- •Колебания, волны, звук
- •Физические основы гемодинамики
- •Физический смысл градиента скорости:
- •Величина градиента давления зависит:
- •Моделирование. Механическая и электрическая модели кровообращения
- •Методы определения скорости кровотока
- •Способы измерения давления крови
- •Медицинская электроника
- •Диагностические электронные системы
- •Классификация усми
- •Геометрическая оптика. Фотометрия. Фотоэффект
- •Законы отражения
- •I закон: Луч падающий, перпендикуляр, восстановленный к границе раздела двух сред в точке падения, и луч отраженный лежат в одной плоскости.
- •Законы преломления
- •I закон: Луч падающий, перпендикуляр, восстановленный к границе раздела двух сред в точке падения, и преломленный луч лежат в одной плоскости.
- •I I закон: Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред и называется показателем преломления второй среды относительно первой:
- •Микроскоп
- •Оптическая система глаза
- •Недостатки оптической системы глаза и их устранение
- •Фотометрия. Фотоэффект
- •Первый закон освещенности:
- •Второй закон освещенности:
- •Фотоэффект
- •I закон: Фототок насыщения j (т.Е. Максимальное число электронов, освобождаемых светом в 1с) прямо пропорционален световому потоку ф.
- •II закон: Скорость фотоэлектронов пропорционально возрастает с увеличением частоты падающего света и не зависит от его интенсивности.
- •Волновая оптика
- •Разрешающая способность оптических систем
- •Способы уменьшения предела разрешения
- •Электронный микроскоп
- •Поляризация света
- •Свойства обыкновенного и необыкновенного лучей
- •Способы получения поляризованного света.
- •Механизм оптического излучения. Оптические квантовые генераторы
- •Факторы действия:
- •Эффект биологического действия лучей лазера зависит:
- •Рентгеновское излучение
- •При этом могут возникнуть три случая взаимодействия.
- •Ядро атома. Радиоактивность
- •Основные свойства ядерных сил:
- •Дозиметрия ионизирующего излучения
- •Материя и движение. Современные взгляды на природу вещества и поля
- •Моделирование. Вероятностные методы диагностики
- •Моделирование состоит из следующих стадий:
- •Медицинская диагностика и возможности её автоматизации
- •Вероятностные методы диагностики
- •Структурные основы функционирования мембран
- •Основные этапы работы атф-азы:
- •Электрогенез биопотенциалов
- •1. Диффузный потенциал Δφд.
- •2. Равновесный мембранный потенциал Δφм(р).
- •Активно-возбудимые среды
- •Биофизика мышечного сокращения
- •Активные и пассивные электрические свойства органов и тканей
- •Современные методы обработки информации количественные показатели в биологии и медицине
- •Элементы теории вероятности
- •Распределение Максвелла
- •Распределение Больцмана
- •Нормальный закон распределения
- •Элементы высшей математики
- •Производная от функции в данной точке
- •Некоторые правила нахождения производных
- •Производные второго и высших порядков
- •Возрастание и убывание функции
- •Дифференциал функции
- •Некоторые свойства дифференциала
- •Неопределенный интеграл
- •Основные свойства неопределенного интеграла
- •Основные методы интегрирования
- •Определенный интеграл
- •Некоторые свойства определенного интеграла
- •Техника вычисления определенного интеграла
- •Дифференциальные уравнения
- •Дифференциальные уравнения с разделенными и разделяющимися переменными
- •Задачи на составление дифференциального уравнения
- •Кибернетика и информатика
- •Основные направления медицинской кибернетики:
- •Использование теории информации в биологии и медицине:
- •Основы вычислительной техники
- •К центральным устройствам относятся:
- •Программное обеспечение эвм
- •Примеры простейших программ:
- •Техника электробезопасности при работе с электронными медицинскими системами
- •Классы защиты условной безопасности
Величина градиента давления зависит:
1. От коэффициента вязкости жидкости, т.к. Fтр ~ η,
2.От скорости течения жидкости прямо пропорционально, т.к. сила сопротивления возрастает пропорционально скорости,
3. Если труба разветвляется, то от числа разветвлений - прямо пропорционально.
