Протоколы по биофизике
.pdfд |
а |
т |
а |
W jU A lC ts LL- |
группа_ |
■ /£ ? / |
|
факугсьтет |
ry{jlSisC M ^P04^<-t |
ПРОТОКОЛ
Лабораторная работа Энергообмен человека и способы его определения.
Цель работы: ознакомиться с определения энергообмена у человека, изучить особенности энергообмена в разных физиологических условиях.
Приборы и принадлежности: спирометр, мундштук, вата, спирт, секундомер.
1. Энергообмен при обычных условиях. Таблица измерений и вычислений.
№№ |
V |
к 4 |
i |
ьГ |
Ev |
М » |
|
V |
|
8v = V - V; |
Ev |
||||
|
|
|
|||||||||||||
|
1. |
а |
х |
|
|
ii | |
|
l. |
I |
t |
|
- |
/ |
|
|
|
.................................. |
|
|
|
|||||||||||
|
2. |
/ |
/ |
Л |
|
04 |
|
|
2. |
/J f |
|
J |
1 |
|
|
|
3. |
1 7 z |
- |
b |
I k |
|
|
3. |
/ |
/? |
^ |
........... |
|
||
|
4. |
|
|
......- |
q j M |
|
|
4. |
|
|
|
........ - Л ................ |
|
||
|
5. |
V |
|
|
0, 0 6 |
1 |
|
5. |
J W |
|
...... |
/ ............. |
|
||
среднее |
|
|
J T f f |
|
teJL ____ |
|
среднее |
2 4 |
, |
____________ Ш - _____________ |
|
||||
F _ Vl+V2+V3+V4+Vs |
|
|
|
|
|
£ 0 4 |
|
|
|
|
|||||
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5V |
_ \Щ \ + \5¥2\ + \ЗУ,\ + \ ^ 4\ + \5Г5\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
= |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5V |
|
3JJJ- * /ОС/с ' ^ |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Е =^--100% |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
У |
К |
|
£ Оё> |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
v = |
1 + v2 + v3 + v4 + v} _ |
2Х t 1 9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
1 |
~ |
|
• |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
5~ |
1'+\5v*1+Иуз1+\6v*1+\Svs1_ |
//■/ ^ / / ^ |
^ |
У |
^ |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
5 |
|
|
|
5^ |
|
|
|
/ |
|
|
|
2. Полученные результаты подставьте в формулу и рассчитайте энергообмен в обычных условиях (ккал/сутки). Q]
|
Q = K ЭК -У0 |
|
где |
[КЭК] = ккал |
ккап |
|
л |
[£] = сут |
К Э К - калориметрический коэффициент кислорода, имеющий значение для углеводов - 5,06 ккал/л, для белков - 4,7 ккал/л, для жиров - 4,8 ккал/л,
Для расчетов берется обычно КЭК углеводов.
VQ - объем кислорода, усвоенного при дыхании, [F0 ] =
сут
V^ —V •0,2 • 0,2 • v • 60 • 24 — //
где V —дыхательный объем, 0,2 и 0,2 - доля кислорода в воздухе и доля усвояемого кислорода при дыхании.
v - частота дыхания, 60 - количество минут в часах, 24 —количество часов в сутках.
Qi= 4 1 %L,L' £ , 0 6 * |
$ |
№№ |
V |
|
V |
^1 |
1 |
L |
^_| |
и |
|
||
_7 |
# О |
|
|||
2. |
/ |
|
|
<2 |
|
--------------------— ~ ~ --------------- |
|
||||
4. |
/ |
ч |
|
|
a i |
3. |
|
|
<2 a t |
||
5. |
4 6 |
|
- |
1 |
|
|
|
|
- Я-З-2 |
||
Среднее .......... - . U ' f L l |
|
О Н А — |
|||
у __V\+V2+ |
+V4+^5 __ |
£ 4 J |
|||
|
|
5 |
|
|
|
ДТ M+\sr2\+\sr3\+\sr,\+\srs\
Ev |
№№> |
|
1. |
|
2. |
/ 9 |
о |
'Л 4. |
|
|
5. |
|
Среднее |
^ 4, |
4 -{ // 6 ^ j |
5.
