- •Введение
- •Элементарные частицы атомы молекулы тела
- •Классификация медицинской электронной аппаратуры
- •Классификация медицинской электроники по функциональному назначению.
- •II. Классификация медицинской аппаратуры по принципу действия.
- •Действие электрического тока на организм.
- •От вида тока и частоты.
- •Обеспечение электробезопасности при работе с медицинской аппаратурой.
- •Классификация медицинской аппаратуры по способу дополнительной защиты от поражающего действия электрического тока.
- •Надежность медицинской аппаратуры
- •Механические колебания
- •Незатухающие колебания
- •Энергия колеблющейся точки
- •Затухающие колебания
- •Вынужденные колебания
- •Автоколебания
- •Сложение колебаний
- •I.Однонаправленные колебания.
- •2. Взаимноперпендикулярные колебания.
- •Сложное колебание. Гармонический спектр сложного колебания.
- •Механические волны.
- •Уравнение плоской механической волны.
- •Энергия волны. Поток энергии волны. Вектор Умова.
- •Эффект Доплера.
- •Акустика. Природа звука.
- •Физические характеристики звука.
- •Характеристики слухового ощущения (Физиологические характеристики).
- •Шкала уровней громкости.
- •Звуковые методы исследования в клинике.
- •Гидродинамика
- •Свойства жидкостей
- •Основные понятия гидродинамики
- •Уравнение неразрывности струи
- •Уравнение Бернулли
- •Практические следствия из уравнения Бернулли.
- •Определение гидростатического давления
- •Правило Бернулли
- •4.Всасывающее действие струи – водоструйный насос.
- •Вязкость жидкости.
- •Ламинарное и турбулентное течение
- •Течение реальной жидкости по горизонтальной трубе постоянного сечения. Закон Гагена-Пуазейля.
- •Течение жидкости по горизонтальной трубе переменного сечения
- •Течение жидкости по разветвленной трубе
- •Течение жидкости по эластичной трубе
- •Биореология.
- •О т градиента скорости (скорости сдвига)
- •2) От гематокритного показателя (гематокрита) ,
- •3) От температуры
- •От диаметра сосуда, по которому течет кровь
- •Физические модели кровообращения.
- •Гидродинамическая
- •Электрическая модель.
- •Закономерности выброса и распространения крови в большом круге кровообращения.
- •Работа и мощность сердца.
- •Биологические мембраны
- •2.Физические свойства мембран.
- •Методы исследования мембран
- •4. Рентгеноструктурный анализ.
- •Диффузия в жидкостях. Закон Фика
- •Транспорт веществ через мембрану.
- •Пассивный транспорт веществ.
- •Перенос незаряженных частиц (атомов и молекул) через мембрану
- •Перенос заряженных частиц (ионов) через мембрану
- •Облегченная диффузия.
- •Активный транспорт.
- •Потенциал действия.
- •Распространение потенциала действия. (проведение возбуждения по нервным волокнам).
- •Электромагнитные явления в биологических системах Природа биопотенциалов и способы их описания
- •Равенство Доннана.
- •Потенциал покоя
- •Потенциал действия.
- •Распространение потенциала действия. (проведение возбуждения по нервным волокнам).
- •Биофизические принципы исследования Электрических полей в организме.
- •Электрический диполь
- •Напряженность электрического поля диполя.
- •Потенциал. Разность потенциалов.
- •Диполь в электрическом поле.
- •Токовый диполь. Эквивалентный электрический генератор.
- •Электрокардиография
- •Метод отведений Эйнтховена
- •Вектор-электрокардиография.
- •Незатухающие электромагнитные колебания.
- •Затухающие колебания
- •Вынужденные колебания.
- •Импульсные токи
- •Апериодический разряд конденсатора
- •Характеристики импульсных токов.
- •Генераторы импульсных токов.
- •Генератор на неоновой лампе
- •Блокинг-генератор
- •3. Мультивибратор
- •Изменение формы импульса.
- •Дифференцирующая цепь
- •Действие импульсного тока на ткани организма
- •Биологические основы реографии
- •Цпт, содержащая последовательно включенные активное, индуктивное и ёмкостное сопротивления
- •Цпт, содержащая параллельно включенные активное, индуктивное и ёмкостное сопротивления
- •Органы и ткани как элементы цптю
- •Электромагнитное поле. Электромагнитные волны Основные положения электромагнитной теории Максвелла.
- •Энергия электромагнитной волны
- •Физические процессы, происходящие в тканях организма под действием токов и электромагнитного поля
- •3. Переменное магнитное поле.
- •Поляризация света Природа света. Основные характеристики света
- •Поляризация света
- •Методы получения полностью поляризованного света
- •При отражении от неметаллического зеркала
- •При двойном лучепреломлении
- •3. Дихроизм.
