Таблиця 8

Концентрація водного розчину спирту	, мм	, мм	, мм	, мм
24 % 48 % 96 %

3. Розрахувати коефіцієнт в’язкості за формулою:

,

де η₀ = 1 сПз – коефіцієнт в’язкості дистильованої води (еталону);

–переміщення у капілярах, відповідно, води і досліджуваної рідини.

4. Обчислити похибки вимірювань і зробити висновок.

5. Вимірювання і обчислення (п. 1-4) виконати для розчинів спирту інших концентрацій.

6. Побудувати графік залежності величини коефіцієнта в’язкості розчину від його концентрації і зробити висновок.

ЗАНЯТТЯ №17

(практичне)

ОСНОВИ ГЕМОДИНАМІКИ

Актуальність теми: в результаті вивчення теми студенти засвоюють ряд термінів, понять, закономірностей і законів для розуміння особливостей плину крові по судинній системі і методів вимірювання тиску крові та швидкості кровообігу.

Мета: в результаті проведення заняття студенти повинні: знати основні поняття гемодинаміки, рівняння нерозривності течії, рівняння Бернуллі, формулу Пуазейля-Гагена, число Рейнольдса; вміти розв’язувати типові задачі гемодинаміки.

Питання, рекомендовані для повторення

1. Статичний і гідростатичний тиски рідини.

2. В’язкість рідини. Закон Ньютона.

3. Закон Ома для ділянки електричного кола.

ОСНОВНІ ПИТАННЯ ТЕМИ ЗАНЯТТЯ

1. Ідеальна рідина.

2. Стаціонарний плин рідини. Рівняння нерозривності течії.

3. Рівняння Бернуллі. Правило Бернуллі.

4. Динамічний тиск рідини.

5. Ламінарний і турбулентний плин рідин. Число Рейнольдса.

6. Формули Пуазейля, Пуазейля-Гагена. Гідравлічний опір.

7. Градієнт тиску при плині реальної рідини.

8. Фізична модель судинної системи: ударний об’єм крові, пульсова хвиля, систолічний і діастолічний тиски, зміна тиску і швидкості плину крові вздовж кола кровообігу.

9. Методи вимірювання тиску крові і швидкості кровообігу.

10. Фізичні основи балістокардіографії.

ЛІТЕРАТУРА

1. Конспект лекцій.

2. Чалий О.В., Агапов Б.Т., Цехмістер Я.В. та ін. Медична і біологічна фізика. Підручник для студентів вищих навчальних закладів освіти ІІІ – ІV рівнів акредитації. – К.: Книга плюс, 2005. – С. 132-146.

3. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. – М.: Высшая школа, 1987. – С. 91-108.

4. Ливенцев Н.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1978. Т. І. – С. 23-41.

5. Ремизов А.Н. и др. Сборник задач по медицинской и биологической физике. – М.: Высшая школа, 1987. – С. 62-65.

Змістовий модуль 4. ТЕРМОДИНАМІКА ВІДКРИТИХ БІОЛОГІЧНИХ СИСТЕМ. ЕЛЕМЕНТИ МОЛЕКУЛЯРНОЇ БІОФІЗИКИ

ЗАНЯТТЯ №18

(практичне)

ТЕРМОДИНАМІКА ВІДКРИТИХ БІОЛОГІЧНИХ СИСТЕМ

Актуальність теми:в результаті вивчення теми студенти засвоюють ряд термінів, понять, закономірностей і законів для розуміння процесів перетворення різних видів енергії у термодинамічних системах.

Мета: в результаті проведення заняття студенти повинні:знатиосновні поняття термодинаміки, її закони і їх застосування до біологічних об’єктів;вміти розв’язувати типові задачі термодинаміки біологічних систем.

Питання, рекомендовані для повторення

1. Внутрішня енергія.

2. Кількість теплоти.

3. Робота в термодинаміці.

ОСНОВНІ ПИТАННЯ ТЕМИ ЗАНЯТТЯ

1. Термодинаміка як наука. Термодинамічні системи і параметри.

2. Перший закон термодинаміки і його використання для аналізу процесів у біологічних системах.

