- •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.
Модель, представляющая сердечно-сосудистую систему как электрическую цепь. Чисто резистивная модель
Вследствие низкой способности сосудов периферической системы к расширению при изменении давления крови емкость сосудов (С) стремится к 0. Поэтому второе уравнение системы (1.7) теряет смысл. Кроме того, для периферических сосудов величина индуктивности (L) оказывается малой. Причиной этому является небольшая величина просвета артериол и капилляров по сравнению с артериями. Если пренебречь первым членом правой части первого уравнения системы (1.7), то кровоток в микрососуде описывается уравнением Пуазейля:
P1-P2=R0Q, (1.8)
где P1- P2 – разность давления крови на концах выбранного участка сосуда, R0 – периферическое сопротивление крови, Q – объемная скорость кровотока.
Это уравнение аналогично закону Ома для участка электрической цепи. Оно также справедливо для системы микрососудов в целом, и при этом Q - объёмная скорость кровотока во всей системе, а R0 - общее сопротивление системы сосудов. Если провести аналогию с электрическими цепями, то общее вязкостное сопротивление последовательно соединённых сосудов равно сумме сопротивлений отдельных сосудов. А для системы параллельно соединённых сосудов величина, обратная общему вязкостному сопротивлению, равна сумме проводимости отдельных сосудов. Уравнение Пуазейля в системе микроциркуляций называют формулой периферического гемодинамического сопротивления. Представление кровотока в системе микроциркуляции называют чисто резистивной моделью кровообращения.
1.1.2.5. Модели электрической активности сердца
Сокращение сердца представляет собой периодический процесс. Как известно, периодические сокращения сердца вызываются периодическими изменениями электрической активности возбудимых волокон сердца. Для моделирования электрической активности возбудимых волокон сердца используют генератор переменного электрического поля. Впервые эта идея была предложена голландским учёным Эйнтховеном.
Основные постулаты модели следующие:
Электрическое поле сердца представляется как поле точечного токового диполя с дипольным моментом Е, называемым интегральным электрическим вектором сердца (ИЭВС). Этот вектор складывается из диполей разных частей сердца.
ИЭВС находится в однородной изотропной проводящей среде, каковой являются ткани организма.
ИЭВС меняется по величине и направлению. Его начало неподвижно и находится в атриовентрикулярном узле, а конец описывает сложную пространственную кривую.
Позже была разработана мультипольная модель сердца, представляющая сердце не одним, а многими диполями. Эти модели легли в основу широко распространённых методов исследования работы сердца – электрокардиографии и векторкардиографии.
Мы рассмотрим применение дипольной модели сердца для выяснения природы некоторого класса сердечных аритмий.
Электрический диполь, которым моделируется электрическая активность определённой части сердца, генерирует в пространстве переменное электрическое поле с определённой частотой. В точных науках колеблющийся объект принято называть осциллятором.
Так, сердце можно представить тремя осцилляторами, соответствующими синусовому узлу, предсердиям и желудочкам.
Для согласованной работы сердца необходимо синхронизовать колебания этих осцилляторов. Введём понятие синхронных процессов. Два периодических процесса будут синхронны, если их частоты равны или кратны одна другой, а сдвиг фаз с течением времени остаётся постоянным.
Известна способность автоколебательных систем к автоматической взаимной синхронизации, если они связаны между собой. Чем сильнее связь, тем устойчивее синхронизация систем.
Так, ослабляя связь между предсердным и желудочковым осцилляторами, можно получить ряд ритмов, которые качественно соответствуют классу сердечных аритмий, называемых атриовентрикулярной (АВ) блокадой сердца.
Пусть проекция на определенную ось напряженности электрического поля, создаваемого каждым из трех осцилляторов (генераторов электрического поля), описывается функцией:
Ei(t)=E i cos (it + 0i),
где i=1, 2, 3, Ei - амплитуда, ωi - частота, φ0i – нулевая фаза.
Тогда проекция на данную ось напряженности суммарного поля трех осцилляторов описывается функцией:
Результирующее поле зависит от синхронизации колебаний осцилляторов, а значит, и от силы связи между ними.
Если синхронизация полная, т.е. 1=2=3, и 01=02=03, то суммарное поле будет периодическим и высокоамплитудным.
При нарушении синхронизации (ослаблении связей между осцилляторами) наблюдаются нарушение периодичности (ритма сердца), биения.
Рассмотрим простой случай взаимного влияния двух осцилляторов.
Если осцилляторы синхронизированы, то нарушений ритма или биений нет:
,
E (t)=2E0cos t
Если связь между осцилляторами нарушается, то
Обозначим
Пусть частоты 1 и 2 различаются незначительно: