- •8 Эффект доплера. Его медико-биологическое использование.
- •12 Физические основы работы аппарата речи человека.
- •13 Физические основы работы аппарата слуха человека.
- •14 Ультразвук. Применение и источники ультразвука. Действие ультразвука на ткани организма. Использование ультразвука в медицине.
- •15 Инфразвук. Особенности его распространения. Вибрация.
- •18 Ламинарное и турбулентное давление жидкости. Число Рейнольдса.
- •17 Течение жидкости в цилиндрических трубах. Формула Гагена-Пуазейля. Гидравлическое сопротивление.
- •19 Методы определения вязкости жидкости.
- •20 Физическая модель сердечно-сосудистой системы (модель Франка). Пульсовая волна.
- •22 Строение и физические свойства биологической мембраны. Модели мембран.
- •26 Генерация потенциала покоя. Уравнение Гольдмана-Ходжкина-Катца.
- •33.Физические процессы в тканях организма под действием электромагнитных высокочастотных токов и полей.
- •34. Импульсный сигнал и его параметры. Изменение формы импульсного сигнала при прохождении им линейных цепей.
- •35 Действие импульсных низкочастотных токов на ткани организма. Электростимуляция. Аккомодация. Диадинамические токи.
- •36 Аэроионы, их классификация и лечебно-профилактическое значение. Аэроионизаторы, люстра Чижевского, статический душ (франклинизация).
- •37 Первичные процессы в тканях при гальванизации и лечебном электрофорезе.
- •45 Дифракционная решетка. Дифракционный спектр.
- •46. Свет естественный и поляризованный. Закон Малюса.
- •56 Оптические атомные эмиссионные спектры. Молекулярные спектры. Применение спектрофотометрии в медицине и биологии.
- •57. Виды люминесценции. Фотолюминесценция. Правило Стокса.
- •58 Индуцированное излучение. Оптические квантовые генераторы. Применение лазеров в медицине.
- •59 Тормозное рентгеновское излучение. Спектр излучения и
- •60 Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом.
- •61 Физические основы рентгенографии
- •62 Радиоактивный распад как источник ионизирующего излучения. Активность.
- •63. Биофизические основы действия ионизирующего излучения на организм. Использование ионизирующего излучения и радионуклеотидов в медицине.
- •64. Поглощенная и экспозиционная дозы, единицы их измерения. Мощность дозы. Эквивалентная доза.
62 Радиоактивный распад как источник ионизирующего излучения. Активность.
Радиоактивность - самопроизвольный распад неустойчивых ядер с испусканием других ядер или элементарных частиц.
Естественная радиоактивность встречается у неустойчивых ядер, существующих в природных условиях.
Искусственная радиоактивность ядер, образованная в результате различных ядерных реакций.
Типы радиоактивного распада:
1)Альфа - распад - самопроизвольное превращение ядра с испусканием альфа – частицы
Правило смещения:
Z - порядковый номер распадающегося ядра.
А - атомная масса
А-4 - атомная масса вновь образованного ядра
Z-2 – его заряд
2) Бета распад - внутриядерное взаимное превращение нейрона и протона: нейтрино
- частица = (электрон)
3) Гамма – распад - излучение электромагнитных волн с длиной волны меньше рентгеновской. Лямбда<10^-14м.
Радиоактивностью является также удаление ядер – протонная радиоактивность и др.
Радиоактивный распад - это статистическое явление. Невозможно предсказать когда распадается нестабильное ядро.
При несамопроизврольном распаде распадаются нестабильные ядра N0; через t:N. Число уменьшается по экспоненциальному закону – з-ну радиоактивного распада:
Лямда – постоянная, численно равная обратному времени, в течение которого кол-во нестабильных ядер уменьшается в е раз.
Часто закон записывают через период полураспада (T c индексом ½):
=>
63. Биофизические основы действия ионизирующего излучения на организм. Использование ионизирующего излучения и радионуклеотидов в медицине.
1) При взаимодействии вода ионизируется => образуются хим. активные радикалы => образуется H2O2, OH- - химически активные радикалы и ионы, вступают в химическую реакцию с веществом клетки => серъёзные заболевания.
Изотопы, излучающие излучение – радионуклеотиды. Одни изотопы стабильны, другие нет. Химически они неразличимы, а физически – да.
Использование в медицине: Фиксируют нестабильные изотопы. Для определения заболеваний щитовидной железы человеку вводят радиоактивный J и наблюдают за активностью щитовидной железы. Аналогично наблюдают за работой почек.
