Література

1. Конспект лекцій.

2. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. – М.: Высшая школа, 1987. – С. 288-290, 432-434, 439-452, 474-476, 513-520, 548-573, 577-583.

1. Тиманюк В.А., Животова Е.Н. Биофизика: Учебник. – 2-е издание. – «Профессионал», 2004. – С. 503-511.

2. Чалий О.В. Медична і біологічна фізика. – Київ, 1999. – Т. 1. – С. 284-317.

3. Кортуков Э.В. и др. Основы материаловедения. – М.: Высшая школа, 1988. – С. 53-56.

4. Ливенцев Н.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1978. – Т.І. С.228–231, 238 – 248. Т.П. С. 31, 43-57, 73-82, 95-104, 111-112, 146-154, 164-181.

5. Линденбратен Л.Д., Наумов Л.Б. Медицинская рентгенология. – М.: Медицина,1984. – С. 5-50.

3. Ливенцев Н.М., Ливенсон А.П. Электромедицинская аппаратура. – М.: Медицина, 1974. – С. 81-88, 93-99, 148-170.

6. Лабораторні, медичні прилади й апарати. – Івано–Франківськ, 2009. – С. 19-45.

ПЕРЕЛІК ПИТАНЬ ДЛЯ ПІДСУМКОВОГО КОНТРОЛЮ

МОДУЛЬ 1. Математична обробка медико-біологічних даних

Змістовий модуль 1. Основи математичного аналізу

1. Медична і біологічна фізика як наука. Специфіка медико-біологічних досліджень. Значення медичної і біологічної фізики для стоматології.

2. Функція однієї змінної. Похідна функції, її геометричний і фізичний зміст. Похідні елементарних функцій. Похідні вищих порядків.

3. Інтервали монотонності функції. Максимум і мінімум функції. Необхідні і достатні умови екстремуму функції.

4. Використання похідної для дослідження функції та побудови графіка.

5. Диференціал функції однієї змінної. Зв’язок приросту функції з її диференціалом. Диференціали функції вищих порядків.

6. Застосування диференціалу функції для наближених обчислень та оцінки граничної похибки опосередкованих вимірювань.

7. Функція декількох змінних. Частинні прирости функції декількох змінних.

8. Частинні похідні і диференціали функцій двох і більше змінних. Повний диференціал функції декількох змінних.

9. Застосування повного диференціалу функції для наближених обчислень та оцінки граничної похибки опосередкованих вимірювань.

10. Поняття первісної функції. Невизначений інтеграл. Властивості невизначеного інтегралу.

11. Невизначені інтеграли від найпростіших функцій. Найпростіші способи інтегрування.

12. Інтегральна сума. Визначений інтеграл. Формула Ньютона-Лейбніца. Властивості визначеного інтегралу.

13. Наближені методи обчислення визначеного інтегралу. Деякі застосування визначеного інтегралу.

14. Основні поняття диференціальних рівнянь. Загальний і частинний розв’язки диференціальних рівнянь.

15. Диференціальні рівняння з відокремлюваними змінними.

16. Однорідні диференціальні рівняння першого порядку.

17. Лінійні диференціальні рівняння першого порядку.

18. Лінійне диференціальне рівняння другого порядку зі сталими коефіцієнтами.

19. Закон росту паличкоподібної клітини.

20. Експонентна модель розмноження. Логістична модель розмноження.

21. Модель динаміки епідемії.

22. Закон седиментації твердих частинок у рідині.

23. Закон розчинення лікарської речовини з таблетки.

24. Однокамерна лінійна фармакокінетична модель.

25. Однокамерна лінійна фармакокінетична модель із всмоктуванням.

26. Однокамерна лінійна модель з крапельницею.

27. Кінетика хімічної реакції першого порядку.

28. Кінетика хімічної реакції другого порядку.

Змістовий модуль 2. Основи теорії ймовірностей та математичної статистики

29. Випадкова подія. Види випадкових подій. Класичне визначення ймовірності випадкової події. Властивості ймовірності випадкових подій.

30. Відносна частота появи події. Статистичне визначення ймовірності випадкової події.

31. Теореми додавання і множення ймовірностей.

32. Повторні незалежні випробування: формула Бернуллі, теорема Муавра-Лапласа, формула Пуассона.

33. Випадкові величини. Характеристики дискретної випадкової величини.

34. Характеристики неперервної випадкової величини.

35. Нормальний закон розподілу. Правило “3”.

36. Закон розподілу Максвелла. Закон розподілу Больцмана.

37. Генеральна сукупність і вибірка, їх характеристики.

38. Точкові та інтервальні оцінки характеристик розподілу випадкової ознаки.

