- •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.
42. Раздражающее действие радиоволн низкой частоты. Биофизические механизмы электротравмы.
Раздражающее действие тока сильно зависит от его частоты. Постоянный ток относительно менее опасен, так как вследствие сильной поляризации сила тока очень быстро падает во много раз.
Наиболее опасен ток низкой частоты (до нескольких сотен герц), в том числе – от городской сети (50 Гц). При дальнейшем повышении частоты воротный механизм потенциалзависимых каналов не успевает за полпериода среагировать на возникшую разность потенциалов, а в следующие полпериода потенциал меняет знак и уже не может вызвать возбуждение. Поэтому с ростом частоты пороговое значение тока, способного вызвать возбуждение, возрастает, и на частотах выше нескольких десятков килогерц человек полностью перестаёт ощущать прохождение тока, даже если сила тока достигает нескольких ампер
Электротравма возникает при контакте человека с электрическими цепями, при этом человек сам становится частью электрической цепи, и по его тканям протекает электрический ток (ток проводимости). Проходя по тканям, электрический ток вызывает перераспределение ионов по обе стороны клеточных мембран. В результате на мембранах происходит сдвиг потенциала. Если он превысит пороговое значение, в нервных и мышечных волокнах будут возникать потенциалы действия. Это проявится, во-первых, в субъективных ощущениях (боль, чувство жжения), во-вторых, - в судорожных сокращениях мышц. Пороговое значение тока составляет около 10 мА; при меньшей силе тока в большинстве случаев человек не испытывает неприятных ощущений.
Практически важно, что определяющую роль при оценке опасности электротравмы играет сила тока, а не напряжение. Дело в том, что сопротивление тела человека может меняться в очень широких пределах в зависимости от характера и расположения контактов и от функционального состояния организма.
43.Тепловое действие высокочастотных радиоволн. Использование теплового эффекта в физиотерапии( диатермия, увч-терапия, индуктотермия, микроволновая терапия). Формулы теплового эффекта
При тепловом воздействии воздействии происходит нагревание ткани током проводимости или током смещения.Усиливает кровоток, ускоряет метаболизм,повышается приток кислорода к тканям.
УВЧ( ультровысокочастотная)-терпапия.Используется для лечения воспалений, травм, радикулита, невралгии.
λ(длина волны)=7,4м
Частота: 40,68 * 10^6 Гц
Облучение происходит в ближней зоне( несформировавшейся),так как расстояние ближе к 7-8метрам,где характер волны сильно зависит от формы излучателя
Для прибора характерно наличие электродов в виде пластин, между ними возникакет электрическое поле. На ткани воздействуя электрическое поле возникает ток смещения в тканях диэлектриках за счет колебаний дипольных молекул или смещения зарядов Формула теплового эффекта:
Q ≈ω *E² * e* e0 * tgδ - для диэлектриков
Q ≈ E²/ρ - для проводников
Индуктотермия.
Нагревание тканей перменным магнитным полем, т.к. в ближней зоне излучатель в форме катушки индуктивности, под действием МП в тканях проводниках возникают вихревые токи( проводимости),поэтому тепло выделяется в тканях, богатых кровью. Индуктотермия рекомендована при хронических воспалительных процессах внутренних органов, поражении нервной системы, патологиях опорно-двигательного аппарата, зудящих дерматозах. В основе расчета тепловой мощности, выделяемой при индуктотермии лежит закон Джоуля-Ленца, с его использованием можно доказать, что:
Pтепл ≈ Bm² w²/ r или Pтепл ≈I Bm² w²
Формула теплового эффекта:
Диатермия
Сущность диатермии заключается в прогревании тканей тела высокочастотным током (1,5—2 МГц) и силой 1-2 А, проходящим между двумя контактно наложенными на поверхность тела металлическими электродами.
Два электрода площадью S накладываются на тело пациента, и ток, возникающий между ними, проходит последовательно через кожу, подкожно-жировую клетчатку, мышцы и другие ткани, нагревая их.
Формула теплового эффекта:
МИКРОВОЛНО́ВАЯ ТЕРАПИ́Я, метод электролечения, основанный на воздействии электромагнитного излучения (ЭМИ) длиной волны от 1 мм до 1 м (частотой 300 ГГц – 300 МГц) на организм человека.
В зависимотси от длины волны подразделяют на на ДМВ-терапию (дециметрового диапазона), СМВ-терапию (сантиметрового диапазона) и КВЧ-терапию (миллиметрового диапазона и крайне высокой частоты).
Сантиметровые волны поглощаютсяпреимущественно кожей и подкожножировой клетчаткой, а дециметровые —мышцами и внутренними органами. КВЧ-излучения обладают низкой проникающей способностью и не оказывают теплового воздействия.
Поглощение энергии микроволн сопровождается теплообразованиеми иными первичными физикохимическими сдвигами,приводящими к ускорениюдиффузии и обменных процессов,изменению конформации и проницаемости мембран, активности ферментов и биоактивныхсоединений, сдвигам калийнатриевого коэффициента,активности клеточного дыхания,модуляции межмолекулярных и электростатических взаимодействийв клетке.
Степень нагрева тканей зависит от:
1)продолжительности воздействия,
2)размеров облучаемого участка,
3)дозировки фактора,
4)биофизических свойств тканей
СМВ-терапия преобладает тормозной эффект,ДМВ-терапия стимуляция основных функцийжелудка, кишечника и печени, а такжерепаративных процессов в них,ускоряет кровоток в системелегочной артерии, улучшает функцию внешнего дыхания