- •1. Предмет термодинамики. Понятие термодинамической системы. Виды термодинамических систем. Внутренняя энергия термодинамической системы. Внутренняя энергия идеального газа, формула для ее расчета.
- •2. Первое начало термодинамики для изолированной и закрытой термодинамических систем (формулировки, уравнения, правило знаков). Применение первого начала термодинамики к изопроцессам в газах.
- •4. Источники свободной энергии и виды работы, совершаемой в организме. Формулы для расчета различных видов работы. Коэффициент полезного действия животного организма.
- •9. Второе начало термодинамики для изолированных систем. Термодинамическое равновесие. Научное и практическое значение второго начала термодинамики.
- •10. Формулировка второго начала тд для биологических (открытых) систем в трактовке Пригожина. Продукция энтропии и поток энтропии. Стационарные состояния. Теорема Пригожина.
- •12) Концентрационный элемент Нернста. Уравнение Нернста. Необходимые и достаточные условия биоэлектрогенеза.
- •13) Потенциал покоя (пп), механизм его возникновения. Расчёт разности потенциалов на мембране, уравнения Нернста и Гольдмана, их ограничения. Роль k-Na насоса в возникновении пп.
- •14) Потенциал действия (пд), его графическое изображение. Фазы пд, ионные токи и состояние ионных каналов во время различных фаз пд.
- •15.Роль ионных каналов в биоэлектрогенезе. Виды ионных каналов, их строение. Состояние ионных каналов во время существования потенциала покоя и во время развития пд мышечных и миокардиальных клеток.
- •16. Понятие возбудимости и возбуждения. Реакция возбудимых и невозбудимых мембран на раздражитель. Критический уровень мембранного потенциала. Пороговый раздражитель. Закон «все или ничего».
- •17. Рефрактерность. Фазы рефрактерности.
- •19. Сальтаторное проведение возбуждения по миелинизированным волокнам.
- •20. Синаптическая передача возбуждения: электрический и химический способ передачи. Схема синапса с химической передачей сигнала основные этапы передачи сигнала в таких синапсах
- •21.Особенности структуры миокарда. Мембранные потенциалы типичных и атипичных миокардиальных волокон.
- •22.Распространение возбуждения по миокарду. Проводящая система миокарда. Интегральный электрический вектор сердца.
- •23.Биофизические основы электрокардиографии. Типичная электрокардиограмма. Экг – отведения как проекции иэвс на координатные оси.
- •25) Линейная и объемная скорости движения жидкости. Соотношение между ними. Уравнение неразрывности струи. Его применение к кровеносной системе человека.
- •26. Вязкость жидкости (внутреннее трение). Зависимость вязкости от температуры. Формула Ньютона, Ньютоновские и неньютоновские жидкости. Способы определения вязкости.
- •27.Лабораторная работа: «Определение коэффициента вязкости жидкости по методу Стокса». Цели лабораторной работы, теоретические основы, описание метода, расчетные формулы.
- •28. Ламинарное и турбулентное течение жидкости. Число Рейнольдса. Критическая скорость.
- •30. Закон Бернулли для установления течения идеальной жидкости, его практическое значение и применение к кровеносной системе.
- •31. Уравнение Пуазейля, его применение для анализа системы кровообращения. Гемодинамическое сопротивление и падения давления в различных отделах сердечно-сосудистой системы.
- •32.Расчет работы сердца. Статический и динамический компоненты работы сердца, расчетные формулы. Их соотношение в покое и при физической нагрузке.
- •33. Артерии эластического типа, их роль в системе кровообращения. Биофизические особенности аорты. Пульсовая волна, причины ее возникновения, скорость распространения.
- •34. Биофизические особенности артериол большого круга кровообращения. Роль капилляров в сердечно-сосудистой системе. Роль вен в системе кровообращения.
- •36. Объективные (физические) характеристики звука. Субъективные характеристики звука и их связь с объективными характеристиками. Закон Вебера-Фехнера.
- •37. Ультразвук. Способы получения ультразвука. Основные свойства ультразвука. Физические процессы, возникающие в биологических объектахпод воздействием ультразвука. Применение ультразвука в медицине.
