Тема: Активный транспорт. Понятие электровозбудимости. Потенциалы покоя

Цель: Изучить ионный тип транспорта веществ через биологическую мембрану. Знать механизмы и активного транспорта. Понять механизмы возникновения биопотенциалов покоя. Знать методы регистрации потенциалов, возникающие в живом организме.

План лекции:

1. Транспорт ионов.

2. Ионный транспорт веществ в каналах.

3. Активный транспорт через биологические мембраны

4. Понятие электровозбудимости.

5. Потенциалы покоя и действия и их молекулярные механизмы.

6. Методы измерения мембранного потенциала. Микроэлектродная техника.

Тезисы лекции:

Для активного транспорта необходимо энергетическое обеспечение этого процесса. Организм получает энергию при постепенном окислении питательных веществ: жиров, белков и углеводов. Эта энергия запасается макроэргическими соединениями в форме химической энергии. Химический контакт организма с внешней средой осуществляется через эпителиальные ткани, которые покрывают внешнюю поверхность тела и выстилают пищеварительную и дыхательную системы. Эпителиальные ткани представляют собой много мембранные системы, в которых происходит активный и пассивный транспорт различных веществ.

. Разность потенциалов – это следствие пространственного разделения электрических зарядов противоположного знака. Постоянные разности потенциалов характерны для живых систем, находящиеся в стационарном состоянии, т.е. таких, в которых градиенты постоянно поддерживаются в результате обмена веществ. При быстром изменении и вновь восстановлении имеет место переходный процесс из одного стационарного состояния в другое. Различают потенциалы типа: электронного (при наличии свободных электронов), ионного (при наличии свободных ионов). Общепризнанной теорией, объясняющей возникновение и поддержание потенциалов на мембране, является теория А.Ходжкина

Иллюстративный материал: презентация в “Power Point” (лекция 2)

Литература

1. Самойлов В.О. Медицинская биофизика, С-П,2007г.

2. Тиманюк В.А., Животова Е.Н. Биофизика, Киев, 2004г.

3. Ремизов А.М. Медицинская и биологическая физика, М.,1987г.

4. Ливенцев Н.М. Курс физики, М.,1982г.

5. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики Уч. для вузов М. 2002., Дрофа

6. Ремизов А.М. Курс физики, электроники и кибернетики, М.,1982г.

Контрольные вопросы (обратная связь):

1. Какие существует механизмы транспорта ионов.

2. Каков механизм ионного транспорта веществ в каналах.

3. Как происходит активный транспорт через биологические мембраны.

4. Что такое электровозбудимость?.

5. Каков механизм возникновения потенциала покоя ?.

6. Какие существуют методы измерения мембранного потенциала ?.

7. Что такое микроэлектродная техника ?.

Тема 3. Потенциал действия нервного волокна и других возбудимых тканей. Молекулярные механизмы.

Цель: Понять механизмы возникновения биопотенциалов действия. Знать методы исследования биопотенциалов, возникающих в живом организме.

План лекции

1. Генерация потенциала действия.

2. Методы изучения молекулярных механизмов электромеханических потенциалов мембран.

3. Распространение нервного импульса вдоль возбудимого волокна.

Тезисы лекции:

Возникновение биологических потециалов, в основном, обусловленно неравенством концентрации ионов в системе. Раличают следующие биопотенциалы: диффузные, мембранные, фазовые (межфазовые), окислительно-восстановительные. Мембранный потенциал зависит от температуры и от концентрации градиента диффундирующих через мембрану ионов. Величина мембранного потенциала определяется уравнением Нернста.

Фактически, мембранный потенциал является результатом диффузии трех видов ионов: калия, натрия и хлора и определяется уравнением Гольдмана. Происходящее при возбуждении клеток и обусловленное изменением проводимости мембран для ионов называется потенциалом действия. Распространение потенциала действия по нервному волокну определяется телеграфным уравнением.

Иллюстративный материал: презентация в “Power Point” (лекция 5)

Литература

1. Cамойлов В.О. Медицинская биофизика, С-П,2007г.

2. Тиманюк В.А., Животова Е.Н. Биофизика, Киев, 2004г.

3. Ремизов А.М. Медицинская и биологическая физика, М.,1987г.

4. Ливенцев Н.М. Курс физики, М.,1982г.

5. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики Уч. для вузов М. 2002., Дрофа

6. Ремизов А.М. Курс физики, электроники и кибернетики, М.,1982г.

Контрольные вопросы (обратная связь):

• Каков механизм возникновения потенциала действия.

• Каков механизм генерации потенциала действия.

• Какие существуют методы изучения молекулярных механизмов электрохимических потенциалов мембран.

• Как распространяется потенциал действия по нервному волокну.

4. Тема: Гемодинамические закономерности движения крови по сосудам. Реологические свойства крови.

Цель: изучить основные гемодинамические закономерности движения крови по сосудам, дать им физико-математическое обоснование, механизмы распространения пульсовой волны. Ознакомиться с движением крови и элементов крови в сосудах и капиллярах, с факторами определяющими реологические свойства крови. Знать методы исследования кровообращения.

План лекции:

1. Гемодинамические закономерности движения крови по сосудам.

2. Методы исследования кровообращения.

3. Реография различных органов и тканей.

4. Понятие интегральной и регионарной реографии.

5. Движение крови в крупных сосудах.

6. Организация потока крови в микрососудах.

7. Движение форменных элементов крови в капиллярах.

8. Факторы, определяющие реологические свойства крови.

Тезисы лекции:

Течение крови по сосудам в основном ламинарное и лишь при некоторых патологических случаях переходит в турбулетное. Гемодинамическими характеристиками являются – давление и скорость кровотока. Основной движущей силой кровотока является кровяное давление, обусловленное превышением давления, вызванного работой сердца, над атмосферной. Описывается движение крови, приблизительно , формулой Пуазейля, согласно которой падение давления обратно пропорционально четвертой степени радиуса сосуда. Природные механизмы нервной и гуморальной регуляции кровянного давления связано с просветом сосудов. По сосудам распространяется колебания давления, которые называются пульсовой волной. Кровь представляет собой суспензию форменых элементов (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов)и плазмы. Вязкость плазмы составляет 1,9-2,3 мПас и считают ее ньютоновской жидкостью. Течение крови по крупным сосудам и по капиллярам отличаются по некоторым характеристикам. В крупных сосудах эритроциты образуют агрегаты в виде монетных столбиков. При уменьшени диаметра кровеносных сосудов агрегаты эритроцитов распадаются на отдельные клетки, что вызывает уменьшение вязкости крови (феномен сигма). Для моделирования процессов кровообращения очень часто используют аналоговые электрические схемы. Реография – метод исследования кровообращения, основанный на регистрации импеданса ткани.

Иллюстративный материал: презентация в “Power Point” (лекция11)

Литература

1. Самойлов В.О. Медицинская биофизика, С-П,2007г.

2. Тиманюк В.А., Животова Е.Н. Биофизика, Киев, 2004г.

3. Ремизов А.М. Медицинская и биологическая физика, М.,1987г.

4. Ливенцев Н.М. Курс физики, М.,1982г.

5. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики Уч. для вузов М. 2002., Дрофа

6. Ремизов А.М. Курс физики, электроники и кибернетики, М.,1982г.

Контрольные вопросы (обратная связь):

• Какие основные гидродинамические закономерности движения крови по сосудам.

• Какие имеются общие физико-математические закономерности движения крови по кровеносному руслу .

• Как происходит распространение пульсовых волн.

• Что такое ударный объем.

• Каков механизм движения крови в крупных сосудах

• Каковы особенности движения форменных элементов крови в капиллярах.

• Какие факторы определяют реологические свойства крови.

• Какие формы ориентации эритроцитов в капиллярах

5. Тема: Закономерности поглощения света биологическими системами. Люминесценция биологических систем.

Цель: на основании имеющихся сведении о энергетических уровнях атомов и молекул, более глубоко понять процесс поглощения молекул биологических объектов. Знать виды люминисценции, механизмы их возникновения, а также различие флуоресценции и фосфоросценции.

План лекции:

1. Энергетические уровни молекул (электронная, колебательная и вращательная энергия молекул).

2. Электронные переходы при поглощении света.

3. Спектры поглощения молекул некоторых биологически важных соединений.

4. Люминесценция. Различные виды люминесценции. Фотолюминесценция. Правило Стокса.

5. Квантовый выход флуоресценции. Характеристика триплетного состояния. Триплетный уровень и фосфоресценция.

6. Фотолюминесцентный качественный и количественный анализ биологических объектов. Люминесцентная микроскопия.

7. Хемилюминесценция, механизм генерации хемилюминесценции

Тезисы лекции:

Квантовая биофизика иззучает структуру электронных уровней молекул биологических систем; донорно-акцепторные свойства биомолекул; электронные переходы при поглощения света веществоми т.д. Способность молекул поглощать свет лежит в основе спектрофотометрии, широко используемый в биологии и медицине для качественного и количественного анализа и для выяснения химической структуры веществ. В биологии и медицине часто измеряют спектры поглощения не растворов, а мутных суспензий биологических частиц. Люминесценция – квантовый процесс. По внутриатомным процессам различают люминесценцию: резонансную, спонтанную, вынужденную рекомбинационную. Ряд биологически функциональных молекул, например, молекулы белков, обладают флуоресценцией, параметры которых чувствительны к структуре окружения. При люминесцентном микроанализе исследуются гистологические препараты, имеющие собственную флуоресценцию или окрашенные флуоресцирующими красками. В последние годы широко используют специальные флуоресцирующие молекулы, добавляемые к мембранным системам извне. Таких молекул называют зондами. Они позволяют обнаружить конфирмационные перестройки в белках и мембранах. Люминесцентный анализ позволяет обнаружить начальные стадии порчи продуктов, сортировки фармакологических препаратов и диагностики некоторых заболевании.

Иллюстративный материал: презентация в “Power Point” (лекция 13)

Литература

1. Самойлов В.О. Медицинская биофизика, С-П,2007г.

2. Тиманюк В.А., Животова Е.Н. Биофизика, Киев, 2004г.

3. Ремизов А.М. Медицинская и биологическая физика, М.,1987г.

4. Ливенцев Н.М. Курс физики, М.,1982г.

5. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики Уч. для вузов М. 2002., Дрофа

6. Ремизов А.М. Курс физики, электроники и кибернетики, М.,1982г.

Контрольные вопросы (обратная связь):

• В чем отличие энергетических уровней молекул (электронная, колебательная и вращательная энергия молекул) от энергетических уровней атомов.

• Каков механизм электронных переходов при поглощении света.

• Каковы спектры поглощения молекул некоторых биологических объектов

  • Какова сущность люминесценцентного излучения.

  • Какие существуют виды люминесценции.

  • Какова сущность фотолюминесценции. Правило Стокса.

  • В чем сущность фотолюминесцентного качественного и количественного анализа биологических объектов.

  • В чем отличие люминесцентной микроскопии.

  • Каков механизм генерации хемилюминесценции

Специальность: Общая медицина

Кафедра: Мед.биофизики, информатики и мат.статистики

Методические рекомендации для практических занятий

Курс: 1

Дисциплина: Медицинская биофизика

Составители ППС кафедры

Алматы, 2012 г.

Обсуждены на заседании кафедры

Протокол № от 2012 г.

Утверждены

Зав.каф.,_____проф. Нурмаганбетова М.О.

Тема №1. Современые направления биофизики и методы обработки медико

биологических исследований.

Цель занятия:

• дать определение биофизики, как физике явлений жизни. Объяснить основные аспекты, сделать акцент на молекулярный и химический состав клетки;

• функциональные классы белков.

• рассмотреть методы математической обработки медицинской информации

Задачи обучения:

1. Дискуссия по данной теме, решение задач.

Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Количество формируемых компетенций: знания, практические навыки, правовая компетенция

Основные вопросы темы: - 45 мин

1. Основные разделы биофизики

2. Молекулярный состав клетки. Органические вещества.

3. Химический состав клетки. Неорганические вещества.

4. Белки. Функциональные классы белков.

5. Математическая обработка медицинской информации.

перерыв - 10 мин

Методы обучения и преподавания:

• разбор и обсуждение контрольных вопросов

• тестирование

Методы контроля формируемых на занятии компетенций:

- тестирование на компьютере (студент должен ответить на «тест», содержа­щий в себе минимальные знания и навыки – основные определения, теоретические вопросы дан­ной темы);

- вычисление ошибок

- соблюдение техники безопасности при работе с приборами.

Самостоятельная работа студентов - 30 мин

Совместная работа студента с преподавателем - 5 мин

Проверяется графики и ввыводы по полученным данным написанные студентами. Преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы. Выясняет практическое его применение.

Контроль заключительного уровня знании - 15 мин

Студенты сдают тесты для контроля знаний. Преподаватель оценивает по выше перечисленным компетенциям.

Литература:

1. А.Н. Ремизов Медицинская и биологическая физика. М. Дрофа, 2004г.

2. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М. "Высшая школа". 2002 г.

3. М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002.

4. В.Ф.Антонов и др. Практикум по биофизике. М., 2001 г.

Контроль

Вопросы:

1. Назовите основные разделы биофизики

2. Молекулярный состав клетки. Органические вещества.

3. Перечислите химический состав клетки. Неорганические вещества.

4. Белки. Функциональные классы белков.

Тема №2. Современные методы изучения структуры и функций биологических мембран.

Цель занятия:

Проверить и закрепить знания об основных свойствах биологических мембран и их функциях. Освоить методику решения задач по данной тематике.

Задачи обучения:

- физико - химические особенности строения мембранных структур и механизмы их функционирования;

- решения задач по данной тематике

Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Количество формируемых компетенций: знания, практические навыки.

Основные вопросы темы - 45 мин

1. Общие представления о биологических мембранах.

2. Современные представление о структуре мембраны.

3. Модели Даниэля- Давсона, мозаическая модель, жидкостно-кристаллическая и др.

4. Основные функции биологических мембран.

5. Виды и функции мембранных белков.

6. Фазовые переходы.

перерыв - 10 мин

Методы обучения и преподавания:

• разбор и обсуждение основных и контрольных вопросов

• решение типовых и ситуационных задач

• тестирование

Методы контроля формируемых на занятии компетенций:

- решение типовых и ситуационных задач

- обмен мнениями при разборе учебного материала

- тестирование на компьютере (студент должен ответить на «тест», содержа­щий в себе минимальные знания и навыки – основные определения, теоретические вопросы дан­ной темы);

Самостоятельная работа студентов - 30 мин

• Объяснить содержания и находить пути решения поставленных задач

• Преобразовывать формул и перевести единицу измерения физических величин

Задачи:

1. Рассчитайте время оседлой жизни и частоту перескоков из одного мембранного слоя в другой липидов мембран саркоплазматического ретикулума, если коэффициент латериальной диффузии D=45мм²/c, площадь, занимаемая одной молекулой фосфолипида А=1,9 нм² .

2. Рассчитайте среднее квадратичное перемещение молекул белков за 2с, если коэффициент латеральной диффузии для них составляет приблизительно 10-12м2/с.

3. Как изменится электрическая емкость мембраны (удельная) при ее переходе из жидкокристаллического состояния в гель, если известно, что в жидкокристаллическом

состоянии толщина гидрофобного слоя составляет 3,9 мм, а в состоянии геля – 4,7 мм. Диэлектрическая проницаемость липидов  2.

4. Рассчитайте диэлектрическую проницаемость мембранных липидов, если толщина мембрана d= 10 нм, удельная электрическая емкость С= 1,7мФ/м².

5. При фазовом переходе мембранных фосфолипидов из жидкокристаллического состояния в гель толщина бислоя изменяется. Как при этом изменится электрическая емкость мембраны? Как изменится напряженность электрического поля в мембране?

Совместная работа студента с преподавателем - 5 мин

После выполнения практической части работы, преподаватель проверяет правильность и последовательность решения задач студентов. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы. Выясняет виды и функции биологических мембран.

Контроль заключительного уровня знании - 15 мин

Преподаватель проверяет результатов решенных задач студентов. Затем студенты сдают тесты для контроля знаний. Преподаватель оценивает по высше указанным компетенциям.

Литература:

1. А.Н. Ремизов Медицинская и биологическая физика. М. Дрофа, 2004г. – с.113-123.

2. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М. "Высшая школа". 2002 г.

3. М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002. – с. 67-76.

4. В.Ф.Антонов и др. Практикум по биофизике. М., 2001 г.с.126-133.

Контроль

Вопросы:

1. Виды биологических мембран и их функции.

2. Химический состав мембран.

3. Виды мембранных липидов.

4. Свойства липидного монослоя.

5. Бислойные липидные структуры.

6. Латеральная диффузия и трансмембранные переходы.

7. Мембранные белки.

8. Виды и функции мембранных белков.

9. Липосомы.

10. Проанализируйте формулу Фика.

Тест

1. Толщина биологических мембран составляет порядка

1. 0,01нм

2. 0,1нм

3. 10нм

4. 100нм

5. 1мкм

2. Согласно жидкостно-мозаичной модели, биологическая мембрана состоит:

1. Из билипидного слоя

2. Двух слоев с белкковым слоем между ними

3. Двух слоев липидов, окруженных сверху и снизу двумя белковыми слоями

4. Билипидног слоя, белков и микрофиламентов

5. Слоя липидов с вкраплениями белков и углеводов

3. Латеральной диффузией называется диффузия:

1. Молекул из одного липидного слоя в другой

2. Молекул через биологическую мембрану

3. Молекул в мембране в пределах одного слоя

4. Белковых молекул из одного липидного слоя в другой

5. Ионов через бислойную мембрану

4. Переход молекул из одного липидного слоя в другой называется:

1. «флип-флоп» - переходом

2. облегченной диффузией

3. активным транспортом

4. латеральной диффузией

5. пассивным транспортом

5. Время оседлой жизни молекулы в одном положении составляет:

6. Среднее квадратичное перемещение молекул за время t составляет:

7. Липосомами называются:

1. мономолекулярные слои на границе раздела гидрофобной и гидрофильной фаз

2. плоские бислойные липидные мембраны

3. билипидные замкнутные структуры

4. слои липидов и белков, нанесенные на поверхность воды

5. то же самое, что и мицеллы

8. Липиды в составе биологических мембран находится:

1. в твердом аморфном состоянии

2. твердокристаллическом состоянии

3. жидком аморфном состоянии

4. жидкокристаллическом состоянии

5. аморфном состоянии

9. При фазовом переходе мембран из жидкокристаллического в гель-состояние площадь мембраны, приходящаяся на одну молекулу липида:

1. Уменьшается

2. Увеличивается

3. Не изменяется

4. Остаются в начальном положении

10. При фазовом переходе мембран жидкокристаллического в гель – состояние толщина мембраны:

1. Уменьшается

2. Увеличивается

3. Не изменяется

4. Остаются в начальном положении

11. Чем больше в «хвостах» липидов двойных связей, тем температура фазового перехода:

1. Выше

2. Ниже

3. Не зависит от этого

4. Изменяется прямолинейно

12. Температура плавления мембраны связана с изменением энтальпии и энтропии в этом процессе следующим образом:

13. Основу структуры любой мембраны представляет:

1. Билипидный слой .

2. Трилипидный слой.

3. Четырелипидный слой.

4. Клетка.

5. Двойной липидный слой.

14. Важной частью клетки являются:

1. Ионы .

2. Биологические жидкости.

3. Биологические мембраны.

4. Молекулы.

5. Химические мембраны.

15. Молекулы фосфолипидов, входящие в состав биологических мембран амфифальна, т.е.:

1. Часть гидрофильная, другая-гидрофобна.

2. Часть белки, другая- гидрофильная.

3. Часть белки, другая- гидрофобная.

4. Химически нейтральна.

5. Неполярная.

16. Липидный бислой мембраны состоит из:

1. Неполярной головки и полярного хвоста.

2. Монослойный фосфолипид.

3. Холестерина.

4. Заряженных фотонов.

5. Полярной головки и неполярного хвоста.

17. Уравнение диффузии, Фика:

1. .

2. .

3. .

4. .

5. .

18. Вязкость липидного слоя мембраны:

1. Соответствует вязкостью воды.

2. Соответствует вязкостью растительного масла.

3. Соответствует вязкостью крови человека.

4. Соответствует вязкостью глицерина.

5. Соответствует вязкостью воздуха.

19. Функции белков в мембране осуществляет:

1. Потенциал действие.

2. Энергии связи.

3. Потенциал покоя.

4. Активный перенос.

5. Внешние силы.

20. При возбуждении разность потенциалов между клеткой и окружающей средой изменяется и возникает:

1. Потенциал действия.

1. Разность потенциалов.

2. Внутренние силы.

3. Внешние силы.

4. Потенциал сил.

Тема №3. Транспорт неэлектролитов. Пассивный и активный транспорт.

Цель занятия:

Изучить ионный тип транспорта веществ через биологическую мембрану. Знать механизмы пассивного и активного транспорта. Освоить методику решения задач по данной тематике.

Задачи обучения:

• биофизические механизмы пассивного и активного транспорта веществ через мембрану;

• решения задач по данной тематике

Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Количество формируемых компетенций: знания, практические навыки.

Основные вопросы темы -15 мин.

1. Пассивный транспорт.

2. Виды пассивного транспорта.

3. Уравнение Фика.

4. Транспорт ионов.

5. Активный транспорт через биологические мембраны.

Методы обучения и преподавания:

• разбор и обсуждение основных и контрольных вопросов

• решение типовых и ситуационных задач

• тестирование

Методы контроля формируемых на занятии компетенций:

- решение типовых и ситуационных задач

- обмен мнениями при разборе учебного материала

- тестирование на компьютере (студент должен ответить на «тест», содержа­щий в себе минимальные знания и навыки – основные определения, теоретические вопросы дан­ной темы);

Самостоятельная работа студентов - 15 мин.

• Объяснить содержания и находить пути решения поставленных задач

• Преобразовывать формул и перевести единицу измерения физических величин

Задачи:

1. Рассчитайте коэффициент распределения К для вещества, если при толщине мембраны , коэффициент диффузии 0,2 см²/с, а коэффициент проницаемости Р=210см/с.

2. Рассчитайте коэффициент проницаемости Р для вещества, поток которого через мембрану м²с. Концентрация вещества внутри клетки а снаружи - .

3. Разность концентраций молекул веществ на мембране некоторой клетки равна 45ммоль/л, коэффициент распределения между мембранаой и окружающей средой К=30, коэффициент диффузии , плотность потока . Рассчитайте толщину мембрану.

Контроль заключительного уровня знании - 15 мин.

Преподаватель проверяет результатов решенных задач студентов. Затем студенты сдают тесты для контроля знаний. Преподаватель оценивает по высше перечисленным компетенциям.

Литература:

1. А.Н. Ремизов Медицинская и биологическая физика. М. Дрофа, 2004г. – с.113-123.

2. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М. "Высшая школа". 2002 г.

3. М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002. – с. 67-76.

4. В.Ф.Антонов и др. Практикум по биофизике. М., 2001 г.с.126-133.

Контрольные вопросы:

1.Какие существует механизмы транспорта ионов.

2 .Каков механизм ионного транспорта веществ в каналах

3. Как происходит активный и пассивный транспорт через биологические мембраны

Тема№4: Биоэлектрические потенциалы. Потенциал покоя

Цель: Изучение биофизики потенциалов

Задачи обучения: Изучение электрохимических потенциалов биологических мембран.

Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Количество формируемых компетенций: знания, практические навыки.