3. Енергетичний баланс організму.

4. Теплоємність. Теплообмін, види теплообміну.

5. Теплофізичні властивості тканин зуба (теплопровідність, теплове розширення).

6. Теплофізичні методи випробовувань стоматологічних матеріалів.

7. Другий закон термодинаміки. Термодинамічні функції стану. Термодинамічні потенціали.

8. Ентропія і термодинамічна ймовірність стану системи.

9. Організм як відкрита термодинамічна система.

10. Стаціонарний стан. Теорема Пригожина.

11. Принцип стійкості Ле-Шательє-Брауна.

ЛІТЕРАТУРА

1. Конспект лекцій.

2. Чалий О.В., Агапов Б.Т., Цехмістер Я.В. та ін. Медична і біологічна фізика. Підручник для студентів вищих навчальних закладів освіти ІІІ – ІV рівнів акредитації. – К.: Книга плюс, 2005. – С. 444-460.

3. Тиманюк В.А., Животова Е.Н. Биофизика: Ученик. – 2-е изд. – К.: ИД «Профессионал», 2004. – С. 146-151, 157-162.

4. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. – М. Высшая школа, 1987. – С .216-243.

5. Костюк П.Г. и др. Биофизика. – К.: Высшая школа, 1988. – С. 6-37.

6. Владимиров Ю.А. и др. Биофизика. – М.: Медицина, 1983. – С. 8 -30.

7. Ливенцев Н.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1978. – Т.І. С. 54-66.

Змістовий модуль 5. БІОФІЗИКА МЕМБРАННИХ ПРОЦЕСІВ

ЗАНЯТТЯ №19

(практичне)

СТРУКТУРНА ОРГАНІЗАЦІЯ МЕМБРАН.

ТРАНСПОРТ РЕЧОВИН КРІЗЬ МЕМБРАННІ СТРУКТУРИ

Актуальність теми:в результаті вивчення теми студенти засвоюють ряд термінів, понять, закономірностей і законів для розуміння будови мембранних структур клітин, процесів пасивного та активного транспорту, які в них відбуваються.

Мета:в результаті проведення заняття студенти повинні:знатиструктурні основи біологічних мембран, модельні ліпідні мембрани, фізичний стан ліпідів у мембранах, явища переносу речовин крізь мембрани,вмітирозв’язувати задачі на явища переносу речовини крізь біомембрани.

Питання, рекомендовані для повторення

1. Основні положення молекулярно-кінетичної теорії речовин.

2. Твердий і рідкий станиречовин.

3. Поверхневий натяг і в’язкість рідини.

4. Дифузія.

ОСНОВНІ ПИТАННЯ ТЕМИ ЗАНЯТТЯ

1. Розвиток поглядів на структуру біологічних мембран. Сучасні уявлення про структуру біомембран.

2. Білки і ліпіди біомембран.

3. Модельні ліпідні мембрани.

4. Твердокристалічний і рідиннокристалічний стани ліпідів у мембранах.

5. Явища переносу речовин крізь біомембрани.

6. Проста дифузія. Рівняння Фіка. Проникливість мембран для різних речовин.

7. Полегшена дифузія.

8. Осмос. Фільтрація. Електроосмос.

9. Активний транспорт речовин крізь біомембрани (перенос іонів калію, натрію, кальцію) і його молекулярна організація.

ЛІТЕРАТУРА

1. Конспект лекцій.

2. Чалий О.В., Агапов Б.Т., Цехмістер Я.В. та ін. Медична і біологічна фізика. Підручник для студентів вищих навчальних закладів освіти ІІІ – ІV рівнів акредитації. – К.: Книга плюс, 2005. – С. 356-402.

3. Тиманюк В.А., Животова Е.Н. Биофизика: Ученик. – 2-е изд. – К.: «Профессионал», 2004. – С. 337-345, 354-378.

4. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. – М.: Наука, 1987. – С. 243-250, 250-263.

5. Владимиров Ю.А. и др. Биофизика. М.: Медицина, 1983. – С. 95-133, 147-172.

6. Костюк П.Г. и др. Биофизика. – Высшая школа, 1988.

