- •1. Основные понятия и теоремы теории вероятности:.
- •2. Случайные величины и их числовые характеристики.
- •3. Основные понятия математической статистики:
- •4.Сравнение статистических совокупностей
- •5.Корреляционная зависимость. Коэффициент корреляции и его свойства. Уравнение регрессии.
- •6. Основные понятия теории информации.
- •22. Общая схема съема, передачи и регистрации информации.
- •23. Понятие о сенсорных системах. Абсолютные и дифференциальные пороги.
- •24. Элементы психофизики. Связь между изменением интенсивности ощущения с изменением силы раздражителя (законы Вебера, Вебера – Фехнера и Стивенса).
- •27.Обратимые и необратимые процессы. Энтропия. Термодинамическое толкование энтропии.
- •28. Статистическое толкование энтропии. Второе начало термодинамики.
- •Постоянство внутренней среды организма.
- •Сравнение стационарного состояния и термодинамического равновесия.
- •Аутостабилизация стационарных систем. Принцип Ле – Шателье – Бауэра.
- •36. Биореология.
- •Реологические свойства крови, плазмы и сыворотки крови.
- •Методы измерения вязкости крови.
- •Физические основы гемодинамики.
- •Общие закономерности движения крови по кровеносному руслу.
- •Гидравлическое сопротивление сосудов. Гидравлическое сопротивление разветвлённых участков.
- •Зависимость давления и скорости течения крови от участка сосудистого русла.
- •Ламинарное и турбулентное течение. Число Рейнольдса.
- •Физические основы клинического метода измерения давления крови.
- •Пульсовые волны. Скорость распространения пульсовой волны.
- •Механические и электрические модели кровообращения.
- •Затухающие колебания. Уравнение затухающих колебаний.
- •Акустика. Физические характеристики звука. Шкала интенсивности.
- •Характеристики слухового ощущения. Пороги слышимости.
- •Закон Вебера – Фехнера. Шкала громкости. Единицы измерения громкости.
- •Физика слуха.
- •63. Инфразвук. Физическая характеристика инфразвука. Биофизическое действие ультразвука. ((Рем.,стр168)
- •Общая характеристика медицинской электронной аппаратуры.
- •Методы исследования мембран. Рентгеноструктурный анализ. Электронная микроскопия.
- •Простая и облегченная диффузия.
- •Активный транспорт веществ через мембрану. Понятие о натрий – калиевом насосе.
- •Биопотенциалы.
- •Уравнение Гольдмана – Ходжкина – Хаксли.
- •Потенциал действия. Генерация потенциала действия.
- •Распространение потенциала действия. Понятие о локальных токах. Кабельная теория распространения потенциала действия.
- •Особенности распространения потенциала действия в мякотных и безмякотных волокнах.
- •Биофизические принципы исследования электрических полей в организме. Понятие о токовом диполе.
- •Дипольный эквивалентный генератор сердца.
- •Генез электрокардиограммы. Особенности проведения возбуждения по миокарду.
- •Теория отведения Эйнтховена. Электрокардиография основывается на теории отведений Эйнтховена, которая позволяет судить о потенциалах сердца по потенциалам, снятым с поверхности тела.
- •86. Интерференция света.
- •Дифракция света. Принцип Гюйгенса – Френеля.
- •Дифракционная решетка. Дифракционный спектр.
- •Понятие о голографии и ее применение в медицине.(Ремезов, с.435 - 438).
- •Поляризация света. Поляриметрия.(Ремезов, с.439 - 447).
- •92. Поглощение света. Закон Бугера-Бера
- •93. Поглощение света растворами. Закон Бугера-Бера-Бера. Концентрационная колориметрия. ("кк").
- •94. Фотобиологические процессы. Основые правила фотохимии.
- •112. Тормозное рентгеновское излучение. Спектр тормозного рентгеновского излучения и его граница
- •113. Характеристическое рентгеновское излучение и его спектр.
- •Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом.
- •115. Радиоактивность. Основной закон радиоактивного распада.
- •Основной закон радиоактивного распада:
- •111. Радиационная биофизика и ее задачи.
- •116. Ионизирующее излучение и его характеристики.
- •117. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом.
- •118. Дозиметрия ионизирующего излучения. Кривые «доза – эффект. Поглощенная и экспозиционная доза.
Методы исследования мембран. Рентгеноструктурный анализ. Электронная микроскопия.
Определение молекулярной структуры образцов, в том числе и исследование мембран, является очень сложной задачей для решения которой необходимо применение различных методов, в том числе:
дифракции рентгеновских лучей
электронной микроскопии
электронного парамагнитного резонанса (ЭПР)
ядерного магнитного резонанса (ЯМР).
флюоресцентный анализ.
Основная формула дифракционной решетки может быть использована не только для определения длины волны, но и для решения обратной задачи – нахождения постоянной дифракционной решетки по известной длине волны.
