- •2.Вероятностный характер медико-биологических процессов. Элементы теории вероятностей.
- •3.Вероятность случайного события. Закон сложения вероятностей.
- •4.Вероятность случайного события. Закон умножения вероятностей.
- •5.Принципы вероятностных подходов к задачам диагностики и прогнозирования заболеваний.
- •6.Элементы математической статистики. Случайная величина.
- •7. Распределение дискретных и непрерывных случайных величин и их характеристики: математическое ожидание, дисперсия, среднее квадратичное отклонение.
- •8.Примеры различных законов распределения. Нормальный закон распределения
- •9.Генеральная совокупность и выборка. Гистограмма.
- •10. Оценка параметров нормального распределения по опытным данным.
- •11.Доверительный интервал. Интервальная оценка истинного значения измеряемой величины.
- •12.Применение распределения Стьюдента для определения доверительных интервалов. Методы обработки медицинских данных.
- •14. Определение модуля упругости костной ткани.
- •16.Снятие спектральной характеристики уха на пороге слышимости.
- •17.Исследование действия ультразвука на вещество
- •18. «Определение поверхностного натяжения жидкостей методом измерения максимального давления в пузырке воздуха»
- •21.«Градуировка термопары в качестве термометра»
- •23. «Определение параметров импульсных сигналов, используемых для электростимуляции»
- •25.Определение частотной и амплитудной характеристик, полосы частот, динамического диапазона усилителя.
- •26.Определение концентрации оптически активных веществ с помощью поляриметра.
- •27. Исследование зависимости показателя преломления раствора от его концентрации. Определение концентрации раствора с помощью рефрактометра.
- •28. Определение предела увеличения разрешающей способности объектива микроскопа.
- •30. Определение концентрации и молярной экстинкции вещества методом колориметрии, фотометрии.
- •31. Определение собственной люминесценции белка.
- •32.Дозиметрия ионизирующего излучения. Определить интегальную дозу накопления радионуклидов для каждого студента.
- •33. Определение полного и статического давления крови методом н.С. Короткова.
- •34.Градуировка, спектроскопы и определение спектров поглощения вещества по градуировочной кривой.
- •35.Упругие, вязкие и вязкоупругие среды, их механические характеристики и модели.
- •36.Механические свойства костной ткани, мышц, сухожилий, сосудов.
- •44.Эффект Доплера и его применение для неинвазивного измерения скорости кровотока
- •46.Закон Вебера-Фехнера. Уровни интенсивности и уровни громкости звука. Единицы их измерения - децибелы и фоны.
- •47.Аудиометрия. Фонокардиография.
- •48.Поглощение и отражение акустических волн. Акустический импеданс.
- •49.Ультразвук. Методы получения и регистрации. Действие ультразвука на вещество.
- •50.Биофизические основы действия ультразвука на клетки и ткани организма. Хирургическое и терапевтическое применение ультразвука.
- •51. Ультразвуковая диагностика. Принципы ультразвуковой томографии.
- •52.Инфразвук. Биофизические основы действия инфразвука на биологические объекты.
- •54. Капиллярные явления, их значение в биологических системах. Газовая эмболия.
- •55. Основные понятия гидродинамики. Условие неразрывности струи. Уравнение Бернулли.
- •57.Течение вязкой жидкости. Формула Пуазейля.
- •58.Гидравлическое сопротивление. Распределение давления и скорости крови в ссудистой системе.
- •61. Методы измерения давления крови.
- •2.Метод падающего шарика (метод Стокса).
- •66.Устройство вискозиметра Оствальда. Определение с его помощью вязкости исследуемой жидкости.
- •72. Механизм генерации потенциала действия. Распространение потенциала действия по миелиновым и безмиелиновым нервным волокнам.
- •73.Общие характеристики датчиков температуры.Зависимость сопротивления металлов и полупроводников от температуры.
- •74.Контактная разность потенциалов. Градуировка термопары, термистора и проволочного терморезистора.
- •75.Усилители. Коэффициент усиления усилителя. Требования к усилителям. Классификация усилителей.
