Модуль 2. Основи біофізики

Змістовий модуль 3. ОСНОВИ БІОМЕХАНІКИ, БІОАКУСТИКИ, БІОРЕОЛОГІЇ ТА ГЕМОДИНАМІКИ

Заняття №10

(практичне)

ОСНОВИ БІОМЕХАНІКИ

Актуальність теми:в результаті вивчення теми студенти засвоюють ряд термінів, понять, закономірностей і законів, які використовуються для опису різноманітних механічних рухів у біологічних системах.

Мета: в результаті проведення заняття студенти повинні:знати основні поняття кінематики поступального і обертального рухів, основне рівняння динаміки обертального руху, закон збереження моменту імпульсу, фізичні основи методу центрифугування, елементи біомеханіки опорно-рухового апарату людини; вміти розв’язувати типові задачі біомеханіки.

Питання, рекомендовані для повторення

1. Механічний рух. Матеріальна точка. Система відліку.

2. Рівномірний прямолінійний рух.

3. Рівноприскорений прямолінійний рух.

4. Рівномірний рух по колу.

5. Умова рівноваги тіла, що має закріплену вісь обертання.

Основні питання теми заняття

1. Біомеханіка як наука.

2. Основні поняття кінематики поступального руху: середня і миттєва швидкості, середнє і миттєве прискорення, нормальне і тангенціальне прискорення, рівняння руху.

3. Основні поняття кінематики обертального руху: середня і миттєва кутові швидкості, середня і миттєва лінійні швидкості, кутове прискорення, нормальне і тангенціальне прискорення, рівняння обертального руху.

4. Основні поняття динаміки обертального руху: момент сили, момент інерції, момент імпульсу, кінетична енергія, робота, основне рівняння динаміки обертального руху, закон збереження моменту імпульсу.

5. Центрифугування.

6. Елементи біомеханіки опорно-рухового апарату людини: елементи скелету як важелі, ізотонічне і ізометричне скорочення м’язів, динамічна і статична робота м’язу, абсолютна сила м’язу.

7. Ергометрія.

Література

1. Конспект лекцій.

2. Тиманюк В.А., Животова Е.Н. Биофизика: Ученик. – 2-е изд. – К.: ИД «Профессионал», 2004. – С. 39-57.

3. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. – М.: Высшая школа, 1987. – С. 104-123.

4. Ливенцев Н.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1978. Т. І. – С. 9-19.

ЗАНЯТТЯ №11

(лабораторне)

ВИВЧЕННЯ РОБОТИ АУДІОМЕТРА

Актуальність теми:в результаті вивчення теми студенти засвоюють ряд термінів, понять, закономірностей і законів для розуміння фізичної природи звуку, механізмів його генерації, розповсюдження і практичного використання.

Мета: в результаті проведення заняття студенти повинні:знатифізичні характеристики звуку, характеристики слухового відчуття, фізичні основи аудіометрії;навчитиськористуватися аудіометром.

Питання, рекомендовані для повторення

1. Механічні хвилі і їх характеристики.

2. Звук.

ОСНОВНІ ПИТАННЯ ТЕМИ ЗАНЯТТЯ

1. Фізичні характеристики звуку. Характеристики слухового відчуття.

2. Шкала рівнів інтенсивності звуку.

3. Закон Вебера-Фехнера. Шкала рівнів гучності.

4. Аудіометрія. Аудіограма.

5. Призначення, будова і принцип дії аудіометра.

6. Фізичні основи звукових методів діагностики в клініці.

ЛІТЕРАТУРА

1. Конспект лекцій.

2. Чалий О.В., Агапов Б.Т., Цехмістер Я.В. та ін. Медична і біологічна фізика. Підручник для студентів вищих навчальних закладів освіти ІІІ – ІV рівнів акредитації. – К.: Книга плюс, 2005. – С. 165-171.

3. Тиманюк В.А., Животова Е.Н. Биофизика: Ученик. – 2-е изд. – К.: ИД «Профессионал», 2004. – С. 66-72.

4. Ремизов А.М. Медицинская и биологическая физика. – М.: Высшая школа, 1987. – С. 150-164.

5. Эссаулова И.А. и др. Руководство к лабораторным работам по физике. – М.: Высшая школа, 1983. – С. 86-89.

6. Лабораторні і медичні прилади та апарати. – Івано-Франківськ, 2009. – С. 11-13.

ІНСТРУКЦІЯ

до проведення лабораторної роботи

Завдання.Побудувати аудіограму лівого і правого вуха для повітряної провідності звуку.

МЕТОДИКА РОБОТИ

Зняття аудіограми проводиться за допомогою аудіометра. При цьому за допомогою приладу визначаються пороги слухового відчуття на різних частотах. Порогові значення інтенсивності у вигляді точок наносять на бланк аудіограми. Сполучаючи дані точки плавною кривою, отримують аудіограму.

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Підключити до аудіометра шнур живлення і телефони. Останні підключити до розйому з позначенням “ВТ” на задній панелі приладу.

