
- •1.Производная функции. Ее физический и геометрический смысл.
- •2.Описание скорости протекания биологических процессов с помощью производной. Градиенты.
- •3.Производные высших порядков. Частные производные.
- •4.Применение производных для исследования функций на экстремум.
- •5.Дифференциал функции, его геометрический и физический смысл.
- •7.Состояние организма как функция многих переменных. Приближенные значения.
- •8.Нахождение частных производных и полного дифференциала.
- •9.Первообразная функции и неопределенный интеграл. Интегрирование.
- •10.Методы нахождения неопределенных интегралов: Приведение к табличному виду и метод замены переменной (интегрирование по частям).
- •Используя формулу (1), получаем
- •11.Определенный интеграл, его применение для вычисления площадей фигур и работы переменной силы.
- •12.Вычисление определенных интегралов, правило Ньютона – Лейбница.
- •14.Дифференциальные уравнения. Простейшие приемы составления и решения дифференциальных уравнений.
- •15.Понятие об обыкновенных дифференциальных уравнениях. Решение дифференциальных уравнений с разделяющимися переменными.
- •16.Решение дифференциальных уравнений. Общие и частные решения.
- •18.Вероятностный характер медико – биологических процессов. Элементы теории вероятностей.
- •19.Вероятность случайного события. Закон сложения вероятностей.
- •20.Вероятность случайного события. Закон умножения вероятностей.
- •22.Элементы математической статистики. Случайная величина.
- •23. Распределение дискретных и непрерывных случайных величин и их характеристики: математическое ожидание, дисперсия, среднее квадратичное отклонение. (часть 1)
- •23. Распределение дискретных и непрерывных случайных величин и их характеристики: математическое ожидание, дисперсия, среднее квадратичное отклонение. (часть2).
- •24.Примеры различных законов распределения. Нормальный закон распределения.(часть 1).
- •24.Примеры различных законов распределения. Нормальный закон распределения.(часть 2)
- •24.Примеры различных законов распределения. Нормальный закон распределения.(часть 3)
- •25. Генеральная совокупность и выборка. Гистограмма.
- •30.Понятие о корреляционном анализе.
- •31.Упругие, вязкие и вязкоупругие среды, их механические характеристики и модели.
- •32.Механические свойства костной ткани, мыщц, сухожилий и сосудов.
- •33.Механические колебания: гармонические.
- •Дифференциальное уравнение гармонического колебания.
- •34. Механические колебания: затухающие (часть 1).
- •34. Механические колебания: затухающие.(часть 2)
- •35.Механические колебания: вынужденные.
- •36.Резонанс. Автоколебания.
- •37. Энергия гармонических колебаний.
- •38.Разложение колебаний в гармонический спектр. Применение гармонического анализа для обработки диагностических данных. (часть1).
- •38.Разложение колебаний в гармонический спектр. Применение гармонического анализа для обработки диагностических данных.(часть 2).
- •Сложение взаимно-перпендикулярных колебаний.
- •39. Механические волны, их виды и скорость распространения. Уравнение волны. Энергетические характеристики волны. (часть1).
- •Уравнение волны.
- •39. Механические волны, их виды и скорость распространения. Уравнение волны. Энергетические характеристики волны.(часть 2)
- •40.Эффект Доплера и его применение для неинвазивного измерения скорости кровотока.
- •41.Акустика.Физические характеристики звука..Характеристика слухового ощущения и их связь с физическими характеристиками звука.
- •42.Вебера-Фехнера. Уровни интенсивности и уровни громкости звука. Единицы их измерения - децибелы и фоны.
- •43.Аудиометрия. Фонокардиогра фия.
- •44. Поглощение и отражение акустических волн. Акустический импеданс.
- •45. Ультразвук. Методы получения и регистрации. Действие ультразвука на вещество.
- •46. Биофизические основы действия ультразвука на клетки и ткани организма.
- •47. Ультразвуковая диагностика. Принципы ультразвуковой томографии.
- •48. Инфразвук. Биофизические основы действия инфразвука на биологические объекты.
- •49. Сущность физического явления поверхностного натяжения. Коэффициент поверхностного натяжения и методы его определения.