7. Зима В.Л. Біофізика: Збірник задач: Навч.посіб. – К.: Наук. думка,1977.

ЗАНЯТТЯ №20

(практичне)

БІОЕЛЕКТРИЧНІ ПОТЕНЦІАЛИ

Актуальність теми:в результаті вивчення теми студенти засвоюють ряд термінів, понять, закономірностей і законів для розуміння генерації та поширення біоелектричних потенціалів, які лежать в основі збудження клітин, регуляції внутрішньо-клітинних процесів, м’язового скорочення, роботи нервової системи.

Мета:в результаті проведення заняття студенти повинні:знатифізичну природу біопотенціалів спокою, механізми генерації і поширення потенціалу дії;вмітирозв’язувати типові задачі.

Питання, рекомендовані для повторення

1. Структура біологічних мембран.

2. Проникливість біологічних мембран.

3. Пасивний і активний транспорт речовин через біомембрани.

4. Електричний потенціал. Різниця потенціалів.

5. Універсальна газова стала. Стала Фарадея.

ОСНОВНІ ПИТАННЯ ТЕМИ ЗАНЯТТЯ

1. Іонна природа біопотенціалів. Потенціал спокою. Рівняння Нернста.

2. Рівняння Гольдмана-Ходжкіна-Катца.

3. Генерація біопотенціалу дії. Деполяризація і реполяризація.

4. Поширення потенціалу дії.

ЛІТЕРАТУРА

1. Конспект лекцій.

2. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. – М. Высшая школа, 1987. –С. 258-263.

3. Чалий О.В., Агапов Б.Т., Цехмістер Я.В. та ін. Медична і біологічна фізика. Підручник для студентів вищих навчальних закладів освіти ІІІ – ІV рівнів акредитації. – К.: Книга плюс, 2005. – С. 402-423.

4. Костюк П.Г. и др. Биофизика. – К.: Высшая школа, 1988. – С. 174-206.

5. Владимиров Ю.А. и др. Биофизика. – М.: Медицина, 1983. – С. 147-172.

6. Губанов Н.И., Утепбергенов А.А. Медицинская биофизика. – М.: Высшая школа, 1978. – С. 167-189.

ЗАНЯТТЯ №21

(підсумкове)

КОНТРОЛЬ ЗАСВОЄННЯ МОДУЛЯ 2 “ОСНОВИ БІОФІЗИКИ”

Актуальність теми:в результаті підготовки до заняття студенти повторюють і закріплюють знання базових термінів, понять, закономірностей і законів біомеханіки, біоакустики, біореології, гемодинаміки, термодинаміки, біофізики мембранних процесів у клітинах.

Мета:контроль знань, набутих студентами в результаті вивчення основ біомеханіки, біоакустики, біореології, гемодинаміки, термодинаміки, біофізики мембранних процесів у клітинах.

Питання, рекомендовані для повторення

1. Основні поняття динаміки обертального руху. Основне рівняння динаміки обертального руху, закон збереження моменту імпульсу.

2. Центрифугування.

3. Елементи біомеханіки опорно-рухового апарату людини: елементи скелету як важелі, ізотонічне і ізометричне скорочення м’язів, динамічна і статична робота м’язу, абсолютна сила м’язу. Ергометрія.

4. Деформації. Характеристики деформованого стану матеріалів.

5. Міцність. Випробовування матеріалів на розрив.

6. Твердість. Методи визначення твердості матеріалів.

7. Сплави. Загальна характеристика сплавів.

8. Сталь. Легування сталей і їх маркування.

9. Сплави на основі золота. Проба золотого сплаву.

10. Зв’язок між об’єктивними і суб’єктивними характеристиками звука. Фізичні основи аудіометрії.

11. Звукові методи діагностики в клініці.

12. Ультразвук. Дія ультразвуку на біологічні об’єкти.

13. Використання ультразвуку в стоматології.

14. Коефіцієнт поверхневого натягу. Капілярні явища. Газова емболiя.

15. Методи визначення коефіцієнта поверхневого натягу.

16. В’язкість. Формула Ньютона для сили внутрішнього тертя.