Основные вопросы темы - 45 мин

• Биоэлектрические потенциалы

• Потенциал покоя

• Формула Нернста

перерыв - 10 мин

Методы обучения и преподавания:

• разбор и обсуждение основных и контрольных вопросов

• решение типовых и ситуационных задач

• тестирование

• исправления ошибок

Методы контроля формируемых на занятии компетенций:

- тестирование на компьютере (студент должен ответить на «тест», содержа­щий в себе минимальные знания и навыки – основные определения, теоретические вопросы дан­ной темы);

- проверка правильности решенных задач

- обмен мнениями при разборе учебного материала

Самостоятельная работа студентов - 25 мин.

Ознокомление содержанием типовых и ситуационных задач. Находить пути решение поставленных задач. Преобразовывать формул и переводить единицу измерение физических величин в СИ.

Задачи:

1. Рассчитайте потенциал покоя гигантского аксона кальмара, если известно, что концентрация ионов натрия снаружи равна 440мМоль/л, а внутри его 49мМоль/л (температура 20⁰С).

2. Потенциал покоя нерва конечности краба равен 89мВ. Чему равна концентрация ионов калия внутри нерва, если снаружи она составляет 12мМоль/л? Принять температуру равной 20^ОС.

3. Определите время, в течение которого устанавливается равновесная концентрация эритрола в клетке, если объем клетки 70мкм³, коэффициент проницаемости 13мкм/с, а площадь поверхности мембраны клетки 43мкм².

4. В клетках фагоцитов равновесная концентрация вещества устанавливается за 0,2с. Чему равен коэффициент проницаемости этого вещества через мембрану фагоцитов, если считать клетку телом сферической формы диаметром 8 мкм?

Совместная работа студента с преподавателем - 10 мин

После решения ситуационных задач, преподаватель проверяет правильность и последовательность действий студентов, достигли они конечного результата. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы.

Контроль заключительного уровня знании - 15 мин.

Преподаватель проверяет результатов решенных задач студентов. Затем студенты сдают тесты для контроля знаний. Преподаватель оценивает по высше указанным компетенциям.

Литература:

1. А.Н. Ремизов Медицинская и биологическая физика. М. Дрофа, 2004г.

2. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М. "Высшая школа". 2002 г.

3. М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002.

4. В.Ф.Антонов и др. Практикум по биофизике. М., 2001 г.

Контроль

Вопросы:

1. Потенциал покоя.

2. Гиперполяризация

3. Деполяризация

4. Мембранная проницаемость

Тема 5: Потенциал действия. Распространение нервного импульса вдоль возбудимого волокна.

Цель: Изучение биофизики электровозбудимых тканей.

Изучение проведение возбуждения в нервных волокнах

Задачи обучения: Изучение электрохимических потенциалов биологических мембран.

Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Количество формируемых компетенций: знания, практические навыки.

Основные вопросы темы: - 45 мин

• Потенциал действия

• Нервные волокна.

• Распространение нервного импульса

• Механизм генерации и распространения потенциала действия

• Телеграфное уравнение

• Фактор надежности

перерыв - 10 мин

• Методы обучения и преподавания:

• разбор и обсуждение основных и контрольных вопросов

• решение типовых и ситуационных задач

• тестирование

• вычисления ошибок

Методы контроля формируемых на занятии компетенций: І

- тестирование на компьютере (студент должен ответить на «тест», содержа­щий в себе минимальные знания и навыки – основные определения, теоретические вопросы дан­ной темы);

- проверка правильности решенных задач

- обмен мнениями при разборе учебного материала

Самостоятельная работа студентов - 25 мин.

Ознокомление содержанием типовых и ситуационных задач. Находить пути решение поставленных задач. Преобразовывать формул и переводить единицу измерение физических величин в СИ.

Задачи:

1. На каком расстоянии х в немиелинизированном нервном волокне трансмембранная разность потенциалов уменьшается вчетверо, если постоянная длины волокна

2. Трансмембранная разность потенциалов в немиелинизированном нервном волокне уменьшается вдвое на расстоянии Вычислите постоянную длины волокна.

3. Вычислите диаметр D аксона, если удельное сопротивление единицы толщины мембраны удельное сопротивление аксоплазмы постоянная длины

4. В месте возбуждения немиелинизированного нервного волокна трансмембранная разность потенциалов составляет . Определите разность потенциалов на расстоянии если постоянная длины этого волокна равна

Совместная работа студента с преподавателем - 10 мин

После решения ситуационных задач, преподаватель проверяет правильность и последовательность действий студентов, достигли они конечного результата. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы.

Контроль заключительного уровня знании - 15 мин.

Преподаватель проверяет результатов решенных задач студентов. Затем студенты сдают тесты для контроля знаний. Преподаватель оценивает студента по высше указанным компетенциям (устный опрос, правильность решенных задач и тестовые задания)

Литература:

1. А.Н. Ремизов Медицинская и биологическая физика. М. Дрофа, 2004г.

2. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М. "Высшая школа". 2002 г.

3. М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002.

4. В.Ф.Антонов и др. Практикум по биофизике. М., 2001 г.

Контрольные вопросы:

1. Нейроны. Нервные волокна

2. Потенциал действия.

3. Скорость проведения нервного импульса

4. Механизм генерации и распространения потенциала действия.

Тесты:

1.Потенциал действия соответствует процесс:

А) намагничивание

В) размагничивание

С) выделение тепла

Д) деполяризации и реполяризации

Е) поляризации

2. Потенциал действия состоит из:

А) намагничивания

В) размагничивания

С) выделения тепла

Д) восходящей фазы и нисходящей фазы

Е) поляризации

3. Потенциал действия может распространяться без затухания по нервному волокну в

результате того,что:

А) Электрическое сопротивление мембран мало

В) Емкость мембран мала

С) Мембраны нервных клеток являются активной средой

Д) Между внутренней и наружной сторонами мембраны имеется разность потенциалов

Е) Мембраны нервных клеток являются пассивной средой

4. Потенциал действия возникает:

А) При градиентa концентрации веществ по обе стороны мембраны

В) При наличии концентрационного градиента ионов калия

С) из-за избыточной диффузии ионов натрия

Д) Компенсации положительных ионов внутри клетки

Е) Полупроницаемыми свойствами клеточной мембраны

5. Потенциалы ионного типа:

А) Диффузионный, мембранный, фазовый

В) Диффузионный, мембранный, пассивный

С) Мембранный, фазовый, активный

Д) Диффузионный, мембранный

Е) Диффузионный, мембранный, потенциал покоя

6. Длительность потенциала действия кардиомиоцита по сравнению с потенциалом

действия аксона:

А) больше

В) меньше

С) равна

Д) равна к нулю

Е) не изменяется

7. Восходящая фаза потенциала действия соответствует процессу:

А) реполяризации

В) поляризации

С) деполяризации

Д) рефрактерности

Е) рефрактерности и деполяризации

8. Во время генерации потенциала действия потенциал нервной клетки приближается к

равновесному:

А) кальциевому потенциалу

В) натриевому потенциалу

С) хлорному потенциалу

Д) калиевому потенциалу

Е) потенциалу протонов

9. Во время генерации потенциала действия проницаемость мембраны для ионов калия:

А) больше проницаемости для ионов натрия

В) меньше проницаемости для ионов натрия

С) приблизительно равна проницаемости для ионов натрия

Д) бесконечно

Е) нулю

10. Распространение потенциала действия по миелинизированному волокну:

А) непрерывный

В) сальтаторный (прерывистый)

С) постоянный

Д) переменный

Е) бесконечный

Тема . Физические основы электрокардиографии. Регистрация ЭКГ и принципы анализа.

Цель занятия: Ознакомиться с теоретическими основами метода, принципом работы кардиографа, выяснить функции основных блоков, механизм регистрации и принципы анализа кардиограммы

Задачи обучения:

• Понять принципы регистрации, научить основным моментам расшифровки кардиограммы

• определение временных интервалов, пульса, анатомической оси.

Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Количество формируемых компетенций: знания, практические навыки, коммуникативные навыки, правовая компетенция.

Основные вопросы темы - 45 мин

1. Причина возникновения биопотенциалов.

2. Структурная схема регистрации биопотенциалов, стандартные отведения

3. Основные положения теории эйнтховена.

4. Механизм образования кардиограммы.

5. Кардиограф, основные блоки.

6. Входной блок кардиографа: электроды ,кабели отведений.

7. Блок усиления: входные и выходные параметры.

8. Регистрирующие устройства- различные виды.

перерыв - 10 мин

Методы обучения и преподавания:

• разбор и обсуждение основных и контрольных вопросов

• обсуждение результатов выполнения лабораторных заданий

• тестирование

• вычисления ошибок

Методы контроля формируемых на занятии компетенций:

- тестирование на компьютере (студент должен ответить на «тест», содержа­щий в себе минимальные знания и навыки – основные определения, теоретические вопросы дан­ной темы);

- выполнение лабораторной работы, вычисление ошибок и представление результатов измерений в графическом виде

- обмен мнениями при разборе учебного материала

- работа с аппаратами; соблюдение техники безопасности при работе с приборами.

Самостоятельная работа студентов - 30 мин

Задание 1. Получение электрокардиограммы

1. Подготовка электрокардиографа к работе:

а) установите переключатель отведения 1 мВ; переключатель чувствительности в положение 10 мм/мВ; кнопку переключателя скорости движения ленты в положение 25 мм/с;

б) под наблюдением преподавателя включите прибор в сеть; наложите электроды на пациента; между электродом и кожей поместите прокладку, смоченную в физиологическом растворе;

2. Запись электрокардиограммы:

а) кнопку успокоения «0-МТ2 установите в верхнее положение;

б) включите запись, нажимая на кнопку «1 мВ»;

в) запишите ЭКГ в трех стандартных отведениях, изменяя положение переключателя отведений;

3. Определить величину интервалов времени t(с) по формуле: , где – расстояние между соответствующими зубцами, - скорость протяжки ленты.

4.Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 1.

Задание 2. Вычислите разность потенциалов в отведениях

1. Измерить для каждого отведения высоту (h) зубцов ЭКГ и занести в табл.; по измеренной высоте зубцов и чувствительности (S) вычислить разность потенциалов (U), соответствующую каждому зубцу по формуле:

2. Полученные результаты сравните с нормой сделайте вывод.

3. Пользуясь вычисленными значениями U_I, U_II, и U_III вычислить значение tg :

4. Результаты занесите в табл. и сравните с нормой и сделать вывод.

Совместная работа студента с преподавателем - 5 мин

После выполнения лабораторной работы, преподаватель проверяет правильность и последовательность действий студентов, достигли они конечного результата. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы. Выясняет практическое применение.

Контроль заключительного уровня знаний - 15 мин

Преподаватель проводит анализ результатов лабораторной работы студентов, выясняет осознанно ли выполнили работу. Затем студенты сдают тесты для контроля знаний. Преподаватель оценивает знания по выше указанным компетенциям.

Литература:

1. А.Н. Ремизов Медицинская и биологическая физика. М. Дрофа, 2004г. – с.113-123.

2. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М. "Высшая школа". 2002 г.

3. М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002. – с. 67-76.

4. В.Ф.Антонов и др. Практикум по биофизике. М., 2001 г.с.126-133.

Контрольные вопросы:

1. Механизм возникновения биопотенциалов в тканях и органах, сущность тех или иных потенциалов в живом организме.

2. В чем состоит теория Эйнтховена? Что регистрирует кардиограмма и какую зависимость она показывает?

3. Как, пользуясь кардиограммой ,определить величину биопотециалов сердца в различные моменты сердечного цикла?

4. Какое условное обозначение интервалов кардиограммы? Нарисуйте.

5. Как определяется длительность временных интервалов? Какие значения она имеет?

6. Как пользуясь кардиограммой, определить частоту сердечных сокращений (пульс) и положение анатомической оси сердца.

