- •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.
Акустика. Природа звука. Физические характеристики звука. Тоны и шумы.
Акустика - раздел физики, изучающий звуковые явления. Акустика подразделяется на общую, физиологическую, архитектурную, музыкальную и другие.
Общая акустика изучает преимущественно явления, касающиеся генерации, распространения (отражение, преломление, поглощение и т.д.) и использования звуковых волн для тех или иных целей. Физиологическая акустика изучает физические основы устройства органов речи и слуха, систему звуковых измерений (связь между характеристиками слухового ощущения и звуковой волны) и т.д. Прочие разделы акустики касаются использования звука в различных прикладных областях.
Звуковыми колебаниями или просто звуком называют колебания частиц в упругих средах, распространяющиеся в форме продольных волн, частота которых лежит в пределах, воспринимаемых человеческим ухом, т.е. в среднем от 16 до 20 000 Гц.
В акустике рассматриваются и пограничные со звуком области: ниже 16 Гц — инфразвук и выше 20 000 Гц — ультразвук.
Источником звука является тело любой природы, находящееся в колебательном движении обычно в результате каких-либо механических воздействий, т.е. для возбуждения звука всегда требуется энергия. При колебаниях тело образует в окружающей среде (например, в воздухе) упругую продольную волну, которая достигая уха, вызывает слуховое ощущение.
Звук распространяется в любых упругих средах. Скорость его распространения не зависит от частоты колебаний, она зависит от упругих свойств и плотности среды, а также от температуры. Скорость звука в воздухе (00 С) составляет 331,5 м/сек. При повышении температуры на 10 С она увеличивается примерно на 0,5 м/сек. В твердых и жидких средах скорость звука значительно выше, в воде, например, около 1500 м/сек. Эта скорость звука может быть принята как средняя и для мягких тканей тела человека.
Физические характеристики звука. Тоны и шумы.
Звуковая волна описывается уравнением механической волны
где р и р0- звуковое давление в конкретной точке пространства и максимальное звуковое давление соответственно; - круговая частота, t – время, x- координата точки среды (одномерный случай), v – скорость звуковой волны.
Таким образом, физическими характеристиками звука являются: звуковое давление, интенсивность, частота, период, скорость звуковой волны и т. п. Эти характеристики могут быть измерены физическими приборами.
Дадим определения некоторым физическим характеристикам звука.
Интенсивностью, или силой звука, называют плотность потока энергии звуковой волны; единицы измерения: Вт/м2.
Звуковая волна оказывает на тело, помещенное на пути ее распространения, некоторое давление, называемое давлением звука.
Звуковым, или акустическим, давлением p называют добавочное давление (избыточное над средним давлением окружающей среды), образующееся в участках сгущения частиц в звуковой волне. Оно измеряется в Н/м2.
Для плоской гармонической волны звуковое давление p связано с интенсивностью звука (I ) соотношением или,
где p0 - амплитудное, а pэф — эффективное (среднеквадратичное, которое обычно используется на практике) значения акустического давления.
Произведение скорости звука c в данной среде на плотность среды называется удельным акустическим сопротивлением среды (волновым сопротивлением среды).
Удельный акустический импеданс Z : , где p - звуковое давление, V — колебательная скорость частицы среды.
Удельный акустический импеданс аналогичен электрическому импедансу , где U- напряжение, I -сила тока.
Интенсивность звука: , (1.13)
интенсивность плоской волны: , (1.14)
где V - средняя скорость смещения частиц в волне.
Сравнение формул 1.13 и 1.14 дает нам зависимость скорости смещения частиц в среде от давления .
Величинуназывают акустическим импедансом.
Акустический импеданс является основной характеристикой акустических свойств среды, определяющей условия отражения и преломления звука на границе сред. Для воздуха (при нормальных условиях) Z = 430 кг/м2сек, для воды примерно 145104 кг/м2сек, для железа 4 107 кг/м2сек .
Звуки разделяют на тоны и шумы.
Тоном называется звук, который представляет колебание с постоянной или закономерно изменяющейся по времени частотой. В зависимости от формы колебания частиц среды тоны разделяются на простые (гармонические) и сложные. Сложный тон может быть разложен на простые, получающийся набор частот с амплитудами называется акустическим спектром (рис. 1.1.). Спектр сложного тона линейчатый.
Простой тон может быть получен с помощью камертона или звукового генератора. К сложным относятся звуки музыкальных инструментов, гласные звуки речи человека и др.
Звуковой тон характеризуется частотой (или периодом), амплитудой и формой колебания или его гармоническим спектром, а также величинами, относящимися к звуковой волне: интенсивностью, или силой звука, и звуковым давлением.
Шумом называют звук, отличающийся сложной, неповторяющейся временной зависимостью (рис. 1.2.). К шуму относятся звуки от вибрации машин, аплодисменты, шум пламени горелки, шорох, скрип, согласные звуки речи и т.п. Шум можно рассматривать как сочетание беспорядочно меняющихся сложных тонов. Спектр шума - сплошной.
Шумом называют самые различные звуки, представляющие сочетание множества различных тонов, частота, форма, интенсивность и продолжительность которых беспорядочно меняются.
Шум является вредным явлением. Длительное действие шума на орган слуха вызывает ослабление чувствительности уха, может привести к частичной или полной потере слуха. Действуя на нервную систему, шум вызывает повышенную утомляемость, снижение работоспособности, различные нервные заболевания.
Вредность шума зависит от его громкости и спектрального состава. Нормально допустимым уровнем шума считается 40 - 50 дБ.
Для объективного измерения громкости шума применяются приборы, называемые шумомерами. Шумомер содержит микрофон, который преобразует звуковые колебания в электрические. Эти колебания затем усиливаются и средняя мощность их измеряется при помощи микроамперметра со шкалой, градуированной в децибелах громкости.