39. Розподіл Стьюдента. Надійний інтервал для математичного сподівання.

40. Оцінка достовірності різниці середніх значень двох випадкових ознак.

41. Функціональна і статистична залежності між випадковими величинами.

42. Кореляційна залежність. Коефіцієнт кореляції.

43. Оцінка вірогідності кореляційного зв’язку.

44. Кореляційне поле. Лінія регресії. Рівняння регресії.

45. Точкові оцінки параметрів лінійного рівняння регресії.

МОДУЛЬ 2. Основи біофізики

Змістовий модуль 3. Основи біомеханіки, біоакустики, біореології та гемодинаміки

46. Основні поняття кінематики поступального та обертального рухів.

47. Основні поняття динаміки обертального руху.

48. Центрифугування.

49. Елементи біомеханіки опорно-рухового апарату людини. Динамічна і статистична робота людини при різних видах її діяльності. Ергометрія. Методи і прилади для вимірювання біомеханічних характеристик.

50. Незатухаючі, затухаючі та вимушені коливання.

51. Хвильові процеси та їх характеристики. Ефект Допплера.

52. Об’єктивні та суб’єктивні характеристики звуку.

53. Iнтенсивнiсть, рiвень iнтенсивностi, гучнiсть, їх одиницi. Порiг чутностi i больового вiдчуття. Закон Вебера-Фехнера. Шкала рівнів гучності.

54. Біофізичні основи слухового відчуття.

55. Аудіометрія. Аудіограма. Призначення, будова і принцип дії аудіометра.

56. Фізичні основи звукових методів діагностики в клініці.

57. Ультразвук та інфразвук. Джерела та приймачі ультразвуку й інфразвуку.

58. Особливості поширення та біофізичні основи дії ультразвуку й інфразвуку на біологічні тканини. Використання ультразвуку в стоматології.

59. Призначення, будова і принцип роботи ехоенцефалографа, вимірювача потужності ультразвуку, апарата для ультразвукової терапії.

60. Поняття про матеріалознавство. Задачі і методи стоматологічного матеріалознавства. Групи стоматологічних матеріалів.

61. Сплави. Загальна характеристика сплавів (компоненти, фази сплаву, тверді розчини заміщення і проникнення). Залізовуглецеві сплави.

62. Сталь. Класифікація сталей за хімічним складом та призначенням. Вплив постійних домішок (сірка, фосфор, кремній, гази) на властивості сталі. Легування сталей. Маркування легованих сталей.

63. Сплави на основі золота. Проба золотого сплаву. Властивості золотого сплаву 900 проби. Порівняльна характеристика властивостей сталі 1Х18Н9 та сплавів на основі золота.

64. Хромокобальтові сплави. Металокерамічні матеріали.

65. Характеристики деформованого стану речовини. Закони пружної деформації. Модуль Юнга, коефіцієнт Пуассона і зв’язок між ними.

66. Елементарні механічні моделі біологічних систем. Механічні властивості еластомерів.

67. Діаграма розтягу, її характерні точки. Визначення пружних та міцністних характеристик матеріалу за діаграмою розтягу.

68. Міцність матеріалів. Умова міцності. Поняття про втомну міцність. Границя втомності.

69. Твердість матеріалів. Методи визначення твердості. Методи визначення мікротвердості.

70. Поверхневий натяг. Коефіцієнт поверхневого натягу. Методи його визначення.

71. Капілярні явища. Газова емболія.

72. Внутрішнє тертя, в’язкість. Формула Ньютона для сили внутрішнього тертя. Коефіцієнт в’язкості.

73. Ньютонівські та неньютонівські рідини. В’язкість крові.

74. Методи та прилади для вимірювання в’язкості рідин.

75. Ідеальна рідина. Стаціонарний плин рідин. Рівняння неперервності течії. Рівняння Бернуллі. Правило Бернуллі.

76. Ламінарний і турбулентний плин рідин. Число Рейнольдса.

77. Динамічний тиск рідини. Формули Пуазейля і Гагена-Пуазейля. Градієнт тиску при плині реальної рідини. Гідравлічний опір.

78. Фізична модель судинної системи.

79. Методи вимірювання тиску крові і швидкості кровообігу.

Змістовий модуль 4. Термодинаміка відкритих біологічних систем. Елементи молекулярної біофізики

80. Основні положення рівноважної термодинаміки. Закони термодинаміки, ентропія, термодинамічні потенціали.

81. Основні положення нерівноважної термодинаміки відкритих систем. Стаціонарний стан відкритих систем. Теорема Пригожина.