Тесты

1. Потенциал действия клетки миокарда имеет… характерные фазы:

А) 3

В) 4

С) 2

Д) 5

Е) 6

2. Электроды для съёма биопотенциалов используют:

1. в баллистокардиографии

2. в фонокардиографии

3. в энцефалографии

4. в ультразвукавой диагностике

5. в кардиографии

3.Эхокардиографией называют метод изучения строения и движения структур сердца с помощью:

1. в ультразвукавой диагностике

2. регистрации биопотенциалов

3. поглащенного ультразвука

4. отраженного ультразвука

5. регистрации тонов и шумов серца

4. Почему амплитуды одних и тех же зубцов ЭКГ в один и тот же момент времени в различных отведениях не одинаковы?

А. для разных отведений различна величина интергального электрического вектора Е

В. в различных отведениях поворот вектора Е различен

С. проекции вектора Е на различные отведения не одинаковы

D. для каждого отведения существует свой векторт Е

Е. проекции вектора Е на различные отведения одинаковы

5. Регулярность ритма на кардиограмме определяется равенством межцикловых интервалов:

1. P - Q

2. Q –T

3. S – T

4. P – P

5. R – R

6. Временные промежутки между одноименными зубцами соседних циклов называют

1. интервалы

2. сегменты

3. амплитуды

4. частоты

5. период

7. Время распространения возбуждения по желудочкам, определяемое по ширине комплекса QRS составляет:

1. 0.06 – 0.1 сек

2. 0.12 – 0.2 сек

3. 0.7 – 0.9 сек

4. 0.18 – 0.34 сек

5. 0.9 – 1.2 сек

8. Снимаемый с поверхности тела биопотенциал измеряется:

1. миллиампер

2. милливольт

3. нанометр

4. микрон

5. фарад

9. Стандартные 2-х полюсные отведения фиксируют (...) между двумя точками поверхности тела

1. разность потенциалов

2. импеданс

3. изменение частоты сигнала

4. мембранный потенциал покоя

5. потенциал действия

10. На кардиограмме выделяют: (2 ответа)

1. Зубцы

2. Сегменты

3. Частоты

4. мембранный потенциал

5. интервалы

11. Первое стандартное отведение соответствует расположению регистрирующих электродов на:

A) на правой и левой руках

B) на правой руке и левой ноге

C) на левой ноге и левой руке

D) на правой ноге и правой руке

E) на правой и левой ногах

12. Второе стандартное отведение соответствует расположению регистрирующих электродов на:

A) на правой и левых руках

B) на правой руке и левой ноге

C) на левой ноге и левой руке

D) на правой ноге и правой руке

E) на правой и левой ногах

13. Третье стандартное отведение соответствует расположению регистрирующих электродов на:

A) на правой и левых руках

B) на правой руке и левой ноге

C) на левой ноге и левой руке

D) на правой ноге и правой руке

E) на правой и левой ногах

14. Желудочковый комплекс на кардиограмме включает зубцы:

A) QRS

B) PRS

C) PQT

D) SRQ

E) SQR

15. Какой из интервалов кардиограммы имеет наибольшую длительность (в сек):

1. PQ

2. QRS

3. RR

4. ST

5. QT

16. Биопотенциалы сердца непосредственно отражают процессы возбуждения и проведения импульса в:

1. миокарде

2. перикарде

3. неврилемме

4. сарколемме

5. дендрите

17. Регистрация и анализ биопотенциалов сердца в медицине применяется:

А) в диагностических целях при сердечно-сосудистых заболеваниях

В) в лечебных методах при сердечно-сосудистых заболеваниях

С) в диагностических методах при неврологических заболеваниях

Д) в диагностических методах для определения размеров сердца

Е) в диагностике импеданса живой ткани

18. Электрокардиография основывается на:

А) теории Эйнтховена, позволяющий судить о биопотенциалах сердца

В) теории Фарадея

С) использовании ультразвука, позволяющим судить измерение размеров сердца в

динамике

Д) явлении магнитострикции, позволяющий получить ультразвук

Е) теории Эйнштейна

19. Зубцы ЭКГ обозначаются в последовательности:

А) P-Q-R-S-T-U

В) U-P-R-S-T-Q

С) U-Q-P-R-S-T

Д) P-Q-S-R-T-U

Е) P-Q-R-S-U-T

20. При патологических изменениях в сердце наблюдается:

А) изменение высоты и интервалов ЭКГ

В) изменение высоты зубцов ЭКГ

С) изменение интервалов ЭКГ

Д) форма ЭКГ не изменяется

Е) отсутствие R-зубца

Тема 7. Электроэнцефалография. Основные ритмы ээг. Регистрация ээг и принципы анализа.

Цель:

• Умение регистрации электроэнцефалограммы и принципы анализа.

• Изучении внешнего электрического поля мозга при помощи ЭЭГ.

• Значение для генеза ЭЭГ взаимосвязи электрической активности пирамидных нейронов.

Задачи обучения:

1. Изучение методов исследование ценральной нервной системы.

2. Изучение основных ритмов ЭЭГ.

Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Количество формируемых компетенций: знания, практические навыки.

Основные вопросы темы: - 45 мин

1.Какие методы используется для регистраций ЭЭГ?

2.Основные типы электрической активности пирамидных нейронов.

3.Какие современные модели используется в ЭЭГ?

4.Какое значение имеет взаимосвязь электрической активности пирамидных нейронов.

5.Какое важное условие генеза ЭЭГ?

перерыв - 10 мин

Методы обучения и преподавания:

• разбор и обсуждение основных и контрольных вопросов

• решение типовых и ситуационных задач

• тестирование

• исправления ошибок

Методы контроля формируемых на занятии компетенций:

- тестирование на компьютере (студент должен ответить на «тест», содержа­щий в себе минимальные знания и навыки – основные определения, теоретические вопросы дан­ной темы);

- проверка правильности решенных задач

- обмен мнениями при разборе учебного материала

Самостоятельная работа студентов - 30 мин

Ознокомление содержанием типовых и ситуационных задач. Находить пути решение поставленных задач. Преобразовывать формул и переводить единицу измерение физических величин в СИ.

Задачи:

1. Толшина коры головного мозга , удельное сопротивление коры , коэффициент средней плотности пирамидных нейронов в коре , среднее стандартное отклонение дипольного момента нейронов . Вычислите стандартное отклонение ЭЭГ пирмидных нейронов, при .

2. Найдите потенциал поля, созданного диполем в точке А, удаленной на расстояние в направлении под углом относительно электрического момента диполя. Среда – вода. Диполь образован зарядами , расположенными на расстоянии .

3. Диполь, образованный зарядами , плечом , свободно установилься в электрическом поле напряженностью . Какую

Совместная работа студента с преподавателем - 5 мин

После решения ситуационных задач, преподаватель проверяет правильность и последовательность действий студентов, достигли они конечного результата. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы.

Контроль заключительного уровня знании - 15 мин

Преподаватель проверяет результатов решенных задач студентов. Затем студенты сдают тесты для контроля знаний. Преподаватель оценивает знания по высше указанным компетенциям (устный опрос, правильность решенных задач и тестовые задания)

Литература:

1. А.Н. Ремизов Медицинская и биологическая физика. М. Дрофа, 2004г. – с.113-123.

2. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М. "Высшая школа". 2002 г.

3. М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002. – с. 67-76.

4. В.Ф.Антонов и др. Практикум по биофизике. М., 2001 г.с.126-133.

Контроль

Вопросы:

1. Многоканальная запись ЭЭГ позволяет .......

2. Cтандартные расположения электродов по международным системам

3. Какавы преимушества ЭЭГ от остальных методов исследовании головного мозга?

4. С помощью ЭЭГ можно определить .....

5. Когерентный анализ ЭЭГ позволяет оценить ......

6. Явление которое основана эхоэнцефалография головного мозга...

7. Какие места принимается за нулевого потенциала референта?

8. ЭЭГ применяется в следующих областях современной медицины:

9. Основные спектропические методы применяемые при исследовании состав и структур биологических веществ.

Контроль

Тесты:

1. Метод определения опухлей и отека головного мозга.

А) ультразвуковая терапия,

В) ультразвуковая кардиография

С) эхоэнцефалография

D) электромиография

Е) энцефалография

2. Электрическое напряжение, возникающие в клетках и тканях биологических обьектов называется:

А) электрическое поле

В) электромагнитные волны

С) Биопотенциалы

D) Биологические мембраны.

Е) Электропроводность.

3. Вектор электрического момента диполя сердца характеризует:

А) изменение биопотенциалов между двумя отведениями

В) изменение биопотенциалов между стандартными отведениями

С) в зависимости от частоты разделяют на соответствующие диапазоны

D) кожно-гальваническую реакцию

Е) последовательность возбуждения нервно-мышечной системы сердца

4. Диполь это – система состоящая:

А) из двух полложительных зарядов, равных по величине, находящихся на растоянии 1 друг от друга

В) из двух отрицательных зарядов, равных по величине, находящихся на растоянии 1 друг от друга

С) двух зарядов, равных по величине и противоположных по знаку, находящихся на растоянии друг от друга

5. Укажите, на что основываются методы фонокардиографии, реографии и баллистокардиографии:

А) электрической регистрации неэлектрических величин

В) регистрации биопотенциалов различных органов

С) регистрации электрических величин

D) регистрации импульсных тонов

Е) регистрации шумов в сердце

6. Задачи исследования электрических полей в организме:

А) определение электрического сопротивление тканей и органов

В) изучение изменения формы электрических импульсов

С) изучение вляния окружающей среды на возникновения электрических потенциалов

D) регистрация биопотенциалов органов и тканей в норме и потологии для диагностики заболевания

Е) определение границы внутренных органов

7. Регистрация биопотенциалов тканей и органов с диагностической целью называется:

А) авторадиографией

В) электрографией

С) рентгенодиагностикой

D) термограффией

Е) фонокардиографией

8. Метод регистраций биоэлектрической активности головного мозга:

А) Энецефалография

В) электрография

С) эхоэнцефалография

D) электромиография

Е) электрокардиография

9. Метод регистраций биоэлектрической активности мыщцы:

А) Энцефалография

В) электрография

С) эхоэнцефалография

D) электромиография

Е) электрокардиография

10 Электроэнцефалография – это....

А) Метод регистраций биоэлектрической активности мыщца

В) Метод регистраций биоэлектрической активности головного мозга:

С) Регистрация биопотенциалов тканей и органов с диагностической целью называется:

D) Метод определение опухлей и отека головного мозга.

Е) Методы фонокардиографии, реографии и баллистокардиографии.

Тема№9 : Принципы преобразования биологических (неэлектрических) сигналов в электрические. Конструкции датчиков и электродов, их основне характеристики.

Цель:

· изучить принцип работы термистора и термопары

· научиться градуировать термистор и термопару для измерения температуры тела

· изучить зависимость сопротивления полупроводников от температуры

Задачи обучения:

· знать принцип работы прибора

· знать применение физико-химических законов для объяснения

процессов происходящих в протезах.

· знать физико-химические особенности явления диффузии и механизмы их

функционирования;

· дать знания о практически важных достижениях биофизики для решения задач

стоматологических, медико-биологических исследований;

Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Количество формируемых компетенций: знания, практические навыки, правовая компетенция.

Основные вопросы темы - 45 мин

1. Что такое температурный коэффициент сопротивления и от чего он зависит у металлов, полупроводников?

2. Основные преимущества электротермометров.

3. Формула неизвестного сопротивления с помощью моста Уитстона.

перерыв - 10 мин

Методы обучения и преподавания:

• разбор и обсуждение основных и контрольных вопросов

• обсуждение результатов выполнения лабораторных заданий

• тестирование

• построение графика

Методы контроля формируемых на занятии компетенций:

- тестирование на компьютере (студент должен ответить на «тест», содержа­щий в себе

минимальные знания: основные определения, теоретические вопросы дан­ной темы);

- выполнение лабораторной работы, вычисление ошибок и представление результатов

измерений в графическом виде

- диспут

- работа с приборами; соблюдение техники безопасности при работе с приборами.

