Семинар № 4 Биологические мембраны: строение, физические свойства и перенос веществ

Через клеточные мембраны осуществляется перенос важнейших для организма веществ. Поэтому будущий врач должен хорошо знать процессы, протекающие в мембранах при обмене веществ и фармакологическом воздействии на организм.

План изучения темы:

1. Современные представления о молекулярной структуре биологических мембран. Гидрофобное и гидрофильное взаимодействия молекулярных слоев мембраны. Каналы мембраны. Модели искусственных биологических мембран.

2. Пассивный транспорт веществ в клетках. Транспорт воды. Разновидности пассивного транспорта молекул и ионов через биологические мембраны.

3. Физический механизм активного транспорта. Опыты Уссинга.

4. Роль энергетических процессов (окислительное фосфорилирование) для активного транспорта. Особенности переноса глюкозы, аминокислот, ионов, воды

5. Физические методы изучения ультраструктуры биологических мембран. Оптическая и электронная микроскопия, рентгеноструктурный анализ, ЭПР, ЯМР

Литература:

1.Лекции.

2. В.Ф. Антонов и др. Биофизика, М., 2000, гл. 1,2, с. 8-48.

3. А.Н. Ремизов. Медицинская и биологическая физика, М., 2004, гл. 7, с. 113—123.

4. В.Г. Артюхов, М.А. Наквасина. Биологические мембраны, Воронеж, 2000, гл. 1.

Вопросы для самоконтроля:

1. Строение, модели, функции мембран.

2.Физические свойства и параметры мембран.

3.Подвижность фосфолипидных молекул в мембранах. Принципы рентгеноструктурного анализа. Физические основы ЭПР и ЯМР.

4.Физическое состояние и фазовые переходы липидов в мембранах.

5. Модельные липидные мембраны.

6. Пассивный транспорт веществ. Уравнение Нернста-Планка.

7. Простая диффузия. Уравнение Фика. Коэффициент проницаемости. Особенности переноса воды.

8. Облегченная диффузия.

9. Активный транспорт веществ через мембрану. Уравнение Уссинга.

10. Особенности транспорта глюкозы и аминокислот.

семинар № 5

БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В ОРГАНИЗМЕ. ОСНОВЫ БИОЭЛЕКТРОГРАФИИ.

Процессы жизнедеятельности сопровождаются электрическими явлениями в клетках и тканях. Регистрация биопотенциалов широко используется в диагностических целях для оценки состояния органов и тканей человека.

План изучения темы:

1. Понятие электрографии и ее виды.

2. Теория диполя как физическая основа электрографии.

3. Распределение электрического поля диполя в объемном проводнике.

4. Сердце как токовый диполь. Теория Эйнтховена.

4.Физические основы регистрации ЭКГ. Эквипотенциальные поверхности.

Литература:

1.Лекции.

2. В.Ф. Антонов и др. Биофизика, М., 2000, гл. 5, с. 112-123.

3. А.Н. Ремизов. Медицинская и биологическая физика, М., 2004, гл. 7, с. 113—123.

4. А.Г. Логвиненко, С.В. Логвиненко, И.А. Морозова, Э.А. Щербань. Основы классической электрокардиографии, Белгород, 2001, С. 122.

Вопросы для самоконтроля:

1. Cобственные электрические поля человека (элетромагнитные и акустические).

2. Метод исследования электрической активности органов - электрография.

3. Характеристика диполя.

4. Сердце как токовый диполь. Теория Эйнтховена.

5. Основные постулаты и допущения модели

6. Электрокардиографические отведения. Отведения Эйнтховена.

7. Униполярные отведения Вильсона и усиленные отведения Гольдбергера.

8. . Стандартная электрокардиограмма и ее параметры.

9. Определение направления электрической оси сердца (ЭОС).

семинар № 6

Автоволновые процессы в активных средах

В организме волны возбуждения обеспечивают электромеханическое сопряжение и координацию сокращений мышечных структур, синхронизацию отдельных частей и систем органов, работу двигательного аппарата, осуществляют многие жизненно важные функции.

План изучения темы:

1. Понятие об автоволнах.

2.Сердечная мышца как пример активно-возбудимой среды.

3. Тау-модель распространения возбуждения в сердечной мышце.

4. Особенности распространения автоволн в кольце.

5.Трансформация ритма на неоднородном прямолинейном участке активно-возбудимой среды.

6. Ревербератор.

Литература:

1.Лекции.

2. В.Ф. Антонов и др. Биофизика, М., 2000, гл. 6, с. 127—142.

3. А.Н. Ремизов. Медицинская и биологическая физика, М., 2004, гл. 11, с. 213-222.

4. А.Г. Логвиненко, С.В. Логвиненко, И.А. Морозова, Э.А. Щербань. Основы классической электрокардиографии, Белгород, 2001, С. 122.

Вопросы для самоконтроля:

1. Основные функции сердца. Автоматизм. Узлы автоматии.

2. Функция проводимости. Проводящая система сердца.

3. Функция сократимости.

4. Активно-возбудимые среды. Автоколебания и автоволны в органах и тканях.

5. Тау-модель распространения возбуждения в сердечной мышце.

6. Основные свойства автоволн в активных средах.

7. Трансформация ритма волн возбуждения в сердце.

8. Непрерывная циркуляция волн возбуждения в миокарде.

9. Ревербераторы в неоднородных средах. Свойства ревербераторов.