Метод рентгеноструктурного анализа основан на определении параметров кристаллической решетки по дифракции монохроматических рентгеновских лучей.
Дифракция рентгеновских лучей имеет место как при прохождении их через кристалл, так и при отражении от него. Условие, необходимое для дифракции рентгеновских лучей: 2dsin=n где d –расстояние между атомными плоскостями - угол скольжения n – порядок максимума (n=1,2,3,…).
Электронная микроскопия. В 1923 году французский физик де-Бройль высказал гипотезу о том, что вещество подобно свету должно обладать волновыми и корпускулярными свойствами. В частности, всякой движущейся частице должна соответствовать волна длиной: = h/mv где: m – масса микрочастицы v – скорость микрочастицы h – постоянная Планка. Весьма существенно то, что формула для дифракции рентгеновских лучей справедлива и в случае дифракции электронов. Значение длины волны, расчитанное по этой формуле совпадает с ее значением, найденным по формуле де-Бройля. Рассчитаем длину волны соответствующую электронным лучам, используемым в электронном микроскопе:
= h/mv = 6,6210-34 джс/ 9,110-31 кг1,4108 м/с = 510-6 мкм
Электронный парамагнитный резонанс это явление резкого возрастания поглощения энергии электромагнитной волны системой парамагнитных частиц (электронов с некомпенсированными спинами), помещенных во внешнее магнитное поле, при резонансной частоте волны рез.
Ядерный магнитный резонанс - это явление резкого возрастания поглощения энергии электромагнитной волны системой атомных ядер, обладающих магнитным моментом, помещенных во внешнее магнитное поле, при резонансной частоте волны рез.
Флюоресцентный анализ дает возможность исследовать подвижность фосфолипидных молекул в мембране, оценить вязкость липидной фазы мембраны (так называемую микровязкость). Он основан на том, что так как в нормальном состоянии мембраны не флюоресцируют, то в мембрану вводят молекулы или полярные группы, способные к флуоресценции.
Пассивный транспорт веществ через мембрану. Уравнение Теорелла. Уравнение Фика.
Все виды переноса веществ через мембрану можно разделить на пассивный и активный транспорт. Пассивный транспорт веществ это вид транспорта, который осуществляется без затрат энергии. Имеются следующие виды пассивного транспорта веществ в клетках и тканях: диффузия, осмос, электроосмос и аномальный осмос, фильтрация.
Пусть Ф – поток вещества, с – его концентрация, - электрохимический потенциал, u – подвижность, D – диффузия, и u=D/RT. Тогда взаимосвязь между перечисленными величинами может быть найдена с помощью уравнения Теорелла:
Ф = - с u d/dx (1)
Согласно уравнению Теорелла поток вещества Ф равен произведению концентрации носителя на подвижность и на градиент его электрохимического потенциала. Знак “минус” указывает на то, что поток направлен в сторону убывания ..
Основным механизмом пассивного транспорта веществ, обусловленным наличием концентрационного градиента, является диффузия. Диффузия—это самопроизвольный процесс проникновения вещества из области большей в область меньшей его концентрации в результате теплового хаотического движения молекул. Математическое описание процесса диффузии дал Фик. Согласно закону Фика, скорость диффузии dm/dt прямо пропорциональна градиенту концентрации dC/dx, и площади S, через которую осуществляется диффузия:
Ф = dm/dt = - DS dC/dx (2)
Где Ф – это поток вещества, численно равный количеству вещества диффундирующему через данную площадь в единицу времени. Плотность потока j = Ф/S – это количество вещества диффундирующего через единицу площади в единицу времени. Под скоростью диффузии понимают количество вещества (в молях или других единицах), диффундирующего в единицу времени через данную площадь. Градиент концентрации—это изменение концентрации С вещества, приходящееся на единицу длины, в направлении диффузии. Знак минус в правой части уравнения (2) показывает, что диффузия происходит из области_большей концентрации, в область_меньшей концентрации вещества. Коэффициент пропорциональности D в уравнении (2) называется коэффициентом диффузии. Его физический смысл легко выяснять, если S и dC/dx приравнять к единице. Коэффициент диффузии численно равен количеству вещества, диффундирующего в единицу времени через единицу площади при градиенте концентрации, равном единице. Коэффициент диффузии зависит, от природы вещества и от температуры. Он характеризует способность вещества к диффузии.
Так как концентрационный градиент клеточной мембраны определить трудно, то для описания диффузии веществ через клеточные мембраны пользуются более простым уравнением:
dm/dt = - PS (C1 – C2) (3), где Р = D/ d
где C1 и C2 — концентрации вещества по разные стороны мембраны; Р — коэффициент проницаемости, аналогичный коэффициенту диффузии, d – толщина мембраны. В отличие от коэффициента диффузии, который зависит только от природы вещества и температуры, Р зависит еще и от свойств мембраны и от ее функционального состояния.