Самостоятельная работа студентов - 30 мин

Научиться градуировать термистор, термопару

Задание 1:

1. Собрать схему установки.

2. Отметить начальную температуру воды в сосуде, содержащей термосопротивление и нагреватель, сбалансировать мостик.

3. Записать значение термосопротивления R_t в таблицу.

4. Нагревая воду до кипения, провести измерение сопротивления термистора через каждые 10^оС.

5. Полученные данные записать в табл.1

6. Построить график зависимости сопротивления проводников от температуры .

7. Определить термический коэффициент сопротивления по формуле:

Задание 2:

1. Погрузить концы термопары в сосуды с водой и измерить температуру в обоих сосудах.

2. Нагревая воду до кипения, провести измерение по гальванометру через каждые 10^оС, записать количество делений, на которое отклонилась стрелка гальванометра в табл.2.

3. Определить чувствительность термопары по формуле:

4. Построить график зависимости и сделать вывод.

Совместная работа студента с преподавателем - 5 мин.

После выполнения лабораторной работы, преподаватель проверяет правильность и последовательность действий студентов, достигли ли, они конечного результата. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы. Выясняет практическое применение.

Контроль заключительного уровня знаний - 15 мин.

Преподаватель проводит анализ результатов лабораторной работы студентов, выясняет, осознанно ли выполнили работу. Затем студенты сдают тесты для контроля знаний. Преподаватель оценивает знания по выше перечисленным компетенциям (устный опрос, выполнение лабораторной работы, тестовые задания, соблюдение техники безопасности при работе с приборами)

Литература:

1. А.Н. Ремизов Медицинская и биологическая физика. М. Дрофа, 2004г. – с.113-123.

2. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М. "Высшая школа". 2002 г.

3. М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002. – с. 67-76.

4. В.Ф.Антонов и др. Практикум по биофизике. М., 2001 г.с.126-133.

Контроль

Вопросы:

1. Проводники, полупроводники, их свойства.

2. Различие между проводниками, полупроводниками и диэлектриками с точки

зрения зонной теории

3. Что такое контактная разность потенциалов?

4. Причины возникновения контактной разности потенциалов (КРП)

5. Сущность эффекта Пельтье.

Тесты:

1. При повышении температуры сопротивление полупроводников

А. возрастает линейно

B. убывает линейно

C. остается постоянной

D. возрастает экспоненциально

E. убывает экспоненциально

2. При повышении температуры сопротивление проводников

А. возрастает линейно

B. убывает линейно

C. остается постоянной

D. возрастает экспоненциально

E. убывает экспоненциально

3. Ультразвуковым излучателем (датчикам), позволяющим получать изображение внутренних органов в ультразвуковой диагностике является:

А. термодатчик

B. пъезодатчик

C. емкостный датчик

D. оптический

E. тензодатчик

4. Возможность получения ультразвукового изображения с постоянной контрастностью по всей глубине зондирования, обеспечивают:

А. тензодатчики

B. тепловизоры

C. пьезодатчики

D. термодатчики

5. Как называется преобразователь неэлектрических величин в электри­ческие сигналы, удобные для последующего усиления, регистрации и обработки?

А. Датчики

B. электроды

C. изоляторы

D. полупроводники

E. электролиты

6. Укажите только активные (генераторные) датчики

А. пьезоэлектрические, тензометрические

B. пьезоэлектрические, фотоэлектрические

C. емкостные, фотоэлектрические

D. емкостные, реостатные

E. реостатные, фотоэлектрические

7. Укажите только параметрические (пассивные) датчики

А. пьезоэлектрические, тензометрические

B. пьезоэлектрические, фотоэлектрические

C. емкостные, фотоэлектрические

D. емкостные, реостатные

E. реостатные, фотоэлектрические

8. Как называются датчики, в которых изменяется активное сопротивление при их механической деформации

А. реостатным

B. тензодатчиком

C. индуктивным

D. пьезоэлектрическим

E. активным

9. Как называются датчики принцип действия, которых основаны на явлении поляризации кристаллических диэлектриков при деформации

А. реостатным

B. тензодатчиком

C. индуктивным

D. пьезоэлектрическим

E. активным

10. Если через спай полупроводниковой термопары пропустить постоянный ток, то спай нагревается или охлаждается. Это называется:

А. эффектом Пельтье

B. Комптон эффектом

C. фотоэффектом

D. пьезоэлектрическим эффектом

E. эффектом Доплера

Тема 10. Терапевтическая техника, основанная на применении вч, свч и увч токов. Терапевтическая техника, основанная на применении постоянного тока

Цель:

1. Изучение механизма нагревания тканей под действием ВЧ, УВЧ и СВЧ – полей.

2. Ознакомление с принципом работы действия аппарата для УВЧ терапии.

3. Ознакомление с принципом работы действия аппарата гальванизации

4. Изучение механизма нагревания тканей под действием переменного поля и постоянного тока.

Задачи обучения:

1. Объяснить назначение блок-схем аппаратов.

2. Умение работы с аппаратом УВЧ – терапии, гальванизации (проверять заземление, включать, устанавливать электроды, настраивать в резонанс терапевтический контур).

3. Объяснить биофизические механизмы нагревания тканей под действием ВЧ, УВЧ и СВЧ – полей и действие постоянного тока.

Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Количество формируемых компетенций: знания, практические навыки, правовая компетенция.

Основные вопросы темы - 45 мин

1. Устройство аппарата УВЧ-терапии и его принцип работы.

2. Воздействие электрического поля УВЧ на электролиты и диэлектрики.

3. Распределение электрического поля УВЧ между электродами.

4. Схема и назначение терапевтического контура.

5. Роль конденсатора переменной емкости в терапевтическом контуре.

6. Особенностей действия поля СВЧ (микроволновая терапия).

7.Устройство и принцип работы аппарата гальванизации

8. Физическая основа гальванизации.

9. Действие постоянного тока на ткани организма.

перерыв - 10 мин

Методы обучения и преподавания:

• разбор и обсуждение основных и контрольных вопросов

• обсуждение результатов выполнения лабораторных заданий

• тестирование

• вычисления ошибок

Методы контроля формируемых на занятии компетенций:

- тестирование на компьютере (студент должен ответить на «тест», содержа­щий в себе минимальные знания и навыки – основные определения, теоретические вопросы дан­ной темы);

- выполнение лабораторной работы, вычисление ошибок и представление результатов измерений в графическом виде

- обмен мнениями при разборе учебного материала

- работа с аппаратами; соблюдение техники безопасности при работе с приборами.

Самостоятельная работа студентов - 30 мин

Настраивать аппарат УВЧ-терапии. Соблюдать технику безопасности при работе с аппаратурой безопасности пациента, построить графики. Лечение ВЧ токами, подбирать соответствующую частоту пациентов для нужного количества теплоты. Устранять элементарные неисправности прибора: (заменять предохранители, сигнальную лампочку, проверить заземление.)

Задание 1:

Исследование пространственного распределения электрического поля УВЧ.

1. Установить электроды параллельно друг другу.

2. В центре между ними расположите дипольную антенну. При этом микроамперметр, подключенный к антенне должен находиться как можно дальше от электродов аппарата.

3. Вращая ручку переключателя напряжения, установить стрелку аппарата на середину красного спектра. Переключателем «мощность» добиться максимального отклонения стрелки микроамперметра.

4. Перемещая дипольную антенну в горизонтальной плоскости влево от центра, через каждый сантиметр измерять силу тока. Результаты измерений записать в таблицу №1

5. Поставив антенну в исходное положение, перемещайте ее вверх и через каждый сантиметр измерять силу тока. Результаты измерений записать в таблицу.

6. Построить график зависимости I=f(I_x), I=f(I_y)

7. Вывод (зависимость электрического поля от расстояния.)

Задание 2: Исследование теплового воздействия поля УВЧ на электролиты и диэлектрики.

1. Поместить кюветы с раствором поваренной соли (электролит) и касторового масла (диэлектрик) между электродами аппарата.

2. Измерить температуру Т_эл и Т_диэл жидкостей в кюветах.

3. Включить аппарат, снять показания термометров через каждые три минуты на протяжении 15 минут.

4. Результаты измерений записать в таблицу №3.

5. Построить график зависимости температуры исследуемых жидкостей от времени воздействия электрического поля УВЧ. Т_эл=f(t_мин), Т_диэл=f(t_мин)

7. Вывод о влиянии электрического поля на электролит и диэлектрик.

Задание 3:

Определение полярности аппарата гальванизации.

1. Смочить вату в растворе Kl и положить ее на стекло.

2. Приложить электроды к смоченной вате так, чтобы расстояние между электродами было равно 1см.

3. В течение нескольких секунд пропустить ток и наблюдать картину у анода и катода, дать объяснение.

4. Вывод: (выделения продуктов окисления на одном из электодов)

Совместная работа студента с преподавателем - 15 мин

После выполнения лабораторной работы, преподаватель проверяет правильность и последовательность действий студентов, достигли они конечного результата. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы. Выясняет практическое применение.

Контроль заключительного уровня знании - 15 мин

Преподаватель проводит анализ результатов лабораторной работы студентов, выясняет осознанно ли выполнили работу. Затем студенты сдают тесты для контроля знаний. Преподаватель оценивает знания по выше перечисленным компетенциям (устный опрос, выполнение лабораторной работы, тестовые задания, соблюдение техники безопасности при работе с приборами)

Литература:

1. А.Н. Ремизов Медицинская и биологическая физика. М. Дрофа, 2004г.

2. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М. "Высшая школа". 2002 г.

3. М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002.

4. В.Ф.Антонов и др. Практикум по биофизике. М., 2001 г.

Контроль

Вопросы:

1. Электропроводимость живых тканей

2. Основные блоки аппарата УВЧ, их назначение (перечислить и нарисовать блок-схему аппарата). Устройство электродов.

3. Как осуществляется связь терапевтического контура с генератором УВЧ?

4. Для чего при проведении процедуры нагревания с помощью электрического поля УВЧ терапевтический контур настраивается в резонанс?

5. Объяснить механизм и привести формулы для расчета теплового эффекта в диэлектрике и электролите

6. Чем отличается по методу воздействия УВЧ – терапия от индуктотермии

7. Основные блоки аппарата гальванизации и их назначение (перечислить и нарисовать блок-схему аппарата).