- •50. Капиллярные явления, их значение в биологических системах. Газовая эмболия.
- •51. Основные понятия гидродинамики. Условие неразрывности струи. Уравнение Бернулли.
- •1. Схема трубки тока жидкости для вывода формулы Бернулли.
- •1)Наклонная трубка тока постоянного сечения.
- •2)Горизонтальная трубка тока переменного сечения.
- •52. Внутреннее трение (вязкость) жидкости. Ньютоновские и неньютоновские жидкости Реологические свойства крови, плазмы, сыворотки. Факторы, влияющие на вязкость крови в живом организме.
- •53. Течение вязкой жидкости. Формула Пуазейля.
- •54. Гидравлическое сопротивление. Распределение давления и скорости крови в сосудистой системе.
- •55. Применение уравнения Бернулли для исследования кровотока в крупных артериях и аорте (закупорка артерии, артериальный шум, поведение аневризмы).
- •5) Разрыв аневризмы.
- •56. Распределение скорости кровотока и кровяного давления в большом круге кровообращения. Особенности течения крови по крупным и мелким кровеносным сосудам.
- •57. Методы определения давления и скорости крови. Физичес кие принципы определения давления и скорости движения крови.
- •58. Ламинарное и турбулентное течение. Число Рейнольдса. Условия проявления турбулентности в системе кровообращения.
- •59. Роль эластичности кровеносных сосудов в системе кровообращения. Пульсовая волна. Скорость распространения пульсовой волны.
- •9.2. Пульсовая волна
- •60. Работа и мощность сердца, их количественная оценка.
- •61. Методы определения вязкости: Стокса, Оствальда, ротационный метод.
- •2.Метод падающего шарика (метод Стокса).
- •62. Устройство вискозиметра Оствальда. Определение с его помощью вязкости исследуемой жидкости.
- •63. Физические вопросы строения и функционирования мембран. Транспорт веществ через мембраны.
- •64. Пассивный транспорт. Простая и облегченная диффузия. Математическое описание пассивного транспорта.
- •65. Активный транспорт ионов. Механизм активного транспорта на примере натрий-калиевого насоса.
- •66. Мембранные потенциалы и их ионная природа. Потенциал покоя.
- •67. Мембранные потенциалы и их ионная природа. Уравнение Нернста. Уравнение Гольдмана-Ходжкина-Катца.
- •68. Механизм генерации потенциала действия. Распространение потенциала действия по миелиновым и безмиелиновым нервным волокнам.
- •69. Общие характеристики датчиков температуры. Зависимость сопротивления металлов и полупроводников от температуры.
- •70. Контактная разность потенциалов. Градуировка термопары, термистора и проволочного терморезистора.
- •71. Усилители. Коэффициент усиления усилителя. Требования к усилителям. Многокаскадное усиление. Классификация усилителей.
- •72. Амплитудная характеристика усилителя. Амплитудные искажения. Предупреждение амплитудных искажений.
- •73. Частотная характеристика усилителя. Частотные искажения. Полоса пропускания усилителя. Предупреждение частотных искажений.
- •74. Усилительный каскад на транзисторе. Обратная связь в усилителях. Виды обратной связи.
- •75. Повторители. Назначение и типы повторителей.Дифференциальный усилитель.
- •75. Повторители. Назначение и типы повторителей.Дифференциальный усилитель.
- •77. Первичные механизмы воздействия электростатических полей на биологические объекты. Применение постоянных электрических полей в физиотерапии.
- •78. Физические основы электрографии тканей и органов. Электрокардиография. Диполь ный эквивалентный электрический генератор сердца. Теория отведений Эйнтховена.
- •79. Понятие о мультипольном эквивалентном электрическом генераторе сердца. Электрокардиограф.
- •80. Электропроводность биологических тканей и жидкостей для постоянного тока.
- •81. Первичные механизмы действия постоянного тока на жи вую ткань. Гальванизация. Лечебный электрофорез.
- •82. Переменный ток. Различные виды электрических сопротивлений в цепи переменного тока. Импеданс.
- •83. Сопротивление живой ткани переменному току, его зависимость от частоты тока.
- •14.2. Переменный ток
- •84. Эквивалентная электрическая схема живой ткани. Электрические фильтры.
- •85.Основные характеристики магнитного поля. Магнитные свойства веществ. Магнитные свойства биологических тканей.
- •86.Первичные механизмы воздействия магнитных полей на организм. Терапевтическое использование магнитных полей. Аппарат терапии переменным магнитным полем
- •87.Электростимуляция тканей и органов. Параметры импульсного сигнала и их физиологическое значение.
- •88. Связь амплитуды, формы импульса, частоты следования импульсов, длительности импульсного сигнала с раздражающим действием импульсного тока. Закон Дюбуа-Реймона.
- •89. Связь амплитуды, формы импульса, частоты следования импульсов, длительности импульсного сигнала с раздражающим действием импульсного тока. Уравнение Вейса-Лапика.
- •90.Аппаратура для электростимуляции. Примеры использования электростимуляции в клинике. Электростимуляция сердца и ее виды.
- •91.Воздействие переменными токами.
- •92. К физиотерапевтическим аппаратам высокочастотной терапии относятся аппараты электрохирургии, диатермии, местной дарсонвализации, индуктотермии, увч-терапии, микроволновой терапии.
- •Аппарат электрохирургии высокочастотный
- •Терапевтический контур
- •1. Явление рефракции
- •2. Отражение и преломление света.
- •3.Понятие о предельном угле падения и предельном угле преломления
- •4.Удельная рефракция вещества
- •5.Молекулярная рефракция вещества
- •94.Устройство и принцип действия рефрактометра.
- •95. Волоконная оптика и ее использование в оптических устройствах
- •96. Ход лучей в микроскопе. Увеличение и предел разрешения оптических микроскопов.
- •1. Микроскоп. Формула для увеличения
- •97. Формула Аббе. Значение апертурного угла. Ультрафиолетовый микроскоп. Иммерсионные системы. Полезное увеличение. Специальные приемы микроскопии.
- •98. Основы электронной микроскопии.
- •100. Тепловое излучение тел. Законы Кирхгофа.
- •101. Тепловое излучение тел. Стефана-Больцмана.
- •102. Тепловое излучение тел. Вина.
- •103. Тепловое излучение тел. Формула Планка.
- •104. Законы теплового излучения, область их применения. Использование тепловидения и термографии в медицине.
- •105. Электромагнитные волны, шкала электромагнитных волн. Интерференция света.
- •Вся шкала условно подразделена на шесть диапазонов: радиоволны (длинные, средние и короткие), инфракрасные, видимые, ультрафиолетовые, рентгеновские волны и гамма-излучение.
- •106. Электромагнитные волны, шкала электромагнитных волн. Дифракция света.
- •Вся шкала условно подразделена на шесть диапазонов: радиоволны (длинные, средние и короткие), инфракрасные, видимые, ультрафиолетовые, рентгеновские волны и гамма-излучение.
- •107. Интерференционные и дифракционные прибо ры. Принцип рентгеноструктурного анализа.
- •108. Понятие о голографии.
- •109. Поляризация света. Поляризационные методы исследования биологи ческих объектов.
- •110. Поляриметрия и спектрополяриметрия. Поляризационные приборы.
- •111. Излучение и поглощение энергии атомами. Структура энергети ческих уровней атомов. Оптические спектры атома водорода и спектры сложных атомов.
- •112. Структура энергетических уровней сложных молекул. Молекулярные спектры.
- •113. Эмиссионный и абсорбционный спектральный анализ, его медицинс кое применение.
- •114. Спектроскопы, спектрографы, монохроматоры, спектро фотометры и их применение в медицине.
- •115. Люминесценция, ее виды. Характеристики люминесценции (спектр, длительность, квантовый выход). Законы Вавилова и Стокса.
- •116. Люминесцентный анализ. Люминесцентные метки и зонды. Медицинское применение люминесцентных методов исследования.
- •117. Поглощение света и его законы. Показатель поглощения, коэффи циент пропускания, оптическая плотность.
- •118. Регистрация спектров поглоще ния биологических объектов. Фотоколориметрия и спектрофотометрия.