Q e t - fg z i
V |
|
1 I^ |
|
|
|
|
|
I |
|
JL2 |
. . . |
.. - & . Z ________1 |
||
1 .................. |
r_/U- |
] |
||
I S |
J U - |
-2 |
||
-г |
6 |
................................ |
||
|
|
|
t z u _ |
|
|
z |
... |
/ &..Г |
" |
S ^ |
/ |
Y X |
|
|
к
E ,= Z --100%= |
* / О о \ |
= - /,9 |
|
|
|
|||
У |
|
i ^ o |
|
|
|
|
|
|
- _ v, + v2 + v3 + v4 + v5 _ Z % -f 3- 5 |
^ 2- ^ |
r |
^ fC— ъ 2 |
Ъ |
||||
V = _ |
_ - |
, = |
|
|
|
|
|
|
J - = N |
j + 1^21+1^31■+\SVA1+1^5! =, |
|
|
|
|
|
J 0 9 |
|
|
5 |
' |
|
|
|
|
|
|
E =— -100% = |
• /#*'/* |
y |
|
/ |
|
|
|
|
V0 = F - 0,2 • 0,2 • у • 60 • 24 - £ |
£ |
i - o ^ z - L b S |
- 6 0 * 1 |
V •*££!<{, 6 |
||||
|
|
|
|
|
||||
Рассчитать энергообмен после физической нагрузки Q2 |
= К ЭК V2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
Q2= |
//, ? 6 О / 0?(, |
3.Сравнить полученные результаты. Сделать вывод об изменении энергообмена в различных физиологических состояниях.
£ 04* 0 * 4 /t^oc У уг14^уоиъ£<Ж~о<Лс
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
3.Что называется обменом веществ?
4.Во что преобразуется энергия, которую получают живые организмы?
5.Что является основным источником энергии?
6.Что понимают под основным обменом?
7.На что затрачивается энергия в состоянии относительного покоя?
8.Чему равно среднее значение величины основного обмена для взрослых мужчин и женщин?
9.Как изменяются энергозатраты при физической и умственной работе, после приема пищи и т. д.
10.Как зависят энергозатраты от возраста?
Литература: Н. М. Ливенцев “Курс физики” изд.5 § 31; стр. 156-159. ЛЕКЦИИ.
Дата /. |
/3 |
Ф.И.О. |
UU. |
Группа |
/ О / Факультет ;/Се^,г^к.(1ыл |
|
ПРОТОКОЛ Лабораторная работа
Измерение объема легких человека
Цель работы: Научиться определять объем легких по площади поверхности тела человека и с помощью спирометра.
Приборы и принадлежности: медицинские весы, ростметр, спирометр.
ХОД РАБОТЫ
1.Измерьте свой рост в м. ^
2.Измерьте свой вес в кг.
3.Рассчитайте площадь поверхности тела по формуле Дубоиса
5 = ОД67л/1 * т ^ ^ £ Ь
4. Найти объем легких по формулам:
Ужен = 2000 * 5
Ц*уж= 2500 * S
[V]= 1 см —10 м3 = 10 л
5.Результаты записать в таблицу
№ |
V легких у женщин |
|
V легких у мужчин |
|||
1 |
г 3- 7 |
и |
S. J |
1 |
i Г |
11 |
2 |
|
12 |
J J? |
2 |
<r |
12 |
3 |
4 J |
13 |
|
3 |
Я 3 |
13 |
4 |
14 |
* / |
4 |
|
14 |
|
5 |
S 2 |
15 |
•// r |
5 |
t у 15 |
|
6 |
|
16 |
3 |
6 |
Ч £ |
16 |
7 |
.. |
17 |
|
7 |
^ I |
17 |
8 |
i/ _/J |
18 |
|
8 |
/ |
18 |
|
1 |
|||||
9 |
19 |
|
9 |
/ |
19 |
|
|
|
|||||
10 |
I ; |
20 |
|
10 |
|
20 |
6. Найти значение среднего выборочного
г ж =Я ^1 ; p , =H ± * ± z ± J ^ 4 ^
|
п |
|
|
7. Найти ошибку среднего |
^*'с |
|
|
|
Sn — (7 - |
Fx)2 + <У - Ъ )2 + |
+ ( У - УпУ |
|
N |
п(п —1) |
|
|
|
|
|
^ |
^q04? |
\ |
- в i s |
8.Найти абсолютную ошибку для доверительной вероятности Р=0,95, t=2; для нормального распределения:
А \fjjt . |
^ -2- |
О? |
АV = t * S n |
- а, |
~ $ 0 3 Ч |
г I |
9. Записать окончательный результат:
Уж = (V ± ДУ) л(литр)
Vtic~ *(% & % ± <%#3 Ч ) с/~
, . ( * , 3 9 ± q s ) ^
Ю.Проделать аналогичные вычисления для мужчин.
11.Сравните результат измерения объема легких у мужчин и женщин.
Контрольные вопросы
1.Значение атмосферного давления в механизме легочного дыхания.
2.Единицы измерения атмосферного давления.
3.Что называется атмосферой? Из каких слоев состоит атмосфера?