8. Объяснить механизм действие постоянного тока на организм

Тесты:

1. Для активизации сократительной способности мышечных волокон приме­няется:

А. электростимулятор

B. Терапевтический контур

C. электроды

D. датчики (преобразователь)

E. Люминесценты

2. СВЧ – излучение проникает наружу из глубины тела не более, чем на:

А. 1 нм

B. 1 мкм

C. 0,1 мм

D. 1 см

E. 1 м.

3. Метод использования слабого высокочастотного электрического разря­да, который образуется между поверхностью тела и специальным элект­родом называется:

А. дарсонвализацией

B. диатермией

C. диатермокоагуляцией

D. индуктотермией

E аэроионотерапией

4. Укажите метод воздействия на организм высокочастотным непрерывным электрическим током:

А. электростимуляция

B. дарсонвализация

C. Статический душ

D. аэроионотерапия

E.электрохирургия

5. Терапевтический контур в аппарате для УВЧ – терапии предназначен для:

A. Усиления биопотенциалов

B. обеспечение безопасности пациентов

C. Генерация электромагнитных колебаний

D. снятия разности потенциалов между двумя точками на поверхности тела.

6. При воздействии на организм электрическим током требуются:

А. датчики

B. изолированные электроды

C. контактное наложение электродов на тело человека

D. поместить больного между электродами на определенном расстоянии

E. терапевтический контур

7. При воздействии на организм электрическим и магнитным полями требу­ются:

А. датчики

B. изолированные электроды

C. контактное наложение электродов на тело человека

D. поместить больного между электродами на определенном расстоянии

E. терапевтический контур

8. Укажите электромагнитные колебания УВЧ:

А. 300-2375 МГц

B. 30-300 МГц

C. 20 Гц –20 КГц

D. 1-10 МГц

E. 100 Гц – 500 КГц

9. Метод введения лекарства в организм с помощью постоянного тока без инъекции называется:

А. электрокоагуляция

B. электрофорез ом

C. электростимуляцией

D. индуктотермией

E. дарсонвализацией

10. При прохождении по тканям организма высокочастотного тока выделяет­ся джоулевое тепло. Этот метод называется:

А. гальванизацией

B. дарсонвализацией

C. диатермией

D. индуктотермией

E. УВЧ-терапией

11. Воздействие через кожу и доступные слизистые оболочки слабым высо­кочастотным электрическим разрядом называется:

А. гальванизацией

B. дарсонвализацией

C. диатермией

D. индуктотермией

E. УВЧ-терапией

12. Раздражающие действия электрических сигналов на организм человека зависят:

А. от психологического состояния

B. от физической нагрузки

C. от влажности кожного покрова

D. от длительности и амплитуды электрических импульсов

E. от формы и площади электродов

13. На пациент при УВЧ-терапии действует:

А. Переменное электрическое поле

B. Переменное магнитное поле

C. Постоянный электрический ток

D. Переменный электрический ток.

14. При дарсонвализации электрический разряд возникающий между электро­дом и кожей оказывает действие на:

А. окончание нервных рецепторов

B. органы чувств

C. слизистые оболочки

D. обмена веществ

E. мышцы

15. Аппарат УВЧ-терапии представляет собой

А. усилитель сигнала с регистрирующим устройством

B. двухтактный генератор электрических колебаний с терапевтическим контуром

C. выпрямитель переменного тока с электродами

D. генератор постоянного тока с электродами

E. генератор импульсных сигналов

16. При действии постоянным током на организм человека запрещается нак­ладывать непосредственно на поверхность тела металлические электро­ды. Поэтому, что они оказывают:

А. обмораживающее действие

B. ожоговое действие

C. сильно возрастает сила тока

D. возрастает вероятность поражения током

E. сильно увеличится электроемкость

17. Какие явления лежат в основе первичного действия постоянного тока на ткани организма:

А. поляризационные

B. дисперсионные

C. магнитные

D. парамагнитные

E. электромагнитные

18. Метод введения лекарства в организм с помощью постоянного тока без инъекции называется:

А. электрокоагуляция

B. электрофорез ом

C. электростимуляцией

D. индуктотермией

E. дарсонвализацией

19. Чем обусловлено первичное действие постоянного тока на ткани организма:

А. током смещения

B. перемещением заряженных частиц имеющихся в них

C. раздражающим эффектом

D. ионизацией молекул

E. тепловым процессом

20. Что применяется в основе аппарата гальванизации

А. генератор постоянного тока

B. генератор переменного тока

C. генератор импульсных токов

D. выпрямитель переменного тока

E. генератор электрических колебаний.

Тема 11: Физические основы гемодинамики. Закономерности движения крови в артериальном и венозном русле.

Цель: Формирование знаний и навыков по вопросам физических основ гемодинамики.

Задачи обучения:

 Обучить физическим закономерностям движения крови по сердечно-сосудистой системе.

 Научить определить вязкость жидкости разной концентрации с помощью вискозиметра.

Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Количество формируемых компетенций: знания, практические навыки.

Основные вопросы темы - 45 мин

1. Кровеносная система (артерии, вены). Механизм кровообращения. Функции малого и большого круга кровообращения. Регионарное кровообращение.

2. Гидродинамическая модель Франка. Пульсовая волна. Скорость распространения пульсовой волны в сосудах.

3. Уравнение Бернулли. Уравнение Ньютона для вязкой жидкости. Число Рейнольдса. Закон Гагена Пуазейля.

4. Физические свойства крови. Плотность и относительная вязкость крови.

5. Определение неизвестной концентрации с помощью вязкозиметра.

перерыв - 10 мин

Методы обучения и преподавания:

• разбор и обсуждение основных и контрольных вопросов

• решение типовых и ситуационных задач; выполнение лабораторной работы

• построение графиков

• тестирование

• исправления ошибок

Методы контроля формируемых на занятии компетенций:

- тестирование на компьютере (студент должен ответить на «тест», содержа­щий в себе минимальные знания и навыки – основные определения и формулы, теоретические вопросы дан­ной темы);

- проверка правильности построения графика и нахождения неизвестной концентрации по графику.

- проверка правильности формулировки выводов по результатам полученных данных.

- обмен мнениями при разборе учебного материала

Самостоятельная работа студентов - 30 мин

После решения ситуационных задач, преподаватель проверяет правильность и последовательность действий студентов, достигли они конечного результата. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы.

Контроль заключительного уровня знаний - 15 мин

Преподаватель проводит анализ результатов практической работы студентов, выясняет осознанно ли выполнили работу. Затем студенты сдают тесты для контроля знаний. Преподаватель оценивает знания по выше перечисленным компетенциям.

Литература:

1.Биофизика Тиманюк В.А. ,Животова Е.Н. 2004г.

2.Медицинская биофизика Губанов, Утепбергенов. 1978г

3.Биофизика Владимиров Ю.А. и др. Глава 12

4.Механика кровообращения КароК., Педли Т., Шротер Р. ( 1981г.,англ)

5. Физиология человека под. Ред. Коссинского К.А. (М., Медицина 1985)

6. Физиология человека в 3-х томах под.ред.Шмидта Р., Тевса Т. (1996)

7.Антонов В.Ф. и др. Биофизика - М.:Владос,2000

Контроль:

Тесты

1. Течение крови по сосудам является:

1. всегда ламинарным

2. всегда турбулентным

3. преимущественно ламинарным и лишь в некоторых случаях турбулентным

4. преимущественно турбулентным и лишь в некоторых случаях ламинарным.

2. В каком отделе сосудистого русла линейная скорость кровотока минимальна?

A) в аорте

B) в артериях

C)в артериолах

D) в капиллярах

E) в венах

3.В каких сосудах больше вероятность возникновения турбулентного течения?

A) в крупных

B) в мелких

C) возникновение турбулентности не зависит от диаметра сосуда

4. Вязкость крови :

A) в мелких сосудах больше ,чем в крупных

B) в мелких сосудах меньше ,чем в крупных

C)постоянна во всех отделах сосудистого русла

5. Основной движущей силой кровотока является:

A) статическое давление

B)трансмуральное

C) гидростатическое

D)кровяное ,обусловленное превышением давления ,вызванного работой сердца над атмосферным

E) сила тяжести

6. Какой отдел сосудистого русла обладает наибольшим гидравлическим сопротивлением?

A) аорта

B)артерии

C)артериолы

D) капилляры

E) вены

7. Эластичность кровеносных сосудов имеет следующий электрический эквивалент:

A) Эл. потенциал

B) Эл. Сопротивление

C) Эл. емкость

D) индуктивность

E) Эл. ток

8) Пульсовой волной называют периодические колебания:

A) скорости распространения частиц

B) линейной скорости кровотока

C) объемной скорости кровотока

D) статического давления

E) кровяного давления ,т.е. давления вдоль кровеносных сосудов.

9)Распределение давления в сосудистой системе подчиняется закону:

A)Пуазейля

B)Франка

C) Эйнтховена

D)Эйнштейна

10) Модель, описывающая временные изменения давления и объемной скорости кровотока была предложена :

A)Франком

B)Гольдманом

C)Пуазейлем

D)Эйнтховеном

E) Максвеллом

Тема 12: Методы исследования кровообращения. Интегральная и регионарная реография. Цель: Выяснить используемые в медицине методы исследования кровообращения

Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Количество формируемых компетенций: знания, практические навыки.

Основные вопросы по теме: -45 мин.

• Понятие объемной скорости кровотока.

• Распределение кровотока по регионам и органам.

• Метод измерения объемной скорости кровотока: окклюзионная плетизмография.

• Эффект Доплера. Ультразвуковое определение скорости кровотока.

• Индикаторный метод (радиоизотопы).

• Сердечные объемы крови и методы их исследования.

• Сущность метода реографии.

перерыв - 10 мин

Методы обучения и преподавания:

• разбор и обсуждение основных и контрольных вопросов

• решение типовых и ситуационных задач;

• тестирование

Методы контроля формируемых на занятии компетенций:

• - тестирование на компьютере (студент должен ответить на «тест», содержа­щий в себе минимальные знания и навыки – основные определения и формулы, теоретические вопросы дан­ной темы);

• решение типовых и ситуационных задач

• обмен мнениями при разборе учебного материала

Самостоятельная работа студентов - 25 мин.

Ознокомление содержанием типовых и ситуационных задач. Находить пути решение поставленных задач. Преобразовывать формул и переводить единицу измерение физических величин в СИ.

Задачи:

1. В цепь переменного тока с частотой 400 Гц включена катушка с индуктивностью 0,1Гн. При какой емкости тока в этой цепи будет резонанс?

2. В сеть напряжением 36 В и частотой 1000 Гц последовательно включены активное сопротивление 4 Ом, индуктивность 2 мГн и емкость 8 мкФ. Определить силу тока в цепи, напряжение на зажимах активного сопротивления, индуктивности , емкости , а также разность фаз между током и напряжением.

3. В сеть переменного тока напряжением U=110 В и частотой γ =100Гц последовательно включены конденсатор ёмкостью С=5мкФ и катушка индуктивности L=0.2 Гн и омическим сопротивлением R=4 Ом. Определить: 1) эффективную силу тока в цепи 2) частоту тока при которой наступит резонанс напряжений (резонансную частоту) 3) резонансную силу тока и напряжение на индуктивности и ёмкости при резонансе

4. Найдите амплитудное значение тока в цепи , содержащей конденсатор ёмкостью 1 мкФ. Напряжение в цепи 250 В, а активное сопротивление 2,5 кОм. Конденсатор и резистор соединены последовательно. Частота тока 50 Гц.

5. Сдвиг фаз между током и напряжением при прохождении переменного тока частотой 25 Гц через мышцу составил 35⁰. Чему равна ёмкость конденсатора в эквивалентной схеме последовательно соединённых резистора и конденсатора, если активное сопротивление 0,5 кОм?

Совместная работа студента с преподавателем - 5 мин.

После решения ситуационных задач, преподаватель проверяет правильность и последовательность действий студентов, достигли они конечного результата. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы.

Контроль заключительного уровня знании - 15 мин

Преподаватель проверяет результатов решенных задач студентов. Затем студенты сдают тесты для контроля знаний. Преподаватель оценивает по высше указанным компетенциям.

Литература

Основная:

1. Самойлов В.О. Медицинская биофизика. СПб.: Спец. лит, 2004.

2. Антонов В.Ф., Черныш А.М., В.И. Пасечник и др. Биофизика. М., Владос, 2000.

3. Физиология человека. В 3 томах. Пер. с англ. / Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. – М.: Мир, 2004.

4. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика.- М., Высшая школа, 2003. Владимиров Ю.А., Рощупкин, Д.И., Потапенко А.Я., Деев А.И. Биофизика, М., Медицина, 1999.

5. Рубин А.Е. Биофизика. Т1, Т2 М.: Университет «Книжный дом» 2000,2004.

Дополнительная:

6. В.А.Тиманюк, Е.Н.Животова. Биофизика. М., 2004 г.

7. А.Н.Ремизов, А.Г.Максина, А.Я.Потапенко. Медицинская и биологическая физика, М."Высшая школа".2004 г.

8. М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002.