- •38. Оптическая система глаза. Рецепторный аппарат глаза человека. Биофизический механизм восприятия света фоторецепторами, зрительные пигменты палочек и колбочек. Механизм цветового зрения.
- •40.Шкала электромагнитных волн. Радиоволны и и способы их получения. Зоны сформировавшейся и несформировавшейся волны. Перенос энергии электромагнитными волнами. Понятие потока и интенсивности
- •41.Основные виды воздействия радиоволн на организм человека.
- •42. Раздражающее действие радиоволн низкой частоты. Биофизические механизмы электротравмы.
- •43.Тепловое действие высокочастотных радиоволн. Использование теплового эффекта в физиотерапии( диатермия, увч-терапия, индуктотермия, микроволновая терапия). Формулы теплового эффекта
- •44.Нетепловое(специфическое) действие радиоволн. Основные принципы защиты от электромагнитных полей.
- •45. Радиоактивность. Ядерные реакции. Строение ядра. Понятие о ядерных силах. Энергия связи. Стабильные и радиоактивные изотопы.
- •46.Типы радиоактивного распада. Превращение атомных ядер при распаде. Возникновение гамма-излучения
- •48. Лабораторная работа «Определение активности абсолютным и относительным методами». Цели лабораторной работы, теоретические основы, описание метода, расчетные формулы.
- •49.Закон радиоактивного распада в интегральной форме. Период полураспада.
- •50.Понятие о ядерных реакциях эффективное сечение ядерной реакции. Наведанная радиоактивность
- •51. Виды ионизирующих излучений энергия частиц и квантов единицы ее измерения. Ионизирующая способность различных ионизирующих излучений. Линейная плотность ионизации
- •52. Свойства альфа и бета частиц . Удельная ионизация проникающая способность. Рассеяние бета частиц. Принципы защиты от альфа и бета частиц
- •56. Лабораторная работа «Изучение закона поглощения рентгеновского излучения веществом (Закон Бугера)». Цели лабораторной работы, теоретические основы, описание метода, расчетные формулы.
- •57. Основные процессы взаимодействия нейтронов с ядрами. Свойства быстрых и медленных нейтронов, особенности их биологического воздействия.
- •58.Доза ионизирующего излучения. Мощность дозы. Экспозиционная доза. Эквивалентная доза. Коэффициент качества. Предельно допустимые дозы. Предельно допустимая мощность дозы.
33. Артерии эластического типа, их роль в системе кровообращения. Биофизические особенности аорты. Пульсовая волна, причины ее возникновения, скорость распространения.
1)Артерии эластического типа. К таким сосудам относят аорту и легочнуй артерию, они выполняют транспортную функцию и функцию поддержания давления в артериальной системе во время диастолы.
2) Биофизические особенности аорты- обеспечение непрерывности кровотока(артерии эластического типа, груднеой отдел аорты); возникновение и распространение пульсовой волны по стенке артерий
= . Е - модуль Юнга, b – толщина.
Согласно закону Гука в ней может развиваться сила упругости =-к*х. При колебании давления крови в сосуде изменяется просвет, но не длина. Коэффициент упругости определяется эластическими волокнами. Коллагеновые волокна обеспечивают стенке жесткость и прочность. Общую характеристику пульсовой волны врач получает путем пальпации артерии, но для получения полных сведений используют сфигмография.
3)Пульсовая волна распространяется от места своего возникновения до каппиляров, где затухает.
Скорость распространения: = ; Е-модуль Юнга сосудистой стенки; b-толщина; r-радиус; р-плотность крови.
34. Биофизические особенности артериол большого круга кровообращения. Роль капилляров в сердечно-сосудистой системе. Роль вен в системе кровообращения.
1)Биофизические особенности артериол большого круга кровообращения. Артериоллы- предкапиллярные мелкие артерии, обладают гладкомышечной стенкой и обладают наибольшим гемодинамическим сопротивлением. Основное функциональное свойство – активный сосудистый тонус. Имеют веретенообразную форму. Между ГМК щелевые контакты – нексусы. 2 типа ГМК:
1)спонтанно активные(воротная вена)
2)спонтанно неактивные.
В артериолах преобладает 2 тип. Сосудистый тонус создается и поддерживается 3 механизмами:
1)возникновение силы упругости при растяжении tunica advintitiae
2)уникальное свойство ГМК – способность отвечать на растяжение.