2. Увімкнути перемикач “сеть”. При цьому має загорітися індикаторна лампочка.

3. Перемикач "К, В" на передній панелі приладу перевести в положення “В”, що відповідає повітряній провідності звуку.

4. Перемикач інтенсивності маскуючого шуму “маск. шум” перевести в положення “0”.

5. Натиснути кнопку “прижим” і покласти бланк аудіограми так, щоб він розмістився строго над зразком бланку на панелі аудіометра.

6. Переміщуючи перемикач рівня інтенсивності звуку послідовно визначити пороги чутності для всіх фіксованих частот. При цьому на бланку нанести точки через отвори на горизонтальній лінійці, що відповідають точці перетину лінійки перемикача частот і рівня інтенсивності.

7. За допомогою перемикача телефонів перемкнути звук на інший телефон і виконати дослідження гостроти слуху іншого вуха.

8. Відкладені точки з’єднати плавними кривими.

9. На зворотній стороні бланку записати висновок, проаналізувавши одержані частотні залежності порогів слухового відчуття.

ЗАНЯТТЯ №12

(практичне)

УЛЬТРАЗВУКОВА ДІАГНОСТИЧНА І ТЕРАПЕВТИЧНА АПАРАТУРА

Актуальність теми: в результаті вивчення теми студенти засвоюють ряд термінів, понять, закономірностей і законів, які необхідні для розуміння механізмів генерації ультразвукових хвиль, їх дії на біологічні тканини і практичного використання у стоматології.

Мета: в результаті проведення заняття студенти повинні: знати фізичні характеристики ультразвуку, способи його одержання, будову і принцип роботи апарату для ультразвукової терапії; особливості дії ультразвуку на організм людини; вміти користуватись ехоенцефалографом, вимірювачем потужності ультразвуку та апаратом для ультразвукової терапії.

Питання, рекомендовані для повторення

1. Механічні коливання і їх характеристики.

2. Поперечні і повздовжні хвилі, механізм їх утворення.

3. Рівняння хвилі.

4. Звукові хвилі.

5. Вільні електромагнітні коливання в коливальному контурі. Формула Томсона.

6. Генератор електромагнітних коливань: призначення, будова і принцип дії.

ОСНОВНІ ПИТАННЯ ТЕМИ ЗАНЯТТЯ

1. Ультразвук. Способи одержання ультразвуку. Джерела ультразвуку.

2. Особливості поширення ультразвуку. Фізичні характеристики ультразвуку і його властивості.

3. Ефект Доплера і його використання в медицині.

4. Дія ультразвуку на біологічні тканини.

5. Призначення, будова і принцип дії:

а) ехоенцефалографа;

б) вимірювача потужності ультразвуку;

в) апарата для ультразвукової терапії.

ТЕМИ РЕФЕРАТІВ

1. Ультразвук. Джерела ультразвуку.

2. Акустичні методи не руйнуючого контролю матеріалів.

3. Використання ультразвуку в стоматології (діагностика).

4. Використання ультразвуку в стоматології (фізіотерапія).

5. Використання ультразвуку в стоматології (хірургія).

ЛІТЕРАТУРА

1. Конспект лекцій.

2. Чалий О.В., Агапов Б.Т., Цехмістер Я.В. та ін. Медична і біологічна фізика. Підручник для студентів вищих навчальних закладів освіти ІІІ – ІV рівнів акредитації. – К.: Книга плюс, 2005. – С. 175-178.

3. Тиманюк В.А., Животова Е.Н. Биофизика: Ученик. – 2-е изд. – К.: «Профессионал», 2004. – С. 175-178.

4. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. – М.: Высшая школа, 1987. – С. 164-168.

5. Ливенцев Н.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1978. – Т. 1. – С. 91-94, 103-107.

6. Лабораторні і медичні прилади і апарати. – Івано-Франківськ, 2009. – С. 13-16.

7. Ливенцев Н.М., Ливенсон А.Р. Электромедицинская аппаратура. – М.: Медицина, 1974. – С. 269-295.

8. Сперанский А.П., Рокитянский В.И. Ультразвук и его лечебное применение. – М.: Медицина, 1974.

9. Разумов Н.К. Основи теории энергетического действия вибрации на человека – М.: Медицина, 1975.

ЗАНЯТТЯ №13

(лабораторне)

ВИЗНАЧЕННЯ МОДУЛЯ ЮНГА КІСТКОВОЇ ТКАНИНИ

Актуальність теми:в результаті вивчення теми студенти засвоюють ряд термінів, понять, закономірностей і законів, які використовуються для опису процесів деформацій тканин і клітин, функціонування опорно-рухового апарата, скорочення і розслаблення м’язів.

Мета:в результаті проведення заняття студенти повинні:знатиосновні механічні властивості біологічних тканин і органів;вміти визначати модуль Юнга кісткової тканини методом прогину балки.

Питання, рекомендовані для повторення

1. Деформація. Види деформацій.

2. Механічні властивості твердих тіл.