- •Курск – 2006
- •Введение
- •Организация практикума
- •2. Классификация ошибок. Методы их нахождения и устранения
- •Обработка результатов прямых измерений
- •Обработка результатов косвенных измерений Способ № 1
- •Способ № 2
- •Требования к оформлению отчёта
- •Графическое представление результатов
- •Правила работы с физической аппаратурой
- •Правила безопасности при работе с электрооборудованием и электроприборами
- •Первая медицинская помощь при травмах
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Лабораторная работа № 2-а Тема: «принципы устройства и работы аудиометра. Измерение абсолютных порогов слухового ощущения»
- •План изучения темы
- •Краткая теория
- •Устройство аудиометра
- •Меры безопасности
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Указания мер безопасности
- •Запрещается
- •Подготовка аппарата к работе
- •Вопросы для самоконтроля
- •Обязательные для выполнения задания
- •Порядок работы
- •Лабораторная работа № 3 Тема: «определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом компенсации давлений»
- •План изучения темы
- •Краткая теория
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •План изучения темы
- •Краткая теория
- •Однако в медицине широко используется косвенный (бескровный) метод, предложенный н.С. Коротковым. Физические основы этого метода составляют:
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •План изучения темы
- •Краткая теория
- •Устройство вискозиметра вк-4
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Краткая теория
- •Устройство и принцип работы прибора
- •Работа с аппаратом для гальванизации
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Краткая теория
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Техника безопасности при работе с блок-схемой
- •Лабораторная работа № 10 Тема: «изучение электрических свойств электролитов. Исследование зависимости сопротивления электролита от температуры»
- •План изучения темы
- •Краткая теория
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Электрическая схема установки
- •План выполнения работы
- •Электротермометр медицинский тпэм-1 (с датчиками) устройство и принцип работы
- •Подготовка электротермометра к работе
- •Порядок работы
- •Лабораторная работа № 12 Тема: «изучение работы электрокардиографа. Принципы регистрации электрокардиограмм»
- •План изучения темы
- •Краткая теория
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Краткая теория
- •Физические основы действия высокочастотных полей на ткани организма
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •По окончании практической работы заполните таблицу
- •Лабораторная работа № 14 Тема: «исследование цепи переменного тока. Принцип реографии»
- •План изучения темы
- •Краткая теория
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Электростимулирующие параметры импульсного тока
- •Измерение временных и амплитудных параметров сигнала
- •Примеры
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Краткая теория
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Лабораторная работа № 17 Тема: «определение концентрации окрашенных растворов фотоэлектроколориметром»
- •План изучения темы
- •Краткая теория
- •Устройство и работа колориметра принцип действия кфк-2
- •Принципиальная оптическая схема кфк-2
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Лабораторная работа № 18
- •План изучения темы
- •Краткая теория
- •Устройство спектроскопа
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Лабораторная работа № 19 Тема: «определение концентрации сахара в растворе сахариметром»
- •Приборы и принадлежности. Сахариметр, растворы известной концентрации, раствор неизвестной концентрации, дистиллированная вода, пипетка. План изучения темы
- •Краткая теория
- •1. Поляризация при отражении и преломлении.
- •2. Поляризация при двойном лучепреломлении.
- •3. Поляризация при поглощении.
- •Устройство и принцип действия прибора
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Лабораторная работа № 20 Тема: «определение концентрации вещества с помощью рефрактометра»
- •План изучения темы
- •Краткая теория
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Краткая теория
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Лабораторная работа № 22 Тема «низкочастотные и вч-импульсные модулированные токи и их применение в медицине. Аппараты «амплипульс–4» и «искра-1»
- •План изучения темы
- •Краткая теория
- •Устройство и принцип действия аппарата «амплипульс-4»
- •Биофизические механизмы влияния переменных синусоидально-импульсных и модулированных токов на биологические ткани
- •Подготовка аппарата «амплипульс-4» к работе
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Техника безопасности
- •Аппарат для местной дарсонвализации «искра-1»
- •План выполнения работы
- •Меры безопасности
- •Лабораторная работа № 24 Тема: « электромагнитные колебания сверхвысокой частоты. Их характеристика и влияние на организм. Аппарат «луч-4», его параметры и применение в медицине»
- •План изучения темы
- •Назначение аппарата «луч-4»
- •Технические данные
- •Устройство и принцип работы
- •Общие указания
- •Меры безопасности
- •Подготовка к работе
- •Помните!
- •Внимание!
- •Вопросы для самоконтроля
- •Обязательные для выполнения задания
- •План выполнения работы
- •Особенности лечебного воздействия новых излучателей
- •Устройство «алимп-1»
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Вопросы для самоконтроля
- •План выполнения работы
- •Примечание
- •Приложение
- •Перечень экзаменационных вопросов
- •Литература
- •305041, Г. Курск, ул. К. Маркса, 3.