- •119. Рассеяние света. Нефелометрия.
- •120. Вынужденное излучение, его особенности. Условия усиления света.
- •121. Оптические квантовые генераторы (лазеры). Характеристики лазерного излучения.
- •122. Воздействие низкоинтенсивного и высокоинтенсивного лазерного излучения на биологические ткани. Физические основы лазерной терапии и хирургии.
- •123. Электронный парамагнитный резонанс (эпр). Идентификация и определение концентрации свободных радикалов методами эпр.
- •124. Ядерный магнитный резонанс (ямр). Принципы и диагностические возможности магнито-резонансной томографии (мрт).
- •125. Рентгеновское излучение, его природа. Тормозное рентгеновское излучение.
- •126. Рентгеновское излучение, его природа. Характерис тическое рентгеновское излучение.
- •127. Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом. Слой половинного ослабления. Защита от рентгеновского излучения.
- •128. Физические принципы рентгенодиагностики и рент генотерапии. Понятие о рентгеновской компьютерной томографии.
- •129. Основные характеристики ядер атомов. Радиоактивный распад. Виды распада.
- •130. Спектры альфа-, бета- и гам ма-излучений. Основной закон радиоактивного распада.
- •131. Период полураспада. Активность и единицы активности. Методы получения радионуклидов.
- •132. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом. Линейная плотность ионизации, линейная передача энергии, средний пробег ионизирующей частицы.
- •Величина лпэ в кэВ/мкм зависит от плотности вещества.
- •133. Особенности взаимодействия с веществом альфа-, бета-, гамма-излучений и нейтронов.
- •134. Физические принципы защиты от ионизирующих из лучений. Понятие об основных биологических эффектах ионизирующих из лучений.
- •135. Физические основы радионуклидных методов диагностики и лучевой терапии.
- •135/1. Использование радионуклидов и нейтронов в медицине
- •136. Дозиметрия ионизирующего излучения. Поглощенная, экспозицион ная и эквивалентная дозы. Единицы их измерения.
- •137. Мощность дозы. Связь мощности дозы с активностью. Эффективная эквивалентная доза. Коллек тивная доза.
- •138. Связь между активностью и эквивалентной дозой внутреннего облу чения. Принципы расчета эквивалентной дозы внутреннего облучения.
- •139. Методы регистрации ионизирующих излучений, дозиметрические и радио метрические приборы. Естественный радиационный фон. Техногенный фон.
- •139/1. Методы регистрации излучений. Приборы. Естеств. И техног. Радиац. Фон
68. Механизм генерации потенциала действия. Распространение потенциала действия по миелиновым и безмиелиновым нервным волокнам.
Все клетки возбудимых тканей при действии различных раздражителей достаточной силы способны переходить в состояние возбуждения. Обязательным признаком возбуждения является изменение электрического состояния клеточной мембраны. Общее изменение разности потенциалов между клеткой и средой, происходящее при пороговом и сверхпороговом возбуждении клеток, называется потенциалом действия.
Потенциалы действия обеспечивают проведение возбуждения по нервным волокнам и инициируют процессы сокращения мышечных и секреции железистых клеток.
На основе обобщения большого экспериментального материала было установлено, что потенциалы действия возникают в результате избыточного по сравнению с покоем диффузии ионов натрия из окружающей жидкости внутрь клетки.
Формирование потенциала действия обусловлено двумя ионными потоками через мембрану: поток ионов натрия внутрь клетки приводит к перезарядке мембраны, а противоположно направленный поток ионов калия обусловливает восстановление исходного потенциала покоя. Потоки приблизительно равны по величине, но сдвинуты во времени. Благодаря этому сдвигу во времени и возможно появление потенциала действия.
Потенциал действия, возникнув в одном участке нервной клетки, быстро распространяется по всей ее поверхности. Распространение потенциала действия обусловлено возникновением так называемых локальных токов, циркулирующих между возбужденным и невозбужденным участками клетки.
В состоянии покоя внешняя поверхность клеточной мембраны имеет положительный потенциал, а внутренняя - отрицательный. В момент возбуждения полярность мембраны изменяется на обратную: ее внешняя поверхность заряжена отрицательно по отношению к внутренней (рис.2).