17. Ньютонiвськi та неньютонiвськi рідини. Реологiчнi властивостi кровi.

18. Методи визначення коефіцієнта в’язкості рідин.

19. Стаціонарний плин рідини. Рівняння нерозривності течії. Рівняння Бернуллі. Правило Бернуллі.

20. Ламінарний і турбулентний плин рідин. Число Рейнольдса.

21. Формули Пуазейля, Пуазейля-Гагена. Гідравлічний опір. Градієнт тиску при плині реальної рідини.

22. Фізична модель судинної системи: ударний об'єм крові, пульсова хвиля, систолічний і діастолічний тиски, зміна тиску і швидкості плину крові вздовж кола кровообігу.

23. Методи визначення тиску крові і швидкості кровообігу.

24. Термодинаміка як наука. Термодинамічні системи і параметри.

25. Перший закон термодинаміки і його використання для аналізу процесів у біологічних системах.

26. Енергетичний баланс організму.

27. Теплоємність. Теплообмін, види теплообміну.

28. Теплофізичні властивості тканин зуба (теплопровідність, теплове розширення).

29. Теплофізичні методи випробовувань стоматологічних матеріалів.

30. Другий закон термодинаміки. Термодинамічні функції стану. Термодинамічні потенціали.

31. Ентропія і термодинамічна ймовірність стану системи.

32. Організм як відкрита термодинамічна система.

33. Стаціонарний стан. Теорема Пригожина.

34. Принцип стійкості Ле-Шательє-Брауна.

35. Елементи молекулярної біофізики білків і нуклеїнових кислот.

36. Розвиток поглядів на структуру біологічних мембран. Сучасні уявлення про структуру біомембран.

37. Білки і ліпіди біомембран.

38. Модельні ліпідні мембрани.

39. Твердокристалічний і рідиннокристалічний стани ліпідів в мембранах.

40. Явища переносу речовин через біомембрани.

41. Проста дифузія. Рівняння Фіка. Проникливість мембран для різних речовин.

42. Полегшена дифузія.

43. Осмос. Фільтрація. Електроосмос.

44. Активний транспорт речовин через біомембрани (перенос іонів калію, натрію, кальцію) і його молекулярна організація.

45. Іонна природа біопотенціалів. Потенціал спокою. Рівняння Нернста.

46. Рівняння Гольдмана-Ходжкіна-Катца.

47. Генерація біопотенціалу дії. Деполяризація і реполяризація.

48. Поширення потенціалу дії.

ЛІТЕРАТУРА

1. Конспект лекцій.

2. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. – М.: Высшая школа, 1987. – С. 150-170, 174-190, 192-203, 216-243, 258-263.

3. Костюк П.Г. и др. Биофизика. – К.: Высшая школа, 1988. – С. 174-206.

4. Владимиров Ю.А. и др. Биофизика – М.: Медицина, 1983. – С. 8-30, 147-172, 193-225.

1. Чалий О.В., Агапов Б.Т., Цехмістер Я.В. та ін. Медична і біологічна фізика. Підручник для студентів вищих навчальних закладів освіти ІІІ – ІV рівнів акредитації. – К.: Книга плюс, 2005. – С. 402-423.

5. Ливенцев П.Г. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1978. – Т.І. С. 19-21, 26-32, 41-47, 54-66, 91-94, 103-107.

6. Дойников А.И., Синицын В.Д. Зуботехническое материаловедение. – М.: Медицина, 1986. – С.13, 18-26.

7. Материаловедение в стоматологии (под ред. Рыбакова А.Й.). – М.: Медицина, 1984. – С.392-393.

8. Кортуков Э.В. и др. Основы материаловедения. – М.: Высшая школа, 1988. – С. 9-19, 27-52, 147-161.

2. Губанов Н.И., Утепбергенов А.А. Медицинская биофизика. – М.: Высшая школа, 1978. – С. 167-189.

9. Ремизов А.Н. Сборник задач по медицинской и биологической физике. – М.: Высшая школа, 1987. – С. 54-55, 60-71.

10. Лабораторні і медичні прилади та апарати. – Івано-Франківськ, 2009. – С. 5-18.