Механічні властивості біотканин

Релаксація напруги. Модель Максвела. В'язкопружні оборотні деформації. Модель Кельвіна-Фойхта. Залишкові деформації. Границі текучості та міцності. Необоротні в'язкі деформації. Реологія. Механічні властивості кісток. Механічні властивості шкіри. Механічні властивості м’язів. Механічні властивості судинної тканини.

2 Молекулярна фізика. Термодинаміка Молекулярна фізика

Загальні відомості про будову речовини. Тепловий рух молекул. Ідеальний газ. Рівняння стану ідеального газу. Ступені свободи молекули. Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії газів. Закон Дальтона. Одновимірний розподіл за швидкістю молекул. Розподіл Максвелла за швидкістю. Середньоквадратична, середня та найбільш ймовірна швидкості молекул. Число зіткнень між молекулами. Середня довжина вільного пробігу молекул. Ізотермічний газ в полі тяжіння. Барометрична формула. Розподіл Больцмана. Реальні гази. Фазові переходи. Реальні гази. Рівняння Ван-дер-Ваальса. Фізичний зміст коефіцієнтів рівняння Ван-дер-Ваальса. Графік рівняння Ван-дер-Ваальса. Метастабільні стани. Критичний стан речовини. Критичні параметри. Опалесценція. Внутрішня енергія реальних газів. Ефект Джоуля-Томсона. Зрідження газів та одержання низьких температур. Поняття фази. Криві рівноваги фаз. Випаровування та кипіння. Крива рівноваги рідина-газ. Потрійна точка та критична точка. Сублімація, кристалізація та плавлення. Криві рівноваги тверде тіло-рідина та тверде тіло-газ. Диаграми станів. Залежність температури фазового переходу від тиску. Рівняння Клапейрона-Клаузіуса. Поняття про фазові переходи першого та другого роду.

Начала термодинаміки

Термодинамічна система та її параметри. Відкриті, закриті та ізольовані системи. Внутрішня енергія тіл та засоби її зміни: робота та теплопередача. Внутрішня енергія ідеального газу. Перше начало термодинаміки. Теплоємність при сталому тиску та сталому об'ємі. Співвідношення Майєра. Друге начало термодинаміки. Ентропія. Принцип Больцмана. Третє начало термодинаміки. Термодинамічні потенціали. Основне рівняння термодинаміки (рівняння Клаузіуса). Термодинамічні функції. Внутрішня енергія як термодинамічний потенціал. Ентальпія як термодинамічний потенціал. Вільна енергія Гельмгольця як термодинамічний потенціал. Вільна енергія Гіббса як термодинамічний потенціал. Термодинамічні системи із змінною кількістю частинок. Хімічний та електрохімічний потенціал. Стаціонарний стан біосистем. Принцип Пригожина. Організм як відкрита система. Термометрія та калориметрія. Використання в медицині місцевого нагрівання та охолодження.

Фізичні основи біомембранології

Будова та моделі біологічних мембран. Функції біологічних мембран.

Явища переносу.

Фізичні передумови явищ переносу. Загальне рівняння переносу. Дифузія газів. Коефіцієнт дифузії та його залежність від температури. Перенос імпульсу. Внутрішнє тертя газів. Теплопровідність газів. Рівняння Фурьє. Коефіцієнт теплопровідності. Зв’язок між коефіцієнтами переносу. Основні системи активного переносу іонів. Механізм активного транспорту іонів. Натрій-калієвий насос (основне уявлення).

Механізми пасивного транспорту

Проникність мембран та опір потоку речовин. Пасивний транспорт речовин скрізь пори. Пасивний транспорт молекул. Закон Фіка. Пасивний транспорт іонов. Рівняння Теорелла та Нернста-Планка. Полегшена та обмінна дифузія, осмос і фільтрація.

Механізми активного транспорту

Основні системи активного переносу іонів. Механізм активного транспорту іонів. Натрій-калієвий насос (основне уявлення). Механізми активного транспорту органічних речовин. Уявлення про ендо- та екзоцитоз

Біопотенціали. Потенціали спокою та дії.

Донанівська рівновага і потенціал Донана. Рівноважний потенціал Нернста. Стаціонарний потенціал Гольдмана-Ходжкіна. Потенціал при роботі натрій-калієвого насоса. Іонні струми скрізь мембрани. Досліди Ходжкіна, Хакслі та Каца, основні висновки. Модель натрієвого каналу. Дія анальгетиків на натрієві канали. Поширення потенціалу дії по нервовому волокну.

Стала довжини нервового волокна, її фізичний зміст.