- •Система поляризатор – анализатор
- •Вращение плоскости поляризации. Поляриметрия
- •Поляризационный микроскоп
- •Тепловое излучение. Природа теплового излучения. Характеристики теплового излучения
- •Закон Кирхгофа
- •Законы излучения абсолютно черного тела
- •Формула Планка и её применение для уточнения законов теплового излучения абсолютно черного тела
- •Источники теплового излучения, применяемые для лечебных целей
- •Электронная оптика Волновые свойства частиц. Длина волны де Бройля
- •Электронный микроскоп
- •Люминесценция
- •Фотолюминесценция
- •Закон Стокса
- •Количественные оценки люминесценции
- •Применение люминесценции в медицине
- •Индуцированное излучение. Лазеры – оптические квантовые генераторы
- •Свойства лазерного излучения
- •Применение лазеров в медицине
- •Голография и возможности её применения в медицине
- •Рентгеновское излучение
- •Свойства рентгеновского излучения
- •Механизмы генерации рентгеновского излучения
- •Рентгеновская трубка
- •Зависимость энергии рентгеновского излучения от рабочих параметров рентгеновской трубки.
- •Действие рентгеновского излучения на вещество
- •Некогерентное рассеяние (эффект Комптона).
- •Применение рентгеновского излучения в медицине
- •Ионизирующее излучение
- •Строение атомного ядра
- •Энергия связи
- •Радиоактивность. Виды излучений
- •Основной закон радиоактивного распада
- •Радиоактивность в природе – естественная фоновая радиация
- •Дозиметрия ионизирующего излучения Проникающая и ионизирующая способности радиоактивного излучения
- •Биофизические основы действия ионизирующего излучения на организм
- •Характеристики ионизирующего излучения
- •Дозиметрическая аппаратура
- •Защита от ионизирующего излучения
- •Электронный парамгнитный резонанс
- •Ядерный магнитный резонанс
.Лекция 1
Введение
Сегодня мы приступаем с вами к изучению медицинской и биологической физики для того, чтобы с материалистической точки зрения понять явления, происходящие в живых организмах, чтобы подготовится к изучению клинических дисциплин и к практической деятельности врача.
Физика изучает общие законы окружающего нас мира – материи, а мы будем к тому же изучать применение этих законов к разрешению проблем биологии и медицины. Термин материя используется для обозначения окружающего нас мира. В.И. Ленин дал очень четкое определение материи: «Материя есть философская категория для обозначения объективной реальности, которая дана человеку в ощущениях его, которая копируется, фотографируется, отображается нашими ощущениями, существуя независимо от них».
Всю материю мы можем разделить на две формы: вещество и поле.
Вещество – форма материи, состоящая из элементарных частиц: протонов, нейтронов, электронов и т.д.
Элементарные частицы атомы молекулы тела
Поле - форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между частицами вещества или телами (элект-ростатическое, электромагнитное, гравитационное, ядерное и др.)
Основное свойство материи – движение. Под движением материи понимается не простое механическое перемещение в пространстве, а все происходящие в окружающем мире процессы и изменения. Условно можно выделить четыре формы движения:
физическая, химическая, биологическая и социальная.
В зависимости от того, какую форму движения материи изучает наука, выделяют науки: физика, химия, биология, медицина, социология и др.
Физика изучает физическую форму движения, и по различным видам этого движения в физике выделяют механику, термо-динамику, электродинамику, атомную и ядерную физику. Это деление условно, так же, как деление всей науки на физику, химию, биологию и др. Все науки перекрываются, поэтому существуют и науки на стыке их: биофизика, физическая химия, медицинская физика и т.д.
Физика является наукой экспериментальной. Это означает, что человек сначала наблюдает явление, затем размышляет - строит модель этого явления, т.е. теорию. Затем проверяет теорию экспериментом - ставит опыт. Если теоретическая модель не совпадает с опытными данными, то теорию либо усовершенствуют, либо отбрасывают, строя новую теорию и снова сверяя её с опытом. Таким образом, человек продвигается к более полному пониманию природы.
Значение физики в медицине фундаментальное. Если говорить о медицинской теоретической науке физиологии, то следует отметить, что в основе её лежат закономерности физики и химии, которые в приложении к живому организму получают новое качество. Поэтому появилась новая наука – биофизика, предметом изучения которой являются физические и физико-химические процессы, лежащие в основе биологических процессов на всех уровнях организации живой материи: молекулярном, субклеточном (структуры внутри клетки), клеточном, органно-тканевом и на уровне организма в целом.
Почти все процессы, происходящие в организме, являясь физиологическими, на самом деле являются физическими. Вот ряд примеров. Дыхание – это движение газа по дыхательным путям, что является предметом изучения аэродинамики. Изучая систему кровооборащения, сердце следует рассматривать как насос, что является предметом изучения механики; при изучении течения крови по сосудам следует руководствоваться законами гидродинамики и физики пластичных веществ; при изучении и измерении разности потенциалов, возникающей при работе сердца, следует опираться на законы электродинамики. Этот ряд можно продолжить дальше, чего мы не можем себе позволить в силу отсутствия времени сегодня. Но в течение нашего общения в этом году мы много раз убедимся в правоте моего заявления о фундаментальном значении физики в понимании физиологических процессов.
Существенное значение приобретают знания физики при физических методах диагностики заболеваний: ЭКГ, реография, термография, томография, ЭПР и ЯМР.
При лечении многих болезней используются методы воздействия на организм различными физическими факторами: пос-
тоянным и переменным электрическим током, электромагнитными полями различного диапазона и т.д.