На поверхности клетки локальный ток течет от невозбужденного участка к возбужденному; внутри клетки он течет в обратном направлении. Локальный ток, как и любой электрический ток, оказывает раздражающее действие на соседние невозбужденные участки и вызывает увеличение проницаемости их мембран. Это приводит к снижению в них потенциала покоя. Когда деполяризация достигает критического значения, в этих участках возникают потенциалы действия, а в том участке, который ранее был возбужденным, в это время уже происходят восстановительные процессы реполяризации. Вновь возбужденный участок, в свою очередь, становится электроотрицательным и возникающий локальный ток раздражает следующий за ним участок. Этот процесс многократно повторяется и обусловливает распространение импульсов возбуждения по всей длине клетки в обоих направлениях. В нервной системе прохождение импульсов только в определенном направлении обусловлено наличием синапсов, обладающих односторонней проводимостью.
Под влиянием локальных токов волна возбуждения распространяется вдоль волокна без затухания (бездекрементное проведение). Это обусловлено тем, что локальные токи только деполяризуют мембрану до критического уровня, а потенциалы действия в каждом участке мембраны поддерживаются независимыми ионными потоками, перпендикулярными к направлению распространения возбуждения.
Количественно процесс может быть представлен следующим образом. Скорость распространения потенциала действия определяется в основном тем временем, которое необходимо для критической деполяризации мембраны. Обозначим деполяризацию до критического уровня " ". Тогда " ", емкость мембраны "с" и заряд "q", необходимый для деполяризации мембраны на " " будут:
(4)
Заряд мембраны и ее потенциал изменяется вследствие протекания локального тока "I". Тогда время "t", в течение которого заряд мембраны изменяется на q, а потенциал на " " будет равно:
(5)
Из уравнений (4) и (5) получим:
(6)
Величина локального
тока "I" по закону Ома определяется
разностью потенциалов "U" между
возбужденным и невозбужденным участками
мембраны и сопротивлением "R" всех
участков, по которым протекает локальный
ток:
Сопротивление "R" суммируется из
сопротивлений всех последовательных
участков, по которым протекает локальный
ток: мембраны, цитоплазмы, окружающей
клетку жидкости.
Скорость проведения импульса возрастает с увеличением диаметра волокна. Это объясняется тем, что с увеличением диаметра уменьшается сопротивление, приходящееся на единицу длины волокна.
В нервных волокнах характер распространения возбуждения зависит от наличия или отсутствия в них миелиновых оболочек. В безмякотных волокнах возбуждение распространяется непрерывно вдоль всей мембраны. Все участки мембраны при этом в свое время становятся возбужденными. В мякотных нервных волокнах возбуждение распространяется несколько по иному. Мякотные нервные волокна имеют толстые миелиновые оболочки, которые через 1 - 3 мм прерывается с образованием так называемых перехватов Ранвье.
В электрическом отношении миелин является изолятором; его удельное сопротивление в 10 млн. раз превышает удельное сопротивление раствора Рингера. В результате этого локальные токи через миелиновые оболочки протекать не могут; они циркулируют между перехватами Ранвье. При возбуждении одного перехвата Ранвье между ним и следующим перехватом возникают локальные токи и импульс как бы перескакивает на второй перехват, со второго - на третий и т.д. Такой способ проведения нервного импульса называется сальтаторным. При блокировании одного перехвата Ранвье каким-либо анестезирующим веществом, например кокаином, импульс сразу передается на третий перехват. При блокировании сразу двух перехватов импульс дальше распространяться не может: сопротивление между первым и четвертым перехватами велико, и локальный ток между ними не достигает порогового значения.
В результате сальтаторного способа передачи скорость распространения первого импульса в мякотных волокнах примерно в 10 раз выше, чем в безмякотных, при одинаковом диаметре волокон. Помимо этого, сальтаторный способ проведения возбуждения является более экономичным, поскольку в этом случае ионные потоки проходят не через всю поверхность клетки, как при непрерывном распространении, а только через поверхность в области перехватов Ранвье.