9. В.Ф.Антонов, А.М.Черныш, В.И.Пасечник и др. Практикум по биофизике, М. Владос, 2001 г. Н.И.Губанов, А.А.Утепбергенов. Медицинская биофизика. М., 1978 г . – 335 стр.

Контроль:

Вопросы:

- Как понять объемную скорость кровотока.

- Каково распределение кровотока по регионам и органам.

- Какие существуют методы измерения объемной скорости кровотока

- Какова сущность метода реографии.

Тесты:

1. Реография –метод исследования общего и регионарного кровообращения основанный на регистрации:

A) импеданса ткани

B) интенсивности поглощения ультразвука

C) плотности ткани

D) вязкости крови

2. В реографии при регистрации импеданса ткани используют токи с частотой:

A) 40-500 кГц

B) 40-500Гц

C) 40 -500 мГц

3. В реографии при сканировании ткани током высокой частоты и определении импеданса используют токи:

A) не более 10мА

B) более 100мА

C)не менее 200мА

4. При высокой частоте тока (40- 1000кГц) величина емкостного сопротивления ткани (реография) приближается:

A)к нулю

B) к бесконечности

C) становится равной индуктивному сопротивлению

5. Количество крови выбрасываемое левым желудочком в аорту за одно сокращение называют:

A) систолическим объемом

B) диастолическим объемом

6. При наполнении данного участка ткани кровью его сопротивление снижается , проводимость повышается , что вызывает

A) рост регистрируемого тока

B) уменьшение регистрируемого тока

C)изменение частоты регистрируемого тока

D)изменение потенциала регистрируемого сигнала

7. Количество крови, выбрасываемое левым желудочком в аорту , за одно сокращение называют :

A) МОК

B) ударным объемом крови

C) систолическим объемом

8. Правый желудочек выбрасывает (……………….) количество крови в легочную артерию ,как и левый в аорту

A) такое же количество

B) меньшее количество

C) большее количество

9. Формула определяющая величину систолического объема имеет вид:

A)СО=( )

B)

C)

10. В состоянии функционального покоя и при деятельности кровоток в тканях может возрасти максимально:

A) в 20 раз

B) в 10 раз

C) в 2раза

Тема 13: Фотоэлектрические преобразователи. Методы исследование биологических объектов по спектральному анализу

Цель:

1. Ознакомление основными видами фотоэлектрических преобразователей и их

применениями

2. Изучение спектров поглощения биологических обьектов

3. По величине оптической плотности сделать заключения о концентрации вещества

в исследуемом объекте

Задачи обучения:

1. Рассмотрение явлении фотоэффекта, их применении в фотопреобразователях

2. Исследование фотобиологических процессов с помощью спектрофотометров

Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Количество формируемых компетенций: знания, практические навыки, правовая компетенция.

Основные вопросы темы: - 45 мин

1. Фотоэлектрический эффект

2. Фотоэлектрические приборы, принцип работы которых основан на фотоэффекте

3. Метод исследования фотобиологических процессов с помощью спектров

поглощения

4. Приборы спектров поглащения.

5. Рассмотрения энергетики фотобиологического процесса.

6. Факторы определяющие поглощательную способность системы.

7. Зависимость поглащения светового потока .

перерыв - 10 мин

Методы обучения и преподавания:

• разбор и обсуждение основных и контрольных вопросов

• обсуждение результатов выполнения лабораторных заданий

• тестирование

• вычисления ошибок

Методы контроля формируемых на занятии компетенций:

- тестирование на компьютере (студент должен ответить на «тест», содержа­щий в себе минимальные знания и навыки – основные определения, теоретические вопросы дан­ной темы);

- выполнение лабораторной работы, вычисление ошибок и представление результатов измерений в графическом виде

- обмен мнениями при разборе учебного материала

- работа с аппаратами; соблюдение техники безопасности при работе с приборами.

Самостоятельная работа студентов - 50 мин

Настраивать аппарат «колориметр фотоэлектрический концентрационный КФК-2» Соблюдать технику безопасности при работе с аппаратурой безопасности пациента, построить графики. Устранять элементарные неисправности прибора: (заменять предохранители, сигнальную лампочку, проверить заземление.)

Задание 1.

Определение зависимости коэффициента пропускания от толщины слоя вещества.

1. Включить фотоэлектроколориметр в сеть, при этом должна загореться сигнальная лампа, выдержите колориметр в течение 15 минут при открытой крышке кюветного отделения.

2. В кюветное отделение установите 2 кюветы. Одна пустая, вторая длиной 50 мм с исследуемым раствором. Пустая кювета устанавливается в дальнее гнездо кюветодержателя, а кювета с исследуемым раствором в ближайшее гнездо. Отклонение ручки влево, в световой пучок вводится пустая кювета, вправо - кювета с исследуемой жидкостью.

3. Закройте крышку кюветного отделения.

4. Световой пучок направить в пустую кювету.

5. Ручками установка “100” грубо и точно установить стрелку прибора на цифру 1000. Поворотом ручки вправо в световой пучок введите кювету с раствором.

6. Запишите показания прибора, соответствующий коэффициенту пропускания Т (%) раствора.

7. Опыт проведите 3 раза. Коэффициент пропускания измеряемого раствора определите как среднее арифметическое из полученных значений.

8. По этой методике проведите также измерения коэффициентов пропускания для кювет длиной 30,20,10,5 мм. Данные занесите в таблицу.

Коэффициент пропускания Т (%)

Таблица 1.

9. По полученным результатам постройте график Т=f(l), откладывая по горизонтальной оси – длину, а по вертикальной – коэффициент пропускания.

Задания 2.

Определение концентрации окрашенного раствора фотоколориметром.

1.В кюветное отделение установите кювету с растворителем и с раствором, длиной 50 мм.

2.Введите световой пучок кювету с растворителем и установите стрелку прибора на 100.

3. Введите световой пучок кювету с раствором, запишите показания прибора или коэффициента пропускания раствора.

4. Опыт повторите 3 раза.

5. Измерьте коэффициенты пропускания для всех предложенных растворов.

6. Данные занесите в таблицу.

7. По полученным результатам постройте график Т=f(С), откладывая по горизонтальной оси – концентрацию, а по вертикальной – коэффициент пропускания.

Коэффициент пропускания Т (%)

Таблица 2.

Совместная работа студента с преподавателем - 5 мин.

После выполнения лабораторной работы, преподаватель проверяет правильность и последовательность действий студентов, достигли они конечного результата. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы. Выясняет практическое применение.

Контроль заключительного уровня знании - 15 мин.

Преподаватель проводит анализ результатов лабораторной работы студентов, выясняет осознанно ли выполнили работу. Затем студенты сдают тесты для контроля знаний. Преподаватель оценивает знания по высше указанным компетенциям .

Литература:

1. А.Н. Ремизов Медицинская и биологическая физика. М. Дрофа, 2004г. – с.113-123.

2. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М. "Высшая школа". 2002 г.

3. М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002. – с. 67-76.

4. В.Ф.Антонов и др. Практикум по биофизике. М., 2001 г.с.126-133.

Контроль

Вопросы:

1. Спектральный анализ биологических объектов

2. Спектроскопические (спектрометрические) методы

3. Атомный спектральный анализ (АСА)

4. Атомно-абсорбционный С. а. (ААА) и атомно-флуоресцентный С. а. (АФА).

5. Основные факторы, определяющие возможности методов МСА:

Тестовые задания:

1. Ослабление интенсивности света при прохождении через любое вещест­во вследствие превращения световой энергии в другие виды энергии называется:

1. рассеянием света

2. дисперсией

3. интерференцией

4. дифракцией

5. поглощением света

2. В каждом последующем слое среды одинаковой толщины поглощается одинаковая часть потока энергии падающей на него световой волны, независимо от его абсолютной величины. Это закон:

1. Бугера-Бера-Ламберта

2. Тиндаля

3. Букгера-Бера

4. Бугера

5. Рэлея

3. , что выражает данная формула?

1. закон рассеяния света

2. закон поглощения света

3. дисперсии света

4. закон отражения света

5. закон преломления света

4. На каком явлении основан метод концентрационной колориметрии?

1. рассеянии света

2. дисперсии света

3. поглощении света

4. поляризации света

5. отражении света

5.Монохроматор спектрофотометра служить для получение...

A) когорентного излучение

B) излучение строго определенной длины волны

C) излучение разной длины волны

D) ультрафиолетового излучение

E) инфракрасного излучение

6.Какой свет дает фотохимическую реакцию?

A)свет проходящий через систему

B)свет подающий на систему

C)свет поглощаемый системой

D)свет отражаемый от системы

E)когорентное излучение

7.Десятичный логарифм отношение интенсивности падающего света к интенсивности выходящего из образца, света называется ....

A)коэффициентом поглащения

B)спектром поглащения

C)показателем рассеяния

D)показателем проводимости

E)оптической плотностью

8. Какую способность вещества показывает оптическая плотность?

A)поглощательную способность

B)проводимую способность

C)рассеявающию способность

D)преломляющию способность

E)способности изменяюшию цвета подающего света

9. - это уравнение...

A) Планка

B) Резерфорда

C) Джоуль-Ленца

D) Бугера- Ламберта –Бера

E) Эйнштейна

10.. По величине энергии поглощаемых квантов можно определить...

A) число молекул

B) скорость движения молекул

C) количество вещества

D) изменение энергетических уровней молекул

E) количество теплоты

Тема 14. Специальные приемы микроскопии биологических объектов.

Цель занятия: Физические основы, позволяющие получать изображение в оптическом микроскопе, его характеристики. Элементы электронной оптики, принцип работы электронного микроскопа , его возможности. Биофизика зрения. Диоптрическая система глаза. Освоить методику решения задач по данной тематике.

Задачи обучения:

- усвоить физические основы, позволяющие получать изображение в оптическом и электронном микроскопах, их возможности.

- понять биофизику зрения, рассмотреть глаз, как центрированную оптическую систему.

Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Количество формируемых компетенций: знания, практические навыки.

Основные вопросы темы - 45 мин

1. Оптическая система микроскопа, построение изображения объекта.

2. Формула увеличения оптического микроскопа.

3. Максимальное (предельное) и полезное увеличение.

4. Разрешающая способность микроскопа, предел разрешения.

5. Электронный микроскоп , элементы электронной оптики.

6. Глаз, как орган зрения. Диоптрическая система глаза.

перерыв - 10 мин

Методы обучения и преподавания:

• разбор и обсуждение основных и контрольных вопросов

• обсуждение результатов выполнения лабораторных заданий

• тестирование

• вычисления ошибок

Методы контроля формируемых на занятии компетенций:

- тестирование на компьютере (студент должен ответить на «тест», содержа­щий в себе минимальные знания и навыки – основные определения, теоретические вопросы дан­ной темы);

- выполнение лабораторной работы, вычисление ошибок и представление результатов измерений в графическом виде

- обмен мнениями при разборе учебного материала

Самостоятельная работа студентов - 30 мин

Задание 1. Определение размеров трех объектов с помощью микрометра.

1.1 Окулярный микрометр помещают между линзами окуляра так, чтобы его шкала находилась в плоскости промежуточного изображения, образуемого объективом.

1.2. В окуляр наблюдается изображение шкалы, совмещенное с изображением микроскопируемого предмета, учитывая цену деления шкалы можно определить размер изображения, даваемого объективом.

1.3. С помощью микрометра определить размеры проволок и записать результаты в таблицу

Задание 2. Определение цены деления окулярной сетки биологического микроскопа.

2.1. Для определения цены деления окулярной сетки ( ) необходимо определить число самых маленьких делений (n_ок.с), приходящихся на толщину проволоки известного диаметра (d).

2.2. Цена деления окулярной сетки определяется, как отношение известного из задания 1, диаметра проволоки к числу делений, покрывающих проволоку по диаметру:

2.3.Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 2.

Совместная работа студента с преподавателем - 5 мин

После выполнения лабораторной работы, преподаватель проверяет правильность и последовательность действий студентов, достигли они конечного результата. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы. Выясняет практическое применение.

