- •Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом
- •Величина лпэ в кэВ/мкм зависит от плотности вещества.
- •Относительная биологическая эффективность различных видов излучений
- •Физико-химические основы биологического действия ионизирующего излучения. Защита от ионизирующих излучений
- •Ионизационные потери
- •Тормозное и черенковское излучения
- •Прямое и косвенное действие излучений на мишени в клетках
- •Первичные продукты радиолиза воды и их взаимодействие с биомолекулами
- •Дифференциальное уравнение гармонического колебания.
- •Уравнение для смещения, скорости и ускорения колеблющейся точки.
- •Энергия при гармоническом колебании.
- •Таким образом, полная энергия гармонического колебания оказывается постоянной в отсутствие сил трения. Сложение гармонических колебаний, направленных по одной прямой.
- •Сложное колебание и его гармонический спектр.
- •Сложение взаимно-перпендикулярных колебаний.
- •Затухающие колебания.
- •Уравнение волны.
- •Эффект доплера.
- •Акустика.
- •Природа звука.
- •Характеристики слухового ощущения и их связь с физическими характеристиками звука.
- •Физические основы звуковых методов исследования в клинике.
- •Голография
- •Дифракция света. Дифракция на щели в параллельных лучах.
- •Дифракция решётки. Дифракционный спектр.
- •Дозиметрия ионизирующего излучения. Поглощенная и экспозиционная дозы. Мощность дозы. Связь мощности дозы и активности. Дозиметрические приборы.
- •Внесистемная – рад
- •Детекторы ионизирующего излучения. Ионизационные камеры.
- •Газоразрядные счетчики. Фотографические сцинтилляционные,
- •Полупроводниковые и черенковские детекторы.
- •Авторадиография.
- •Импульсный сигнал и его параметры.
- •Генераторы импульсных (релаксационных) электрических колебаний. Мультивибратор. Блокинг-генератор.
- •Дифференцирующая и интегрирующая цепи: принципиальная схема, зависимость формы выходного импульса от длительности входного и постоянной времени цепи.
- •Физиотерапевтические аппараты низкочастотной терапии. Электронные стимуляторы для физиологических исследований и для лечебных целей. Типы и устройство кардиостимуляторов.
- •Дефибрилляторы.
- •Магнитные моменты электрона, атома и молекулы.
- •Магнитные свойства вещества.
- •Аппарат терапии переменным магнитным полем.
- •Физические основы магнитокардиографии.
- •Мембранные потенциалы и их ионная природа.
- •Диффузия. Пассивный перенос неэлектолитов через биомембраны, уравнение Рика. Транспорт неэлектролитов через мембраны путем простой и облегченной (в комплексе с переносчиком) диффузии.
- •Механические свойства биологических тканей.
- •Вязкоупругие, упруговязкие и вязкопластичные
- •Системы. Механические свойства мышц, костей,
- •Кровеносных сосудов, лёгких
- •Задачи, объекты и методы биомеханики.
- •Биомеханика опорно-двигательной системы человека. Биомеханические аспекты остеогенеза.
- •Эргометрия. Механические свойства тканей организма.
- •Микроскоп. Формула для увеличения.
- •Разрешающая способность. Значение апертурного угла. Формула для предела разрешения.
- •Ультрафиолетовый микроскоп.
- •Иммерсионные системы.
- •Полезное увеличение.
- •Специальные приемы микроскопии:
- •Основные характеристики ядер атомов.
- •Радиоактивность. Основной закон радиоактивного распада. Активность.
- •Ядерные реакции. Методы получения радионуклидов.
- •Пассивный и активный транспорт веществ
- •Лиганд - малая молекула (ион, гормон, лекарственный препарат и др.). Второй этап работы фермента - гидролиз атф. При этом происходит образование энзим - фосфатного комплекса (е-р).
- •Перенос кальция из области меньшей (1-4 х 10-3 м) в область больших концентраций (1-10 х 10-3 м) - это и есть та работа, которую совершает Са - транспортная атФаза в мышечных клетках.
- •Проницаемость.
- •Поляризация света.
- •Поляризация при двойном лучепреломлении. Поляризационные устройства.
- •Вращение плоскости поляризации (оптическая активность).
- •Дисперсия оптической активности. Использование поляризованного
- •Света в медико-биологических исследованиях: поляриметрия
- •(Сахариметрия), спектрополяриметрия, поляризационный микроскоп.
- •Прохождение тока через ткани организма. Удельное сопротивление биологических тканей жидкостей при постоянном токе.
- •Первичное действие постоянного тока на ткани организма.
- •Гальванизация.
- •Лечебный электрофорез.
- •Прохождение тока через ткани организма. Удельное сопротивление биологических тканей жидкостей при постоянном токе.
- •Первичное действие постоянного тока на ткани организма.
- •Гальванизация.
- •Лечебный электрофорез.
- •1. Механические волны, их виды и скорость распространения.
- •Уравнение волны.
- •Акустика. Природа звука. Физические характеристики звука. Тоны и шумы.
- •Физические характеристики звука. Тоны и шумы.
- •Характеристики слухового ощущения и их связь с физическими характеристиками звука.
- •Понятие о звукопроводящей и звуковоспринимающей системах уха человека. Физика слуха.
- •Поглощение и отражение звуковых волн. Реверберация.
- •Физические основы звуковых методов исследования в клинике.
