- •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.
- •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. Дозиметрияионизирующего излучения. Кривые «доза – эффект. Поглощенная и экспозиционная доза.
Характеристики слухового ощущения. Пороги слышимости.
Так как звук является объектом слуховых ощущений, то кроме его объективных характеристик существуют еще субъективные, основанные на особенностях восприятия звука человеком. Характеристиками слухового ощущения являются высота, тембр, громкость и порог слышимости звука.
Воспринимая тоны, человек различает их по высоте. Высота – субъективная характеристика, обусловленная прежде всего частотой основного тона. Особенность восприятия звука человеком состоит в том, что звуковые сигналы различной частоты воспринимаются им неодинаково. Порог слышимости – минимальное значение силы звука вызывающее появление ощущений. Максимальная чувствительность к звуковым сигналам частоты 1000 Гц, порог слышимости при частоте 1кГц принят равным 210-5Па. Значение порога слышимости различно для разных частот звука.
Другой характеристикой слухового ощущения является тембр звука. Тембр звука определяется его спектральным составом.
Еще одной субъективной оценкой звука, является громкость, которая характеризует уровень слухового ощущения.
Закон Вебера – Фехнера. Шкала громкости. Единицы измерения громкости.
По закону Вебера-Фехнера ощущение громкости E связано с создающим его физическим раздражителем I логарифмической зависимостью:
где k – некоторый коэффициент пропорциональности, зависящий от частоты и интенсивности I0 пороговая интенсивность звука. Т.о., нулевая точка шкалы громкости соответствует 0дБ при 1кГц. Если бы коэффициент k был постоянным, то логарифмическая шкала интенсивностей звука совпадала бы со шкалой громкости. Однако сильная зависимость k от частоты и интенсивности звука не позволяет свести измерение громкости к простому измерению интенсивности звука. Условно считают, что на частоте 1 кГц шкалы громкости и интенсивности звука полностью совпадают. Для отличия шкалы интенсивности звука от шкалы громкости, в шкале громкости децибелы называют фонами – это и есть единица громкости.
Физика слуха.
Звуковая волна, пройдя наружное ухо, наталкивается на барабанную перепонку, приводя её в движение. Барабанная перепонка через систему слуховых косточек передаёт колебания во внутреннее ухо улитку. Движение жидкости в вестибулярном и базилярном каналах внутреннего уха заставляет колебаться базилярную мембрану, стимулируя рецепторные клетки.
Среднее ухо системой косточек усиливает давление в 17 раз (или на 25дБ).
Внутреннее ухо заполнено жидкостью. Длина развёрнутой улитки 35мм. Благодаря неоднородным механическим свойствам базилярной мембраны, волны разной частоты приводят в движение различные её участки.
Слуховой аппарат очень чувствителен: пороговые колебания барабанной перепонки составляют 10-11м.
Локализация источника звука основана на двух механизмах:
При низких частотах ухо улавливает разность фаз звуковой волны в левом и в правом ухе.
При высоких частотах ухо реагирует на разность интенсивностей звука, достигших левого и правого уха. Вокруг головы образуется звуковая тень и если разница будет в 1дБ то можно локализовать источник звука (с точностью +100).
Ультразвук. Основные свойства и особенности распространения. Действие ультразвука на биологические ткани. Ультразвук в диагностике.
Ультразвук - механические колебания и волны, частоты которых более 20 кГц. Верхний предел ультразвуковых частот - 109 – 1010 Гц.
Для генерирования ультразвука применяют излучатели, основанные на обратном пьезоэффекте, который заключается в механической деформации тел под действием электрического поля. Для регистрации ультразвука может быть использован прямой пьезоэффект, когда под действием механической деформации тела возникает электрическое поле.
Применение ультразвука в медицине связано с его особенностями распространения и характерными свойствами. Отражение ультразвуковых волн (УЗ) на границе двух сред зависит от соотношения их волновых сопротивлений. Так, УЗ хорошо отражается на границах мышца – надкостница – кость, на поверхности полых органов и т.д. Поэтому можно определить расположение и размер неоднородных включений, полостей, внутренних органов и т.п. (УЗ – локация). При УЗ – локации используют как непрерывное, так и импульсное излучения. В первом случае исследуется стоячая волна, возникающая при интерференции падающей и отраженной волн от границы раздела. Во втором случае наблюдается отраженный импульс и измеряют время распространения ультразвука до исследуемого объекта и обратно. Зная скорость распространения ультразвука, определяют глубину залегания объекта.
Волновое сопротивление биологических сред в 3000 раз больше волнового сопротивления воздуха. Поэтому, если УЗ - излучатель приложить к телу человека, то УЗ не проникнет внутрь, а будет отражаться из-за тонкого слоя воздуха между излучателем и биологическим объектом. Чтобы исключить воздушный слой, поверхность УЗ –излучателя покрывают слоем масла.
Скорость распространения УЗ и их поглощение существенно зависят от состояния среды на этом основано использование ультразвука для изучения молекулярных свойств вещества. Исследования такого рода являются предметом молекулярной акустики.
При распространении ультразвука в среде возникают зоны сжатия и разряжения, которые приводят к образованию разрывов жидкости – кавитации.
Кавитации существуют недолго и быстро захлопываются, при этом в небольших объемах выделяется значительная энергия, что приводит к разогреванию вещества, а также ионизации и диссоциации молекул.
Применение ультразвука в медицине можно разбить на два основных направления: диагностику и терапию.
К первому направлению относятся локационные методы с использованием главным образом импульсного излучения. Это эхоэнцефалография, ультразвуковая кардиография, в офтальмологии – для определения размеров глазных сред.
Основное применение ультразвука в терапии основано на механическим и тепловым действием на ткани. При операциях ультразвук применяют как ультразвуковой скальпель.