2) Лечение – локальное воздействие на опухоли. Воздействие ионизирующим излучением радионуклеотидов Co. Важно, что альфа-частица хорошо взаимодействует с веществом, у бета – меньше заряд и масса => взаимодействие с веществом в меньшей степени. Гамма – излучение – э/м волна => степень ионизации различна. Всё ионизирующее вещество переносит ограниченную E.
64. Поглощенная и экспозиционная дозы, единицы их измерения. Мощность дозы. Эквивалентная доза.
Доза излучения (поглощенная доза излучения) - D-независимо от природы ионизирующего излучения - это отношение энергии переданной телу к массе этого тела !D = W/m! Единицы измерения [D]=Дж/кг=Гр (Грей).
!P = D/t! – мощность дозы излучения. [P]=Гр/сек. 1рад=10^2 Дж/кг - внесистемная единица дозы
Экспозиционная доза излучения.
X – мера ионизации воздуха рентгеновскими и гамма-лучами. [X]=Кл/кг; 1р (ренген) = 2.58*10^-4 (Кл/кг). 1р – доза, при которой в результате полной ионизации 1 куб. см сухого воздуха при н.у. образуется 1 ед. СГСq, т.е. 2,08*10в9 пар ионов в 0,001293 грамм сухого воздуха.
[P]x = dx/dt = Кл/кг*сек = заряду ионов, образовавшихся в 1 кг сухого воздуха за 1 секунду. P/c – единицы мощности экспозиционной дозы.
D = f*x – связь дозы излучения с экспозиционной дозой; f – зависит от рода облучаемого вещества энергии фотонов.
!Х/t = Kгамма*A/r^2! – мощность экспозиционной дозы, где
А – активность препарата,
r – расстояние до облучаемого тела от радиоактивного препарата.
Kгамма – константа, характерная для данного радионуклида.
Различные излучения (альфа, бета и гамма) даже при одной и той же поглощенной дозе оказывают разное воздействие.
Принято сравнивать биологические эффекты различных излучений с соответствующими эффектами гамма – и рентгеновского излучения. Коэффициент К - показывающий во сколько раз эффективность биологического действия данного вида излучения больше, чем рентгеновского или гамма - при одинаковой дозе излучения в тканях
называется (ОБЭ) -относительной биологической активностью К=ОБЭ установлена на основе опытных данных: рентгеновские и гамма – 1, медленные нейтроны - З, быстрые нейтроны -7, протоны - 10, альфа –излучение – 20.
!Н=К*D! – эквивалентная доза, [Н] – Зв(зиверт); 1БЭР = 10 ^-2 Зв.
65 Детекторы ионизирующего излучения, дозиметрические приборы. Защита от ионизирующего излучения.
Детекторы ионизирующего излучения – преобразуют в сигнал, удобный для регистрации.
Детекторы ионизирующего излучения:
-
Счётчики
-
Трековые датчики («следовые»)
1.Счётчики – счётчик Гейгеля-Мюллера. Ионизирующее излучение, попадая внутрь счётчика, ионизирует, возникает импульс тока, которые его фиксирует.
2. Трековые датчики – в них используют метод неустойчивых состояний или толстослойных эмульсий – степень почернения бумаг:
а) Камера Вильсона – пересыщенные пары
б) Пузырьковая камера – перегретая жидкость
в) Искровая камера – напряжение довольно высоко, препробойно
При попадании частицы, возникает её путь – роса, искра и тп = фото
Дозиметры-устройства для измерения доз ионизирующего излучения или величин, связанных с дозами.
Дозиметры состоят из
1) детектора ионизирующих излучений
2)измерительного устройства.
Обычно они проградуированы в единицах дозы или мощности дозы. В зависимости от использованного детектора различают: ионизационные, полупроводниковые, фотодозиметры и др, Они могут быть рассчитаны на измерение доз какого-либо определенного вида излучения или регистрацию смешанного излучения.
Дозиметры для измерения экспозиционной дозы рентгеновского и гамма-излучения или ее мощности называются рентгенометрами.
В качестве детектора у них обычно применяется ионизационная камера. Заряд, возникающий в цепи камеры, пропорционален экспозиционной дозе, а сила тока - мощности дозы. Состав газа ионизационной камеры, а также вещество стенок из которых они состоят, подбирают так, чтобы осуществлялись тождественные условия с поглощением энергии в биологических тканях.
Существуют дозиметры, детекторами которых являются газоразрядные счетчики.
Для измерения, активности или концентрации радиоактивных изотопов применяют радиометры. Различают 3 вида защиты от излучений:
!х = Кгамма*А/r^2*t!
1) защита временем - чем больше время нахождения человека в дозе облучения, тем большую дозу он получит
2) расстоянием - но чем больше расстояние до радиоактивного источника, тем меньше х
3) материалом - защита материалом основана на различной способности поглощать разные виды излучений.