- •2. Механические колебания: гармонические, затухающие и вынужденные колебания.
- •Дифференциальное уравнение гармонического колебания.
- •Энергия при гармоническом колебании.
- •Затухающие колебания.
- •Вынужденные колебания. Резонанс.
- •Автоколебания.
- •Разложение колебаний в гармонический спектр. Применение гармонического анализа для обработки диагностических данных. Сложение гармонических колебаний, направленных по одной прямой.
- •Сложное колебание и его гармонический спектр.
- •Сложение взаимно-перпендикулярных колебаний.
- •Ультразвук. Методы получения и регистрации.
- •Источники и приемники акустических колебаний и ультразвука.
- •Физические основы действия ультразвуковых волн на вещество. Низкочастотный и высокочастотный ультразвук.
- •Физические основы применения ультразвуковых волн в медицине Ультразвуковая диагностика. Хирургическое и терапевтическое применение ультразвука.
- •Эффект Доплера и его применение для неинвазивного измерения скорости кровотока.
- •Инфразвук, особенности его распространения. Физические основы действия инфразвука на биологические системы.
- •Вибрации, их физические характеристики
- •Ударные волны.
- •Модель Вольтера
- •Модель, представляющая сердечно-сосудистую систему как электрическую цепь. Чисто резистивная модель
- •1.1.2.5. Модели электрической активности сердца
- •1. Основные понятия гидродинамики. Условие неразрывности струи
- •Уравнение Бернулли.
- •Внутреннее трение (вязкость) жидкости. Формула Ньютона.
- •Ньютоновские и неньютоновские жидкости.
- •Методы определения вязкости жидкости.
- •Реологические свойства крови, плазмы и сыворотки. Факторы, влияющие на вязкость крови в организме.
- •Фотоэффект.
Физико-химические основы биологического действия ионизирующего излучения. Защита от ионизирующих излучений
Ионизирующее излучение – радиоактивное (, , ) и жесткое рентгеновское излучение, а также потоки протоков и нейтронов.
Обладая высокой кинетической энергией , -частицы или -фотоны радиоактивного излучения, проникая в вещество, взаимодействует с электронами атомов, выбивают их из орбит и таким образом ионизируют вещество. Вместе с ионизацией происходит и возбуждение атомов с последующим излучением в оптическом диапазоне, а также и активация молекул, приводящая к фотохимическим реакциям. Рентгеновское и -излучения, хотя и не производят значительной первичной ионизации, но образуют при этом вторичные электроны с высокой энергией, которые, подобно -частицам, могут интенсивно ионизировать и возбуждать атомы и молекулы вещества.
Отдельные частицы могут сталкиваться с ядрами атомов, и, если они имеют достаточную энергию, вызывать возбуждение ядра, ядерный фотоэффект или ядерную реакцию (последнее более характерно для нейтрона). Действие на вещество -излучения сходно с действием жесткого рентгеновского излучения (фотоэффект, комптон-эффект).
Скорость и энергия протонов, выбрасываемых при ядерных реакциях, равно как и их проникающая и ионизирующая способности, близки к таковым у -частиц.
Нейтроны, выбрасываемые при ядерных реакциях, имеют начальную ~3·109м/с и энергию 4÷5МэВ. В связи с отсутствием заряда первичная ионизирующая способность у них низкая, проникающая – высокая.
Ионизирующий эффект от действия нейтронов на вещество является следствием главным образом вторичных процессов. При соударении нейтронов с ядрами атомов могут происходить упругое рассеяние, неупругое их рассеяние и захват нейтрона ядром (радиационный захват). При упругом рассеянии, особенно, с ядрами легких элементов, нейтрон передает ядру часть кин. эл. Ядро, называемое в данном случае ядром отдачи, за счет полученной энергии производит вторичную ионизацию, которая благодаря наличию у ядра заряда может быть весьма интенсивной. Так как ткани организма содержат много водорода, то быстрые нейтроны легко теряют в них энергию и, образуя ядро отдачи (протоны), вызывают значительную ионизацию.
При неупругом соударении ядро за счет полученной от нейтрона энергии возбуждается и испускает один или несколько -фотонов.
Если нейтрон поглощается ядром, то происходит ядерная реакция, преимущественно – превращение ядра в его радиоактивный изотоп с последующим бета-распадом и излучением -фотоном.
При действии ионизирующего излучения может происходить также нарушение структуры молекулы вещества (например, радполиз Н2О).
Первичные процессы ионизации не вызывают больших нарушений в тканях. При вторичных – происходит разрыв связей внутри сложных органических молекул. Возможно образование активных биохимических продуктов. Все это приводит к лучевой болезни.
Для защиты от жесткого рентгеновского и -излучений применяются вещества с высоким атомным номером и значительной плотностью: чугун, сталь, свинец, баритовый кирпич, свинцовое стекло и т.д. Для защиты от нейтронов применяются вещества с невысоким атомным номером, преимущественно содержащие водород: вода, бетон и др.
Защитой от -излучений (протонов) может служить тонкий слой любого вещества (одежда, плотная бумага, целлофан и т.п.). Опасны при попадании на слизистые оболочки дыхательного или пищеварительного путей. Для защиты от рентгеновского излучения может служить слой, например, дерева, органического стекла, стекла, любого легкого металла толщиной ~ 1см.