82. Міжмолекулярна взаємодія у біополімерах (ковалентна взаємодія, електростатична і дисперсійна взаємодія, гідрофобна взаємодія, водневий зв’язок).

83. Структурна органiзація бiлкiв i нуклеїнових кислот.

Змістовий модуль 5. Біофізика мембранних процесів

84. Структурні елементи біологічних мембран. Модельні ліпідні мембрани.

85. Фізичні властивості біомембран. Твердокристалічний і рідиннокристалічний стани ліпідів у біомембранах. Динамічні властивості мембран.

86. Пасивний транспорт речовин крізь мембранні структури. Рівняння Фіка. Швидкість дифузії. Рівняння Нернста-Планка. Електрохімічний градієнт і потенціал. Рівняння Теорелла.

87. Активний транспорт, основні види. Молекулярна організація активного транспорту на прикладі роботи Na⁺-K⁺насосу.

88. Іонна природа біопотенціалів. Потенціал спокою. Рівняння Нернста. Рівняння Гольдмана-Ходжкіна-Катца.

89. Генерація біопотенціалу дії. Деполяризація і реполяризація. Поширення потенціалу дії.

МОДУЛЬ 3. Основи медичної фізики

Змістовий модуль 6. Електродинаміка. Основи медичної апаратури

90. Фізичні основи електрокардіографії. Перша концепція Ейнтховена про генез EKГ (серце – електричний диполь, потенціал електричного поля диполя, система відведень).

91. Друга концепція EKГ (серце – струмовий диполь, потенціал поля струмового диполя).

92. Поняття про вектор-електрокардіографію.

93. Призначення, будова і принцип роботи електрокардіографа та електрокардіоскопа.

94. Електропровідність біологічних тканин. Ємнісні властивості та еквівалентні електричні схеми біологічних тканин.

95. Оцінка життєздатності біологічних тканин і органів за частотною залежністю імпедансу і зсувом фаз між струмом і напругою. Фізичні основи реографії.

96. Призначення, будова і принцип роботи моста Уітстона і реографа.

97. Магнітне поле та його характеристики. Закон Біо-Савара-Лапласа. Магнітні властивості речовин. Фізичні основи магнітобіології.

98. Дія постійного електричного струму на тканини організму: гальванізація, електрофорез.

99. Дія змінних електричних струмів на тканини організму: електростимуляція, дарсонвалізація, електрохірургія.

100. Дія електромагнітних полів на тканини організму: індуктотермія, УВЧ-терапія, мікрохвильова терапія.

101. Класифікація та загальна характеристика електронної медичної апаратури.

102. Електроди та датчики.

103. Правила безпеки при роботі з електронною медичною апаратурою.

Змістовий модуль 7. Оптичні методи та їх використання у біології та медицині

104. Елементи геометричної оптики. Аберації лінз. Центрована оптична система.

105. Оптична мікроскопія. Основні характеристики мікроскопа.

106. Спеціальні методи мікроскопії.

107. Рефрактометрія і волоконна оптика, їх використання у медицині. Дисперсія світла.

108. Призначення, будова і принцип роботи рефрактометра.

109. Поглинання світла речовиною. Закон Бугера. Поглинання світла розчинами. Закон Бера. Закон Бугера-Ламберта-Бера. Концентраційна колориметрія.

110. Призначення, будова і принцип роботи фотоелектроколориметра.

111. Розсіювання світла речовиною. Розсіювання світла в дисперсійних середовищах. Молекулярне розсіювання світла. Закон Релея. Нефелометрія.

112. Світло природне і поляризоване. Поляризація світла при відбиванні. Закон Брюстера. Поляризація світла при подвійному променезаломленні. Поляризаційні прилади. Закон Малюса.

113. Оптично активні речовини. Дисперсія оптичної активності. Закон Біо. Поляриметрія і спектрополяриметрія.

114. Призначення, будова і принцип роботи поляриметра.

Змістовий модуль 8. Елементи квантової механіки

115. Хвильові властивості мікрочастинок, формула де Бройля, хвильова функція та її фізичний зміст, співвідношення невизначеностей Гейзенберга. Рівняння Шредінгера.

116. Квантово-механічна модель атома водню. Квантові числа. Енергетичні рівні. Принцип Паулі. Випромінювання та поглинання світла атомами і молекулами. Спектри випромінювання і поглинання.

117. Резонансні методи квантової механіки. Ядерний магнітний резонанс, електронний парамагнітний резонанс, їх застосування в стоматології.

118. Теплове випромінювання тіл. Характеристики теплового випромінювання. Закони теплового випромінювання.

119. Теплове випромінювання тіла людини. Поняття про термографію.