4.Состав атмосферного воздуха вблизи Земли.
5.Что называется атмосферным давлением, как оно изменяется с высотой?
6.Какими приборами измеряется атмосферное давление?
7.Роль атмосферного давления в жизни человека.
Литература: Ливенцев Н.М. Курс физики. Издание 5-е, стр. 136-140.
Дата---^™—— |
|
^ ^ |
Группа— |
Фак. |
, |
ПРОТОКОЛ |
|
|
Лабораторная работа |
|
|
Изучение действия УВЧ-терапии на организм
Цель работы: исследование воздействия переменного электрического поля УВЧ на диэлектрики и электролиты.
Приборы и принадлежности: аппарат для УВЧ-терапии, кюветы с электролитом и диэлектриком, два термометра, часы.
ХОД РАБОТЫ.
Исследовать тепловое воздействие поля УВЧ на электролит и диэлектрик, i. Результаты измерений температуры занесите в таблицу.
|
|
ТЕМПЕРАТУРА ЖИДКОСТЕЙ |
|
|
Время (мин.) |
Электролит (раствор поваренной |
Диэлектрик (касторовое масло) |
|
0 |
соли) |
|
|
•/5 |
1 |
|
|
5 |
43 |
ь о |
! ю |
|
||
|
|
||
! |
15 |
л о |
зЧ |
i |
20 |
J-i |
|
i |
|
||
1 25 |
и |
4<Р |
|
i |
30 |
1Z |
|
2 . График зависимости температуры жидкостей от времени.
3. Определить ошибку термометра как половину цены деления.
_ |
ценаделения |
at —------------------- |
= |
4. ВЫВОД ( по результатам опытов) •
JyUsL |
^ ^ f £ , J c r U L c ' f t U f |
<-0- |
x ju ^ tJ c o /U I* A - y & Y |
iU . |
1 z^ e ^ - **- |
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
J.Что называется электрическим диполем? Плечом диполя?
2.Что называется электрическим моментом диполя?
3.Единица измерения электрического момента диполя.
4.Объясните ориентацию диполя:
а) помещенного в однородное электрическое поле; б) помещенного в неоднородное электрическое поле.
5.Объяснить действие высокочастотного электрического поля на электролит и диэлектрик.
6.Написать формулы для определения количества теплоты, выделяемое в электролите и диэлектрике в электричерком поле УВЧ.
7.От чего зависит распределение электрического поля УВЧ между электродами?
ЛИТЕРАТУРА. А.Н. Ремизов « Медицинская и биологическая физика », М, 1987г.,§14.2; стр.270 - 271;
Н. М. Ливенцев «Курс физики», изд.5,1974г., стр.337 - 341; § 108.
Л Е К Ц И И по физике. |
Стр196-197 |
дата |
/<? /*> |
Ф.И.О. |
СУ U. |
|
/£?У |
гр. |
Фак. |
ПРОТОКОЛ
Лабораторная работа Изучение работы аппарата для гальванизации.
Цель работы: знакомство с принципом работы аппарата для гальванизации (полупроводникового выпрямителя с электрическим фильтром) и использование его в медицинской практике для воздействия на организм с лечебной целью постоянным током малой величины.
Приборы и принадлежности: аппарат для гальванизации «Поток-1», схема выпрямителя на панели, осциллограф, электроды, физиологический раствор, прокладки.
ОФОРМЛЕНИЕ результатов, наблюдений, измерений. 1. Пронаблюдайте и нарисуйте осциллограммы. Укажите вид тока.
/
▲
(
|
ч |
VW |
Y |
|
|
|
|
ЗАДАНИЕ № 2. Проведение процедуры гальванизации.
1.Дать характеристику миллиамперметра: Предел шкалы - 5 jLA/p
Класс точности - Л
|
|
\ |
|
|
АС |
с |
пределшкапыхклассточности |
К Л |
^ |
Абсолютная ошибка 51 |
= —------------------------------- = |
^-гтггр |
||
|
|
100 |
(0& |
|
2. |
Наложим электрод, найдем величину тока, вызвавшего пороговое раздражение |
||||
|
I |
= |
тА |
|
h меньшего электрода (в см): |
3. |
Измерим длину / и ширину |
||||
|
1= 3 и л |
|
|
||
Sh |
И= J |
|
|
|
|
и |
<57 |
находим как половину цены деления линейки: |
|||
|
|
|
2 |
Л |
' |
4.Вычисляем площадь меньшего электрода:
5.Вычисляем плотность тока:
|
1ш1ш±- |
, i £ F * |
|
|
|
|
|
|
5 |
h-l |
£ |
|
|
|
|
6. |
Вычисляем относительную ошибку плотности тока: |
|
|||||
|
|
= ® + ® +£L_.g_£ т> |
|
S O S ' = f? r s - a o 1 £ - r |
Я У |
||
|
Ы _ |
I |
ь i t-t* |
■* |
^ |
r |
|
7. |
Вычисляем абсолютную ошибку плотности тока: |
|
|
||||
|
— — |
|
.j = о {•£¥ ~ |
|
О■£■^ |
|
|
\J Jmax
8.Окончательный результат:
тА |
± £> OZ& |
j ucm.- U ±$) — * Q |
|
9. ВЫВОД: |
^ ^ |
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
1.Какие вещества называются полупроводниками?