- •77.Частотная характеристика усилителя. Частотные искажения. Полоса пропускания усилителя. Предупреждение частотных искажений.
- •79. Повторители. Назначение и типы повторителей.
- •80.Основные характеристики электрического поля. Электрический диполь. Поле диполя. Диполь в электрическом поле.
- •82. Физические основы электрографии тканей и органов. Электрокардиография. Дипольный эквивалентный электрический генератор сердца. Теория отведений Эйнтховена.
- •83.Понятие о мультипольном эквивалентном электрическом генераторе сердца. Электрокардиограф.
- •84.Электропроводность биологических тканей и жидкостей для постоянного тока.
- •85.Первичное действие постоянного тока на ткани организма. Гальванизация. Электрофорез лекарственных веществ
- •86. Переменный ток. Виды сопротивления. Импеданс
- •89. Основные хар-ки магнитного поля
- •90. Воздействие переменным магнитным полем
- •3) Минимальное количество противопоказаний (поздние сроки беременности, онкологические больные)
- •92.Связь амплитуды, формы импульса, частоты следования импульсов, длительности импульсного сигнала с раздражающим действием импульсного тока. Закон Дюбуа-Реймона.
- •94.Аппаратура для электростимуляции. Примеры использования электростимуляции в клинике. Электростимуляция сердца и ее виды.
- •95.Воздействие высокочастотных токов и полей на организм. Первичные механизмы воздействия. Тепловые и нетепловые эффекты
- •96.Высокочастотная мед аппаратура.Электрохирургия.Местная дарсонвализация, индуктотермия, увч-, мкв- , дцв- и квч-терапия.
- •97.Явление рефракции.Законы отражения и преломления.Молекулярн рефракция в-ва.Удельная рефракуия в-ва.
- •98.Устройство рефрактометра. Определение концентрации растворов с помощью рефрактометра.
- •99.Явление полного внутреннего отражения света, принципы волоконной оптики, устройство современных эндоскопов.
- •100.Ход дучей в микроскопе.Увеличение и предел разрешения оптических микроскопров.
- •101.Формула Аббе.Значение апертурного угла. Ультрафиолетовый микроскоп. Иммерсионные системы. Полезное увеличение. Специальные приемы микроскопии.
- •102. Основы электронной микроскопии. Длина волны де Бройля. Предел разрешения электронного микроскопа.
- •111.Интерференционные и дифракционные приборы. Принцип рентгеноструктурного анализа.
- •112. Понятие о голографии.
- •114.Поляриметрия и спектрополяриметрия. Поляризационные приборы.
- •115.Излучение и поглощение энергии атомами. Структура энергетических уровней атомов. Оптические спектры атома водорода.
- •116.Структура энергетических уровней сложных молекул. Молекулярные спектры.
- •117.Эмиссионный и абсорбционный спектральный анализ, его медицинское применение.
- •118.Спектроскопы, спектрографы, монохроматоры, спектрофотометры и их применение в медицине.
- •129.Тормозное рентгеновское излучение.
- •131. Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом.
- •132.Физические принципы рентгенодиагностики и рентгенотерапии.Понятие о рентгеновской компьютерной томографии.
- •133. Основные характеристики ядер атомов.
- •137.Особенности взаимодействия с веществом альфа-, бета-, гамма-излучений и нейтронов.
- •138.Физические принципы защиты от ионизирующих излучений.
- •140.Дозиметрия ионизирующего излучения.
- •143.Методы регистрации ионизирующих излучений, дозиметрические и радиометрические приборы. Естественный радиационный фон. Техногенный фон.
- •144. Цели, задачи и структура биологической физики.
57.Течение вязкой жидкости. Формула Пуазейля.
Занимаясь исследованием кровообращения, французский врач и физик Пуазейль к необходимости количественного описания процессов течения вязкой жидкости вообще. Установленные им для этого случая закономерности имеют важное значение для понимания сущности гемодинамических явлений и их количественного описания.