- •305041, Г. Курск, ул. К. Маркса, 3. Заказ № 59.
Порядок работы
-
При проведении процедур тип используемого излучателя, режим работы и значение интенсивности ультразвуковых колебаний устанавливается в соответствии с назначением (предписанием).
-
Для проведения процедуры установите соответствующий излучатель, нажмите кнопку переключателя «ИЗЛУЧАТЕЛЬ» с надписью, идентичной с последней цифрой типа, подсоединенного излучателя.
-
Для проведения процедур в непрерывном режиме, нажмите кнопку «Н» переключателя «РЕЖИМ РАБОТЫ».
-
Установите необходимую интенсивность, нажав соответствующую кнопку переключателя «ИНТЕНСИВНОСТЬ Вт/см2».
-
Для проведения процедур в импульсном режиме нажмите соответствующие указанной длительности импульса кнопку «2», «4» или «10» ms переключателя «РЕЖИМ РАБОТЫ».
-
Смажьте вазелиновым маслом или лекарственным веществом участок поверхности кожи пациента в области воздействия.
-
Подключенный излучатель продезинфицируйте, протерев ватным тампоном, смоченным 96% раствором этилового спирта (или 1% раствором хлорамина).
-
Плотно приложите излучатель его излучающей поверхностью к подготовленному участку тела.
-
Установите необходимую продолжительность времени процедур.
-
Следите за тем, чтобы между поверхностью излучателя и кожей пациента не было прослоек воздуха.
Лабораторная работа № 3 Тема: «определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом компенсации давлений»
МОТИВАЦИЯ ЦЕЛИ. В медицине явление поверхностного натяжения биологических жидкостей играет важную роль для диагностики ряда заболеваний.
Изучение этого явления позволяет лучше понять особенности функционирования кровеносной и дыхательной систем человека, исследовать действия различных биологических поверхностно-активных веществ.
ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ. Установка для компенсации давления в капилляре; термометр; сосуд с дистиллированной водой; набор исследуемых растворов этилового спирта; резиновая груша; пипетка; электрическая плитка.
План изучения темы
-
Молекулярное строение жидкости.
-
Свойства жидкости.
-
Биологические жидкости и их свойства. Энергия поверхностного слоя жидкости.
-
Коэффициент поверхностного натяжения, его физический смысл и единицы измерения.
-
Смачивающие и несмачивающие жидкости. Краевой угол. Мениски.
-
Капиллярные явления. Давление жидкости под сферической поверхностью. Газовая эмболия.
-
Методы измерения поверхностного натяжения биологических жидкостей. Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом компенсации давлений.
Краткая теория
Из-за различия в межмолекулярном взаимодействии на поверхности и внутри жидкости образуется поверхностный слой.
Сила поверхностного натяжения направлена по касательной к поверхности слоя перпендикулярно отрезку контура, ограничивающего эту поверхность, и стремится к сокращению этой поверхности.
Коэффициент поверхностного натяжения жидкости численно равен равнодействующей сил поверхностного натяжения, действующих на единицу длины контура, ограничивающего поверхность:
КПН можно определить как величину, численно равную отношению работы, затраченной на создание поверхностного слоя к площади этой поверхности:
С ростом температуры взаимодействие молекул жидкости несколько ослабляется, т.к. при увеличении кинетической энергии молекул среднее расстояние между ними возрастает. Поэтому с увеличением температуры величина уменьшается.
Для большинства жидкостей поверхностное натяжение падает с температурой практически по линейному закону:
Кроме температуры на величину поверхностного натяжения жидкости существенно влияют растворенные в жидкости, даже в малых количествах, примеси.
Вещества, уменьшающие КПН, называются поверхностно-активными (спирты, мыла, сода, порошки). Поверхностно-активные вещества, растворенные в жидкости, могут концентрироваться на границе раздела и покрывать тончайшей мономолекулярной пленкой поверхность твердого тела. Это явление называют адсорбцией на поверхности твердого тела. В зависимости от свойств адсорбировавшихся на поверхности тела молекул его смачиваемость меняется (как в сторону уменьшения, так и увеличения).
Свойство адсорбции используется при приеме некоторых лекарственных препаратов (активированный уголь).