3)автоматические сокращения.
Эти 3 механизма создают базальный сосудистый тонус, который постоянен. В совокупности с базальным тонусом тонические сокращения ГМК формируют сосудистый тонус покоя. За счет активного сосудистого тонуса выполняют функции:
1)поддержание определенного уровня КД
2)перераспределение крови между органами.
2)Роль капилляров- тончайшие сосуды, пролегающие в межклеточных пространствах, тесно соприкасаясь с органами и тканями организма, осуществляет обмен веществ между кровью и тканями. Различают 3 типа капилляров:
1)с непрерывной стенкой, причем эндотелиальные клетки уложены в виде черепицы(наименьшая проницаемость)
2)с фенестрированной (окончатой) стенкой – лучшая проницаемость.
3)с прерывистой стенкой – за счет крупных пространств между клетками.
3)Роль вен- являются резервуаром крови переменной емкости. Составляет до общего объема крови. Имеют выраженную пластичность.
35. Звук и его основные характеристики (простой и сложный тон, шумы, звуковые удары). Акустический спектр сложного тонального звука. Звуковое давление и его связь с интенсивность звука. Физические основы звуковых методов исследования в клинике.
Звуком называют упругие колебания (чаще всего происходящие в воздухе), воспринимаемые ухом человека. Для человека границы звукового диапазона соответствуют частотам примерно от 20 Гц до 20 000 Гц. Понятие звука неразрывно связано со свойствами органа слуха, причём – именно органа слуха человека.
Тон- звук, представляющий собой периодический процесс. Основной характеристикой тона является частота. Тон может быть простым, характеризующимся одной частотой и сложным. Сложный тон можно представить в виде суммы, простых тонов с кратными частотами и различными амплитудами.
Шум- это звук, имеющий сложную, неповторяющуюся временную структуру, сочетание беспорядочно изменяющихся сложных тонов.
Звуковой удар- это кратковременное звуковое воздействие.
Акустический спектр сложного тона — это набор частот с указанием их относительной интенсивности (амплитуды).
Как известно, длина волны связана с частотой соотношением
Как видно, длина звуковых волн сравнима с размерами окружающих нас предметов, поэтому для звука большое значение имеет дифракция, то есть звуковые волны огибают встречающиеся на их пути предметы.
Звуковые волны всегда распространяются в какой-то среде. В газах и жидкостях эти волны продольные, то есть молекулы среды колеблются вдоль направления распространения волны. (Отсюда, кстати, следует, что для звука не существует явления поляризации). Эти колебания приводят к тому, что в одних точках возникает сгущение молекул, приводящее к локальному повышению давления, а в других точках - разрежение (понижение давления). Таким образом, звуковая волна – это распространение в воздухе (или в другой среде) колебаний давления. В простейшем случае эти колебания могут быть гармоническими (в музыке такие колебания называют чистыми тонами). Гармоническое звуковое колебание выражается формулой:
Δр = р – рo = Δрmax.cosωt,
где Δр – разность между давлением в данной точке волны и давлением в невозмущённой среде (практически – атмосферным давлением). Величину Δр называют звуковым давлением.
Другой важнейшей характеристикой звука является его интенсивность. Интенсивность звука (как и любой волны) – это физическая величина, равная энергии, переносимой волной через единичную площадку, перпендикулярную направлению распространения волны, за единицу времени. Так как энергия, переносимая за единицу времени – это мощность, можно сказать и так: интенсивность – это мощность, переносимая волной через единицу площади:
; размерность [Вт.м-2]
Интенсивность звука связана простым соотношением со звуковым давлением:
+ , где ρ – плотность среды, с – скорость звука.
Физические основы звуковых методов исследования в клинике:
а) Аускультация – выслушивание звуков, возникающих при работе различных органов (сердца, легких, кровеносных сосудов) в норме и патологии с диагностическими целями (с этой целью используют стетоскоп, фонендоскоп, микрофон, магнитофон).
б) Фонокардиография – графическая регистрация тонов и шумов сердца.
в) Перкуссия – прослушивание звучания отдельных частей тела при простукивании. При ударе о поверхность тела возникает звуковая волна