Движение жидкости по трубам с эластичными стенками отличается от движения жидкости по трубам с упругими стенками своей непрерывностью. Можно провести аналогию между законом Пуазейля и Ома для участка цепи
Q=(πr4dP)/(8ηL), J=U/R
Разность потенциалов U соответствует разности давлений на концах трубы dP, сила тока J соответствует количеству жидкости Q, а электрическое сопротивление R - гидравлическому сопротивлению X
Q=(dP)/X, X=(8ηL)/ (πr4)
Гидравлическое сопротивление X пропорционально вязкости η, длине трубы L и обратно пропорционально радиусу трубы в четвертой степени. Общее гидравлическое сопротивление последовательных и параллельных участков сосудов подсчитываются также как и электрическое сопротивление;
Хо6щ = X1 + Х2 + Х3 + ... - при последовательном соединении,
1 / Хо6щ= 1 / X1 + 1 / Х2 + 1 / Х3 + ... — при параллельном соединении
Рассмотрим особенности течения крови по эластичным сосудам. Источником энергии, под действием которого осуществляется перемещение крови, является сердце. При сокращении левого желудочка в аорту, заполненную кровью, выбрасывается дополнительно несколько десятков мл. крови, так называемый ударный объём. Давление в аорте повышается - это давление называется систолическим. При этом эластичные стенки аорты дают прирост объема AV, а часть полной энергии переходит в потенциальную энергию деформации сосудистой стенки, но так как обратного тока крови нет (полулунный клапан закрыт), то сокращение стенки облегчает перемещение крови по сосуду и способствует её продвижению дальше. Эластичность сосудистых стенок создает непрерывное течение крови в кровеносных сосудах. Импульс давления распространяется по сосудистым стенкам и называется пульсовой волной. Скорость его распространения значительно выше средней скорости течения крови.
υ исп .=((Eh)/2pr))1/2
где Е - модуль упругости сосудистой стенки, h - толщина стенки, г - радиус сосуда, р - плотность. С возрастом, когда начинает усиленно откладываться холестерин в стенках сосудов (атеросклероз), модуль упругости сосудистой стенки увеличивается, увеличивается и скорость пульсовой волны, это может произойти и при других патологических процессах, поэтому определение скорости пульсовой волны имеет диагностическое значение при различных заболеваниях. Метод графической регистрации пульсовой волны называется сфигмографией. Тензодатчики регистрируют пульс в двух точках, разно удаленных от сердца (сонная и лучевая артерии) и по известному расстоянию между сердцем и точками начала регистрации импульса определяют отношение пути, проходимое пульсовой волной за время t, т.е. скорость.
Моделирование. Механическая и электрическая модели кровообращения
В качестве механической модели можно рассматривать замкнутую систему из множества разветвленных горизонтальных трубок с эластичными стенками, движение жидкости в которых происходит под действием ритмически работающего поршня насоса. Под действием поршня жидкость поступает в аорту и крупные артерии. Дальше она поступает в прекапиллярные сосуды (мелкие артерии и артериолы ), обменные сосуды капилляры, венулы и вены. Ниже на этом рисунке представлен график изменения давления крови в артериальной системе кровообращения. В поршневом насосе (левом желудочке) давление меняется от О до максимального значения и обратно. В аорте и артериях давление пульсирует от систолического (в момент выбрасывания ударного объема крови в аорту) до диастолического когда левый желудочек находится в состоянии покоя. Среднее давление в этих сосудах уменьшается незначительно. Подобные пульсации давления наблюдаются в мелких артериях и артериолах, постепенно затухая. При этом среднее значение давления в артериолах изменяется значительно (градиент давления наибольший). В капиллярах пульсации давления отсутствуют. Градиент давления также значителен,но меньше чем в артериолах. Причина значительного падения давления в артериолах и капиллярах в большом числе разветвлений. Дальнейшее понижение давления наблюдается в венулах и венах. Электрической моделью сердца может быть представленная на рисунке электрическая схема. Генератор электрического напряжения (ГЕН) служит аналогом мышечного источника энергии сердца. Диод (Д) — выпрямитель — аналог аортального клапана. Конденсатор (С) накапливает заряд, а затем разряжается на сопротивление R(x). Роль конденсатора играет аорта, a R(x) периферическая сосудистая система, ее гидравлическое сопротивление X, L характеризует инерционные свойства электрической цепи, что является аналогом массы ударного объема крови.