- •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.
Задачи, объекты и методы биомеханики.
Биомеханика - раздел биофизики, изучающий механические свойства живых тканей, органов и организма в целом, а также физические явления, происходящие в них в процессе жизнедеятельности и перемещения тела в пространстве (при движениях, дыхании, кровообращении).
Опираясь на данные анатомии и используя методы теоретической и прикладной механики, биомеханика исследует деформации структурных элементов тела, движение жидкостей и газов в живом организме, перемещения звеньев тела относительно друг друга и всего тела в пространстве, устойчивость и управляемость движений и другие вопросы, доступные методам механики.
Биомеханика движений исследует структуру опорно-двигательного аппарата (характер подвижных сочленений, число степеней свободы), кинематику движений (скорость, ускорения, траектории), динамику движений - картину действующих сил. Чаще всего задача биомеханического исследования состоит в том, чтобы по кинематическим характеристикам движения определить картину действующих сил.
Современная биомеханика не ограничивается анализом движений. Сфера приложения биомеханики расширяется, и сейчас она включает в себя изучение дыхательной системы, системы кровообращения, специализированных рецепторов и т.п.
Биомеханика дыхательного аппарата изучает кинематику и динамику дыхательных движений, сопротивление дыханию, обусловленное трением воздуха при движении по гортани, трахее и бронхам (неэластическое сопротивление), сопротивление, связанное с упругостью грудной клетки, эластичностью тканей легких, а также поверхностным натяжением жидкости, тонким слоем покрывающим аловеолы (эластическое сопротивление).
Биомеханика кровообращения изучает реологические свойства крови, сосудистой стенки и периваскулярных тканей, особенности тока крови в ветвящихся сосудах, в сосудах малого диаметра и капиллярах, гидродинамические явления в полостях сердца и магистральных сосудах, возникновение акустических колебаний в сердечно-сосудистой системе, вопросы теплообмена и др.
Начало исследований по биомеханике было положено Леонардо да Винчи. Изучая полет птиц и движения человека, работу скелетных мышц и сердца, механику дыхания и голосообразования, он считал, что функционирование ряда систем организма подчинено законам механики.
Значительное влияние на развитие биомеханики оказали труды Джованни Борелли (1608-1679г.) итальянского анатома и физиолога, в книге “О движении животных” он дает анализ различных движений тела при ходьбе, беге, плавании и позиций механики. Борелли впервые определил положение центра тяжести тела человека. Экспериментальное исследование ходьбы было проведено братьями Вебер (E. и W. Weber, 1836 г.) и т.д.
В России начало изучения вопросов биомеханики положено работами И.М.Сеченова и П.Ф.Лесгафта. В “Очерках рабочих движений человека” (1901 г.) И.М.Сеченов дал сводку важнейших биомеханических характеристик движений человека. Кроме того следует отметить работы А.А.Ухтомского (“Физиология двигательного аппарата” - 1927 г.), Н.В.Парийского. Значительный вклад в развитие биомеханики внёс Н.А.Бернштейн, значительно усовершенствовавший методы регистрации и анализа движений и др.
Методы биомеханических исследований включают различные приемы регистрации положения и движения тела, измерений силы групп мышц, моментов инерции звеньев тела и др. Для изучения положения тела существуют приборы, позволяющие определять положение общего центра тяжести по отношению к поверхности опоры, величину опорного контура, степень устойчивости тела в пространстве. Для регистрации движений используются различные варианты световой записи.
Циклография заключается в регистрации на неподвижной фотопластинке нескольких избранных точек движущегося тела. Для регистрации движений, траектории которых могут накладываться друг на друга (например, циклические движения), применяют кимоциклографию - регистрацию движений на равномерно движущейся пленке. Система обработки циклограмм (циклограмметрия) позволяет по циклограмме определить амплитуду движения, скорости и ускорения. Большое распространение получили методы электрической регистрации биомеханических параметров движения. С помощью различных датчиков можно непосредственно регистрировать кривые движения в суставах, составляющие опорных реакций и точку приложения их равнодействующей, линейные и угловые скорости и ускорения и др.
При изучении рабочих движений человека используют специальные насадки к рабочему инструменту с датчиками, позволяющими регистрировать величину прилагаемых мышечных моментов в различных плоскостях, силу удара и т.п. При электрической регистрации параметров движения возможен их непосредственный ввод в ЭВМ. Это даёт возможность получения в реальном масштабе времени таких важнейших показателей движения, как моменты сил, действующих в суставе, работа и мощность.
Значение биомеханики для медицины.
Результаты биомеханических исследований представляют интерес для физиологии и клинической медицины. На основе этих исследований могут быть составлены биомеханические характеристики органов и систем организма, знание которых является важнейшей предпосылкой для изучения процессов регуляции. Значительный интерес биомеханика представляет для протезирования. Многие характеристики опорно-двигательного аппарата используются при проектировании других технических систем (бионика).
Ряд биомеханических показателей состояния кровообращения (например, баллистокардиография, динамокардиография) и дыхания играет роль важных количественных показателей в диагностике, в определении показаний и противопоказаний к операциям на сердце и лёгких.
Исследования биомеханики дыхания и кровообращения использованы при создании аппарата “сердце-лёгкие”. Характеристики прочности костей, суставов и связок, упруго-вязких свойств мышц и других тканей представляют значительный интерес для травмотологии и ортопедии, для понимания механизмов действия повреждающих факторов и предупреждения травм.