Пуазейль установил, что вязкость жидкости может быть определена по объему жидкости, протекающей через капиллярную трубку. Этот метод применим только к случаю ламинарного течения жидкости.
Пусть на концах вертикальной капиллярной трубки длиной l и радиусом R создана постоянная разность давлений Dр. Выделим внутри капилляра столбик жидкости радиусом r и высотой h. На боковую поверхность этого столбика действует сила внутреннего трения:
Если р1 и р2 – давления на верхнее и нижнее сечения соответственно, то силы давления на эти сечения будут равны:
F1=p1pr2 и F2=p2pr2.
Сила тяжести равна Fтяж=mgh=rpr2gl.
При установившемся движении жидкости, согласно Второму закону Ньютона:
Fтр+Fдавления+Fтяж=0,
Учитывая, что (р1-р2)=Dр, dv равно:
Объем жидкости, протекающий через некоторое сечение трубки в пространстве между циллиндрическими поверхностями радиусами r и r+dr за время t, определяется по формуле dV=2prdrvt или:
В случае, когда пренебрегаем силой тяжести жидкости (горизонтальный капилляр), объем жидкости, протекающий через сечение капилляра выражается формулой Пуазейля:
58.Гидравлическое сопротивление. Распределение давления и скорости крови в ссудистой системе.
Гидравлическое сопротивление тем больше, чем больше вязкость , длина l трубы и меньше площадь поперечного сечения. Аналогия между электрическим и гидравлическим сопротивлениями позволяет в некоторых случаях использовать правило нахождения электрического сопротивления последовательного и параллельного соединений проводников для определения гидравлического сопротивления системы последовательно или параллельно соединенных труб. Так, например, общее гидравлическое сопротивление трех труб, соединенных последовательно (рис. 7.4, а) и параллельно (рис. 7.4, б), вычисляется соответственно по формулам:
Х = Х1 + Хг + Х3, (7.10)
(7.11)
Чтобы придать уравнению Пуазейля более общее выражение, справедливое и для труб переменного сечения, заменим (р1 - р2)/dl градиентом давления dp/dl, и тогда
(7.12)
Установим в разных местах горизонтальной цилиндрической трубы разного сечения, по которой течет вязкая жидкость, манометрические трубки (рис. 7.5, а). Они показывают, что статическое давление вдоль трубы переменного сечения убывает пропорционально l : dp/dl = const. Так как величина Q одинакова (несжимаемая жидкость), то [см. (7.12)] градиент давления больше в трубах меньшего радиуса. График зависимости давления от расстояния вдоль труб разного радиуса приближенно показан на рис. 7.5, б
Гидродинамическая модель кровеносной системы она позволяет установить связь между ударным объемом крови (объем крови, выбрасываемый желудочком сердца за одну систолу), гидравлическим сопротивлением периферической части системы кровообращения Х0 и изменением давления в артериях. Артериальная часть системы кровообращения моделируется упругим (эластичным) резервуаром .Так как кровь находится в упругом резервуаре, то ее объем V в любой момент времени зависит от давления р по следующему соотношению:V = V0 + kp,где k — эластичность, упругость резервуара (коэффициент пропорциональности между давлением и объемом), V0 — объем резервуара при отсутствии давления (р = 0)Двухкамерная модель лучше описывает процессы, происходящие в сосудистом русле, но и она не объясняет колебания давления в начале диастолы.
59. Применение уравнения Бернулли для исследования кровотока в крупных артериях и аорте (закупорка артерии, артериальный шум, поведение аневризмы) Образование атеросклеротической бляшки в артерии диаметром d1 вызывает сужение просвета артерии до диаметра d2.Течение крови по артерии будет происходить до того момента, пока статическое давление Р2 в месте образования атеросклеротической бляшки будет превышать наружное давление на сосуд Р0 (его можно считать приблизительно равным атмосферному). То есть, кровоток возможен при условии:Р2 - Р0 0. Это реализуется, если d2 dmin. Запишем уравнение Бернулли и условие неразрывности струи для нашего случая:
При сужении артерии сердце начинает работать в более напряженном режиме, в результате чего давление Р1 в артерии начнет возрастать, и кровь с усилием протекает через сужение. С помощью фонендоскопа можно услышать прерывистый шум во время работы сердца, свидетельствующий о нарушении нормального кровотока. Разрыв аневризмы.