120. Інфрачервоне випромінювання, його характеристики і застосування в стоматології.

121. Ультрафіолетове випромінювання, його характеристики і застосування в стоматології.

122. Люмінесценція: види й основні закономірності. Застосування люмінесценції в стоматології.

123. Індуковане випромінювання. Рiвноважна (больцманiвська) та інверсна заселеність енергетичних рівнів. Оптичні квантові генератори. Основні властивості лазерного випромінювання.

124. Застосування лазерів у стоматології.

125. Поняття про голографію і перспективи її використання в стоматології.

Змістовий модуль 9. Радіаційна фізика. Основи дозиметрії

126. Рентгенівське випромінювання. Рентгенівська трубка. Механізм генерування гальмівного і характеристичного рентгенівських випромінювань. Енергетичний спектр і характеристики гальмівного і характеристичного рентгенівських випромінювань.

127. Взаємодія рентгенівського випромінювання з речовиною. Закон поглинання рентгенівського випромінювання. Захист від рентгенівського випромінювання.

128. Застосування рентгенівського випромінювання у стоматології.

129. Радіоактивність, основні види і властивості. Закон радіоактивного розпаду. Період напіврозпаду. Активність, одиниці активності.

130. Іонізуюче випромінювання, властивості і основні механізми взаємодії з біологічними об’єктами. Захист від дії іонізуючого випромінювання.

131. Дозиметрія іонізуючого випромінювання. Експозиційна та поглинута дози. Коефіцієнт якості випромінювання. Еквівалентна біологічна доза. Потужність доз. Одиниці доз і потужностей доз.

132. Будова і принцип роботи дозиметра.

ПЕРЕЛІК НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

Основна:

1. Медична і біологічна фізика / За ред. О.В.Чалого, 2-е видання. – К.: Книга-плюс, 2004.

2. Медична і біологічна фізика / За ред. О.В.Чалого. Т. 1. – К.: Віпол, 1999; Т. 2 – К.: Віпол, 2001.

3. Медична і біологічна фізика (практикум) / за ред. О.В.Чалого. – К.: Книга-плюс, 2003.

4. Костюк П.Г., Зима В.Л., Maгypa І.С., Мірошниченко М.С., Шуба М.Ф. Біофізика. – K.: Київський університет, 2008.

5. Свердан П.Л. Вища математика: Аналіз інформації у математиці та медицині. – Львів: Світ, 1998.

6. Чалий О.В., Стучинська Н.В., Меленевська А.В. Вища математика. – K.: Техніка, 2001.

7. Тиманюк В.А., Животова Е.Н. Биофизика. – Харьков: Изд-во НФАУ, 2003.

8. Зима В.Л. Біофізика. Збірник задач. – K.: Вища шк., 2001.

Додаткова:

1. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. – М.: Высш. шк., 1992.

2. Антонов В.Ф. и др. Биофизика. – M.: Владос, 2000.

3. Эссаулова И.Л., Блохина М.Е., Гонцов Л.Д. Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике. – M.: Высш. шк., 1987.

4. Ремизов А.Н., Исакова Н.Х., Максина Л.Г. Сборник задач по медицинской и биологической физике. – M.: Высш. шк., 1978.

5. Владимиров Ю.А., Рощупкин Д.И., Потапенко А.Я., Деев А.И. Биофизика. – M.: Медицина, 1983.

6. Рубин А.Б. Биофизика. – М.: Высш. шк., 1987.

7. Волькенштейн М.В. Биофизика. – M.: Высш. шк., 1987.

8. Русяев В.Ф., Мищенко С.В., Пронина Н.В. Медицинская физика (Сборник вопросов и задач). – Полтава: АСМИ, 2001.

9. Самойлов В.О. Медицинская биофизика. – Л.: Изд-во ВМА, 1986.

10. Лабораторный и лекционный эксперимент по медицинской и биологической физике / Под ред. Кройтора Д.С., Ремизова А.Н., Самойлова В.О. – Кишинёв: Лумина, 1983.

11. Агапов Б.Т., Максютин Г.В., Островерхов П.И. Лабораторный практикум по физике. – М.: Высш. шк., 1982.

12. Хакен Г. Синергетика. – M.: Мир, 1980.

13. Чернавский Д.С. Синергетика и информатика. – M.: УРСС, 2004.

14. Чалый А.В., Цехмистер Я.В. Флуктуационные модели процессов самоорганизации. К.: Випол, 1994.

15. Чалый А.В. Неравновесные процессы в физике и биологии. – К.: Наук. думка, 1997.

16. Чалий О.В. Синергетичні принципи освіти та науки. – К.: Віпол, 2000.

80