- •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.
Уравнение Гольдмана – Ходжкина – Хаксли.
Мембрана в состоянии покоя проницаема не только для ионов калия, но и в небольшой степени для ионов натрия и хлора. Мембранный потенциал клеток представляет собой результирующую электродвижущих сил, генерируемых всеми этими тремя каналами диффузии. Проникновение натрия из окружающей жидкости внутрь клетки по концентрационному градиенту приводит к некоторому уменьшению мембранного потенциала. Диффузия через мембрану ионов хлора, содержание которых в межклеточной жидкости большинства тканей выше, чем в клетках, вызывает некоторое увеличение мембранного потенциала. Следовательно, для более точного вычисления потенциала покоя необходимо учитывать не только диффузию ионов калия, но и диффузию натрия и хлора. Уравнение Нернста позволяет описывать мембранный потенциал только в первом приближении; для более точного определения потенциала применяют обобщенное уравнение Гольдмана-Ходжкина-Хаксли:
Е = (RT/z F)ln[(Рк [K.]i + PNa [Na]i + PCl [Cl]e) / (Рк [K.]e + PNa [Na]e + PCl [Cl]i)
где Pk, PNa, PCl — коэффициенты проницаемости мембраны для ионов калия, натрия и хлора; [К], [Na], [Cl] — их активности внутри (i) и вне (е) клетки. Уравнение Гольдмана-Ходжкина-Хаксли позволяет определять мембранный потенциал не только в состоянии покоя, но и при возбуждении клетки. Для этого необходимо знание коэффициентов проницаемости для ионов. По данным Ходжкина и Катца (1949), для аксона кальмара в состоянии покоя отношение коэффициентов проницаемости Рк: Рnа : РCl=1 : 0,04 : 0,45.
Потенциал действия. Генерация потенциала действия.
Все клетки возбудимых тканей при действии различных раздражителей достаточной силы способны переходить в состояние возбуждения. К возбудимым относятся нервная, мышечная и железистая ткани, хотя четкой границы между возбудимыми и другими тканями провести нельзя. Возбудимость—это способность клеток к быстрому ответу на раздражение, проявляющемуся через совокупность физических, физико-химических процессов и функциональных изменений. Обязательным признаком возбужденияявляется изменение электрического состояния клеточной мембраны. Опыт показывает, что возбужденный участок клетки становится электроотрицательным по отношению к невозбужденному, что указывает на перераспределение ионов в возбужденном участке. При возбуждении оно имеет временный характер, и после окончания возбуждения вновь восстанавливается исходный потенциал покоя. Потенциалом действияназываетсяобщее изменение разности потенциалов между клеткой и средой, происходящее при пороговом и сверхпороговом возбуждении клеток. Потенциалы действия обеспечивают_проведение _возбуждения по нервным волокнам и инициируют процессы
сокращения мышечных и секреции железистых клеток.
Время, мс
Рис. 1. Потенциал действия нервного волокна кальмара, зарегистрированный с помощью внутриклеточного электрода (по А. Ходжкину и А. Хаксли, 1965).
Е1 — потенциал покоя, E2 — мембранный потенциал при возбуждении, E3 - потенциал действия.
На рис. 1, где показано изменение мембранного потенциала при возбуждении, видно, что в состоянии покоя внутренняя сторона клеточной оболочки имеет отрицательный потенциал, примерно равный —45 мВ, тогда как при возбуждении мембранный потенциал становится равным +40 мВ. Таким образом, полное значение потенциала действия составляет 85 мВ, что значительно превышает величину потенциала покоя.
Возникновение потенциала действия связано с увеличением проницаемости мембраны для ионов натрия и последующим усилением диффузии этих ионов по концентрационному градиенту внутрь клетки,что приводит к изменению (уменьшению) мембранного потенциала. Независимо от того, чем это вызвано - уменьшение мембранного потенциала ниже критического уровня приводит к увеличению проницаемости мембраны для натрия, а увеличение проницаемости сопровождается усилением диффузии натрия в цитоплазму, что вызывает еще большую деполяризацию мембраны. Благодаря наличию положительной обратной связи деполяризация мембраны при возбуждении происходит с ускорением и поток ионов натрия в клетку все время возрастает.