботу кровоносної системи використовуються різні моделі. Наприклад, найпростішою моделлю кровоносної системи є гумова груша та гумові трубки різного діаметра, що відходять від неї. Або електрична модель серця, що являє собою таку схему (конденсатор С – аналог серцевого резервуара, опір R – аналог опору периферичної кровоносної системи, Д – діод моделює роботу клапана):

Модель у вигляді рівняння називається математичною:

- Тиск в даний момент часу;

- Систолічний тиск;

– Опір периферичної системи кровообігу;

- Коефіцієнт еластичності резервуара.