При некоторых патологиях наблюдается локальное снижение прочности и упругости кровеносных сосудов. Как следствие этого на некотором участке кровеносного сосуда его деформация под действием пульсирующего кровотока становится необратимой, и возникает вздутие сосуда (аневризма). Скорость кровотока в месте развития аневризмы по условию неразрывности струи будет меньше, чем скорость кровотока в его недеформированной части. Согласно уравнению Бернулли, статическое давление в месте вздутия будет больше статического давления на участках сосуда нормального сечения. Нагрузка на расширенную часть сосуда увеличится, и возникшая аневризма под действием повышенного давления будет иметь тенденцию к расширению. В результате возможен разрыв аневризмы.
60. Распределение скорости кровотока и кровяного давления в большом круге кровообращения. Особенности течения крови по крупным и мелким кровеносным сосудам. В кровеносных сосудах происходит ориентация и агрегация эритроцитов в монетные столбики, а в капиллярах деформация эритроцитов. Условия образования агрегатов в крупных и мелких сосудах различны. Это связано с соотношением размеров сосуда, эритроцита (dэр8 мкм) и агрегата (dагр=10dэр) (см. таблицу 2). Плотность эритроцитов возрастает по мере приближения к оси кровеносного сосуда, что приводит к уплощению профиля скорости, являющегося параболическим в случае ньютоновской жидкости. В прилегающих к стенке сосуда областях кровь оказывается менее плотной. Этот обедненный эритроцитами слой крови ( 1 мкм) является наименее вязким (отн 2, вместо 3,3). Кровь здесь движется быстрее. В мелких сосудах толщина пристеночного слоя составляет существенную часть поперечного сечения, и, следовательно, гематокрит в капиллярах заметно меньше, чем в крупных сосудах. 1/Крупные сосуды (аорта, артерии) dсос dагр, Градиент скорости увеличивается. Агрегаты распадаются на отдельные эритроциты. Вязкость уменьшается.2.Мелкие сосуды (мелкие артерии, артериолы) dсос dагр, dсос =(5-20)dэр Градиент скорости небольшойЭритроциты собираются в агрегаты в виде монетных столбиков. Вязкость крови = 0.005 Па.с.3.Капиллярs dсос dэр Эритроциты, деформируясь, проходят через капилляры даже диаметром 3 мкм.При микроциркуляции эритроциты и плазма рассматриваются отдельно. Капилляры - мельчайшие сосуды диаметром от 5 до 10 мкм. При течении крови в капиллярах эритроциты проходят по одному и деформируются. Эритроциты протискиваются по капиллярам, диаметр которых меньше диаметра эритроцита (дискоцита). Эритроциты представляют собой микроскопические двояковогнутые диски диаметром около 8 мкм, толщиной в центре около 1,4 и на периферии - около 2 мкм. В 1 см3 находится их около 5 миллионов эритроцитов. Основное содержимое эритроцита – белок-переносчик кислорода - гемоглобин. Мембрана эритроцита (толщина 7 – 10 нм) с внутренней стороны укреплена цитоскелетом. Наличие цитоскелета не делает эритроцит жестким. Места вогнутости на эритроцитарной мембране не привязаны к конкретным местам мембраны, а могут перемещаться. Эластичность мембраны эритроцита важна для течения крови по капиллярам. Эластичность эритроцитарной мембраны уменьшается со старением эритроцита, а также при некоторых патологиях.На неньютоновское поведение крови влияют механические свойства мембран эритроцитов, сывороточных белков и плазмы крови, а также явление электровязкости. (Явление электровязкости - у макромолекул, несущих заряд, вязкость больше, поэтому вязкость белков в растворе минимальна в изоэлектрической точке).