2.Основное свойство полупроводников.
3. |
Какие полупроводники относятся к п- |
и р- типу? |
|
4. |
Явления, происходящие при контакте полупроводников п - р- типа |
||
5. |
Опишите процесс, происходящий в n-р- |
переходе |
при обратном |
|
подключении тока. |
|
|
6. |
Опишите процесс, происходящий в n-р- |
переходе при прямом подключении. |
|
7. |
Какой метод лечения называется гальванизацией? |
* |
8.Объясните принцип работы мостиковой схемы и зарисовать её.
9.Назначение электрического фильтра.
Ю.Какие процессы происходят в тканях и клетке под влиянием постоянного тока?
ЛИТЕРАТУРА. Ливенцев Н.М. «Курс физики», изд. 5; §7,1 ;7,4; стр.224-276; 230-232.
ДатаЛд, |
U И. |
Гp. |
факультет |
ПРОТОКОЛ |
|
Лабораторная работа. |
|
Элементарная теория электрофореза. |
Пель работы: с помощью аппарата для гальванизации «Поток-1» провести электрофорез, определить электрофоретическую подвижность иона К+. Приборы и принадлежности: аппарат для гальванизации «Поток -1», панель с
фильтровальной бумагой, электроды, физиологический раствор, секундомер,
КМп04.
ХОД РАБОТЫ.
1.Измерить путь (1), пройденный ионами калия К+( ширину окрашиваемой
полосы в трех разных точках):
/, = О, 7 I, = 6 I, = f
7 _ А+/2 +h _ ЗУ-?$ & tj$ Ч |
ю 5^6 |
|
||
/ _ |
з |
.у т |
* |
|
2. Вычислить абсолютную погрешность: |
|
|||
= / - / , = q 5 6 - q г - - g i t |
|
|||
Sl2= l - l2=q |
- о б - |
- $ 0 4 |
|
|
я ъ= / - / 3= Q5~6- 0 ,4 - |
Q iG |
|
||
- = |
li+ N +W |
= |
(?/<?-€>оч |
„ _ Q о о е |
|
3 |
|
з |
7 |
3.Абсолютная погрешность секундомера St - 0,2с t = 15мин - 900с
4.Абсолютная погрешность вольтметра 5U =0,95
U = 6B
5.Вычислить электрофоретическую подвижность ионов калия К +.
L = 5см, расстояние между электродами на панели; 5L = 0,05сл< (половина цены деления линейки)
W= $t 2 . t o *
6. |
Вычислить относительную и абсолютную погрешности: |
||||||
|
~№~ =Ё-+ё:1+^ . + * -rQC-/±в СЧ +Qt£+O0№ * * £ |
||||||
|
W |
I |
L U |
t |
' ~ |
7 |
' |
|
l |
|
|
|
|||
|
<W = |
5W |
|
|
|
|
|
|
|
W |
|
|
|
|
|
7. |
Записать окончательный результат: |
- f |
М- |
||||
|
Wm =(W±SiV)-£- |
*=• (s, л 1C~^ / |
|||||
|
40 |
) & с |
Вс
8.Определить окончательную величину дзета-потенциал, по значению
электрофоретической подвижности ионов К+. |
|
|
чб . |
W В |
|
4 = 2.09" 10 |
|
|
i g s e 2 |
■ |
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
Л
-Y
*£Г,2 Ю --
1.Что называется электрофорезом?
2.Что такое лекарственный электрофорез?
3.На что влияет электролитическая проницаемость растворителя?
4.Дайте определение дзета-потенциала. Для чего необходимо знать величину £•
5.Что называется электрофоретической скоростью иона?
6.Вывести формулу дзета-потенциала.
7.Вывести формулу электрофоретической скорости иона.
ЛИТЕРАТУРА. Н.М. Ливенцев «Курс физики», изд.5; §76,77; стр. 230-233; А.Н. Ремизов «Курс физики», стр. 342-343; § 191.