Особые свойства поверхностного слоя и наличие в нем сил поверхностного натяжения обусловливают целый ряд своеобразных явлений. Если жидкость находится в сосуде, то кроме свободной поверхности, существует еще граница раздела между жидкостью и твердым телом. Если молекулы жидкости сильнее взаимодействуют с молекулами твердого тела, чем с молекулами той же жидкости, то жидкость смачивает твердое тело. Наблюдается явление смачивания (вода-стекло). Если взаимодействие между молекулами самой жидкости больше сил взаимодействия между молекулами жидкости и твердого тела, то наблюдается явление несмачивания (ртуть-стекло).
Угол, образованный твердой поверхностью и касательной к поверхности жидкости, измеренный через нее, называется краевым углом.
Рис. 1.
Особыми оказываются условия равновесия на линии раздела «жидкость- газ - твердое тело» в тонких пленках и в узких сосудах капиллярах. Наблюдающиеся в этих случаях явления называют капиллярными.
За счет проявления сил поверхностного натяжения наблюдается стремление к увеличению толщины пленки, что выражается в появлении добавочного давления в ней. Это избыточное давление было обнаружено и изучено Б.В. Дерягиным и названо расклинивающим давлением. Оно становится особенно заметным при наличии в жидкости ионов. Наличие расклинивающего давления во многих случаях объясняет важный факт устойчивости коллоидных и дисперсных систем.
Очевидна роль капиллярного кровоснабжения для биологических тел. А. Крог считает, что общая поверхность капилляров мышечной системы взрослого человека равна 6 300 м2 (т.е. ленте шириной в 1 м и длиной около 6 км). Это важный фактор для процессов обмена; он нарушается с изменениями диаметра капилляров (подагра, диабет, хронический ревматизм).
Гагек констатировал изменение диаметра капилляров в различные периоды дня, месяца, года при сужении капилляра общий обмен понижается, что является - основой многих болезненных процессов.
Капиллярные эффекты проявляются благодаря действию сил поверхностного натяжения, которые создают давление под искривленной поверхностью внутри жидкости, отличающееся на величину p:
от внешнего давления над поверхностью жидкости, где R - радиус сферической поверхности жидкости в капилляре. В случае вогнутой поверхности жидкости радиусом R,
т.е. давление внутри жидкости под вогнутой поверхностью меньше, чем в газе на величину p (давление Лапласа). Давление Лапласа является причиной закупорки сосудов, по которым движется кровь, eсли в сосуд попадает воздушный пузырек (газовая эмболия). Газ может попасть в кровеносную систему при травме сосудов, внутривенных вливаниях, при резком уменьшении давления.
В общем случае произвольной поверхности двоякой кривизны используется формула Лапласа:
где:
R1 и R2 - радиусы,
p - добавочное давление,
- коэффициент поверхностного натяжения.
Если в жидкость, помещенную в широкий сосуд, опустить капиллярную трубку из материала, смачиваемого этой жидкостью, то последняя поднимается в капилляре выше уровня в широком сосуде.
Если теперь каким-либо способом увеличить внешнее давление воздуха над поверхностью жидкости в капилляре, то можно достигнуть компенсации давлений, т.е. такого положения, при котором уровни жидкости в капилляре и широком сосуде сравняются.
М
Рис. 2.
Пусть при этом внешнее давление пришлось увеличить на величину P. В этом случае:
, (1)
где:
r - радиус капилляра;
P - внешнее давление;
P- добавочное давление;
, при малых .
Прибор, используемый в данной работе, состоит из капилляра A, который сообщается с широкой стеклянной трубкой B и водяным манометром C (см. рис. 2). Трубка B опускается в стакан N с водой, помещенный на подъемном столике K. Столик K вместе со стаканом можно закрепить в любом положении винтом. Перемещая столик со стаканом по вертикали, изменяют давление в свободной части капилляра. Это изменение давления фиксируется манометром, причем при достижении компенсации снимают показания высоты разности уровней в манометре, а величина давления рассчитывается по формуле:
, (2)
где:
- плотность воды,
g - ускорение свободного падения.
При достижении компенсации P=P и , следовательно, согласно уравнению (1), расчетная формула для определения коэффициента поверхностного натяжения имеет вид:
, (3)
Кроме описанного метода КПН измеряется и другими методами:
-
Один из них основан на измерении максимального давления Pmax в воздушных пузырьках, которые выдавливаются из кончика капилляра радиусом r в жидкость.
-
В методе отрывающейся капли предполагается, что в момент отрыва капли от вертикальной круглой трубки радиусом R сила поверхностного натяжения F равна силе тяжести mg, т.е.
,
где:
- плотность жидкости;
V - объем капли.
Этот метод обычно используют для сравнительных измерений с эталонной жидкостью (дистиллированная вода).
Методом отрыва капли определяют в диагностических целях поверхностное натяжение биологических жидкостей: спинномозговой, желчи и др. Прибор, используемый для таких измерений, называется сталагмометром.