Контроль заключительного уровня знаний - 15 мин

Преподаватель проводит анализ результатов лабораторной работы студентов, выясняет осознанно ли выполнили работу. Затем студенты сдают тесты для контроля знаний. Преподаватель оценивает знания по трем параметрам (устный опрос, выполнение лабораторной работы и тестовые задания)

Литература:

1. А.Н. Ремизов Медицинская и биологическая физика. М. Дрофа, 2004г. – с.113-123.

2. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М. "Высшая школа". 2002 г.

3. М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002. – с. 67-76.

4. В.Ф.Антонов и др. Практикум по биофизике. М., 2001 г.с.126-133.

Контроль

Вопросы:

1. Виды микроскопов

2. Предел разрешения микроскопа

3. Максимальное (предельное) и полезное увеличение

4. Принцип работы электронного микроскопа

Тесты

1. От каких величин зависит предел разрешения микроскопа?

А) От длины тубуса и фокусного расстояния объектива

В) Фокусных расстояний объектива и окуляра

С) От расстояния наилучшего зрения и длины тубуса

Д) От длины волны, апертурного угла и показателя преломления среды

Е) От расстояния наилучшего зрения и фокусного расстояния окуляра

2. Укажите один из возможных способов увеличения разрешающей способности

микроскопа?

а) изменить фокусное расстояние объектива

б) изменить длину тубуса

в) увеличить величину предела разрешения

г) использование иммерсионных сред

д) уменьшить фокусное расстояние окуляра

А) а, б, в, г, д

В) а, б, в, г

С) нет правильного ответа

Д) а

Е) г

3. Оптическая система микроскопа состоит из:

А) собирающих и рассеивающих линз

В) собирающих линз

С) объектива

Д) окуляра

Е) объектива и окуляра

4. Что характеризует данная формула ? Z = l/2nSinL, где n - пока

затель преломления, L - аппертурный угол

А) числовую аппертуру

В) увеличение микроскопа

С) предел разрешения микроскопа

Д) полезное увеличение микроскопа

Е) увеличение объектива

5. Укажите на каком расстоянии помещается предмет перед объективом

микроскопа ?

Ниже: а - расстояние от предмета до объектива, F - фокусное рассто

яние объектива

А) a<F

В) F<a<2F

С) a=F

Д) a=2F

Е) a>2F

6. Укажите взаимное расположение окуляра и изображения предмета полу

ченное объективом для получения увеличенного и мнимого изображения в

микроскопе.

Ниже: а - расстояние от изображения предмета до окуляра, F - фокусное

расстояние окуляра

А) a<F

В) F<a<2F

С) a=F

Д) a=2F

Е) a>2F

7. Что выражает данная формула ?

L= S / F1*F2 где  - оптическая длина тубуса микроскопа

S - расстояние наилучшего зрения

F1 и F2 - фокусные расстояния объектива и окуляра микроскопа

А) разрешающая способность

В) увеличение окуляра

С) числовая аппертура

Д) увеличение линзы

Е) увеличение микроскопа

8. Как называется расстояние между задним фокусом объектива и передним

фокусом окуляра ?

А) фокусным расстоянием объектива

В) фокусным расстоянием окуляра

С) оптической длиной тубуса

Д) конденсором

Е) числовой аппертурой

9. Как называется жидкость которая заполняет пространство между пред

метом и объективом микроскопа?

А) вязкость

В) высокомолекулярной

С) низкомолекулярной

Д) иммерсионной

Е) суспензией

10. Какое требование предъявляется показателю преломления иммерсионной

жидкости (n) относительно показателя преломления линзы (N) объектива?

А) n < N

В) n > N

С) n = N

Д) n = 1

Е) n = 0

11. Наиболее близкое расположение предмета от глаза, при котором еще

возможно четкое изображение на сетчатке, называют

А) ближней точкой глаза

В) углом зрения

С) расстоянием наилучшего зрения

Д) дальней точкой глаза

Е) аккомодацией

12. В нормальной глазе при отсутствии аккомодации

А) задний фокус совпадает со стекловидным телом

В) задний фокус совпадает с сетчаткой

С) задний фокус лежит за сетчаткой

Д) задний фокус находится перед сетчаткой

Е) не будет заднего фокуса

13. Главная задача оптических элементов глаза - получить изображение

рассматриваемого предмета на поверхности

А)сетчатки

В) хрусталика

С) зрачка

Д) стекловидного тела

Е) роговицы

14. В оптическом микроскопе при прохождении света через мельчайшие элементы структуры объекта происходит :

1. дисперсия

2. интерференция

3. дифракция

4. рассеяние

5. дисторсия

15. Глаз представляет сложную систему линз, которая образует на сетчатке изображение внешнего мира :

1. уменьшенное, перевернутое, мнимое

2. уменьшенное, прямое, мнимое

3. уменьшенное, прямое, действительное

4. перевернутое, уменьшенное, действительное

5. равное, перевернутое, мнимое

16. Основными преломляющими средами глаза являются :

1. сетчатка и роговица

2. роговица и хрусталик

3. склера и роговица

4. склера и сетчатка

5. радужная оболочка

17.Что называется аккомодацией глаза?

А) Свойство глаза получения на сетчатке резкого изображения различно удаленных предметов В) Половина угла, образованного лучами, идущими из точки к краям диафрагмы С) Прозрачное тело, ограниченное двумя криволинейными поверхностями D) Изменение разрешающей способности глаза

Е) Расширение зрачка в темноте

18. Следствием чего является миопия (близорукость) глаза?

А) Удлиненной формы глазного яблока В) Укороченной формы глазного яблока С) Изменением кривизны хрусталика D) Изменением апертурой диафрагмы глаза

Е) Слабой преломляющей способностью глаза

19. Гиперметропия (дальнозоркость) - в чем ее проявление?

А) Изображение удаленных предметов располагается позади сетчатки В) Изображение удаленных предметов располагается перед сетчаткой глаза С) Изображение располагается на сетчатке глаза D) Не образуется изображение

Е) Изображение располагается на хрусталика

20. Как регулируется доступ света внутрь глаза?

А) изменением кривизны хрусталика В) сокращением радужной оболочки С) изменением преломляющей способности роговицы D) увеличением преломляющего коэффициента влагой передней камеры глаза

Е) уменьшением преломляющей способности стекловидного тела

Специальность: Общая медицина

Кафедра: Мед.биофизики, информатики и мат.статистики

Методические рекомендации для самостоятельной работы под руководством преподавателя (СРСП)

Курс: 1

Дисциплина: Медицинская биофизика

Составители ППС кафедры

Алматы, 2012 г.

Обсуждены на заседании кафедры

Протокол № от_______ 2012 г.

Утверждены

Заф. каф., проф.______ Нурмаганбетова М.О.

Тема 1: Физические основы взаимодействия звука и биологических тканей. Применение ультразвуковых исследований в медицине.

Цель: Изучение закономерности распространения звука в воздухе

Изучение взаимосвязи физических и физиологических характеристик звука

Диагностическое применение ультразвука в медицине

Освоить методику решения задач по данной тематике

Задачи обучения:

1.Научиться объяснить зависимость физиологических характеристик ощущения звука от физических характеристик звуковой волны

2. Уметь объяснять природу и основные свойства УЗ.

3. Понять значения всех физических величин.

Организационная часть - 5 мин.

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Количество формируемых компетенций: знания, практические навыки.

Форма проведения: Обсуждение по вопросам темы. Решение ситуационной задачи Тестирование.

Задания по теме - 45 мин

1. Особенности распространения звука в различных средах

2. Физические характеристики звуковой волны

3. Физиологические характеристики ощущения звука, их зависимость от физических характеристик звуковой волны.

4. Закон Вебера, Вебера-Фехнера

5. Звуковые измерения. Аудиометрия.

6.Эффект Доплера

7. Ультразвук.

8. Действие УЗ на вещество (механическое, тепловое).

9. Применение ультразвука в медицине.

Раздаточный материал: карточки с заданиями: вопросы, тесты

перерыв - 10 мин

Самостоятельная работа студентов - 30 мин

Решение задач

Задачи:

1. В медицине для определения скорости движения отдельных биологических структур (например, крови, клапанов сердца) используется эффект Доплера. Как связано изменение частоты ультразвукового сигнала при отражении от движущегося предмета с его скоростью?

2. Уровень громкости звука равен 120 фон, а тихого разговора – на том же расстоянии – 40 фон. Определить отношение интенсивностей.

3. Максимальный уровень интенсивности звука радиоприемника 80дБ. Каким будет максимальный уровень интенсивности звука 2-х одинаковых одновременно работающих радиоприемников?

4. Интенсивности звука 10^-2 Вт/м². Найти звуковое давление, если акустическое сопротивление среды (воздуха) 420 кг/м²с.

5. Определить амплитудное значение звукового давления для чистого тона частотой 1000 Гц, при котором может наступить разрыв барабанной перепонки, если разрыв наступает при уровне громкости L_E = 160 фон. (Ответ выразить в паскалях и в атм.)

Совместная работа студента с преподавателем - 5 мин.

Преподаватель проверяет правильность и последовательность решения задач студентов. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы. Выясняет практическое его применение.

Контроль заключительного уровня знании - 15 мин

Преподаватель проводит анализ результатов практической работы студентов. Затем студенты сдают тесты для контроля знаний. Преподаватель оценивает по высше указанным компетенциям.

Литература:

1. А.Н. Ремизов Медицинская и биологическая физика. М. Дрофа, 2004г. – с.113-123.

2. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М. "Высшая школа". 2002 г.

3. М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002. – с. 67-76.

4. В.Ф.Антонов и др. Практикум по биофизике. М., 2001 г.с.126-133.

Контрольные вопросы:

1. Механическая волна. Уравнение волны

2. Физические характеристики звуковой волны

3. Единицы измерения частоты, интенсивности, звукового давления

4. Акустика. Звуковые измерения

5. Физические и физиологические характеристики звука, их взаимосвязь

6. Звуковые методы исследования в клинике

7. Физические основы ультразвуковой диагностики

Тесты:

1. Объективные (физические) характеристики звука:

A) Громкость, интенсивность, тембр.

B) Гармонический спектр, высота, громкость.

C) Громкость, высота, тембр.

D) Частота, тембр, громкость.

E) Интенсивность, частота, гармонический спектр.

2. Субъективные (физиологические) характеристики звука:

A) Громкость, интенсивность, тембр.

B) Гармонический спектр, высота, громкость.

C) Громкость, высота, тембр.

D) Частота, тембр, громкость.

E) Интенсивность, частота, гармонический спектр.

3. Высота звука обусловлена:

A) Частотой звука.

B) Амплитудой колебания.

C) Спектральным составом.

D) Скоростью звуковой волны.

E) Длиной волны звуковых волн.

4. Простукиванием вызываются звуки, на основании которых можно судить о состоянии органов.

Этот метод называется:

A) Аускультацией.

B) Аудиометрией.

C) Перкуссией.

D) Фонокардиографией.

E) Эхокардиографией.

5. Непосредственное прослушивание звуков, возникающих внутри организма называется:

A) Дарсонвализацией.

B) Коагуляцией.

C) Электростимуляцией.

D) Энцефалографией.

E) Аускультацией.

6. Аудиометрия-это метод измерения:

A) Скорости распространения звука.

B) Частоты.

C) Уровня шума.

D) Тембра.

E) Остроты слуха человека.

7. Сжатие и разряжение, создаваемые ультразвуком, приводят к образованию разрывов cплошности жидкости. Это явление называется:

A) Локацией.

B) Эффектом Доплера.

C) Остеосинтезом.

D) Кавитацией.

E) Реверберацией.

8.Биологическое действие жесткого ультразвука:

A) Они разрушают клетки, ткани, красные кровяные шарики.

B) Они восстанавливают клетки, ткани, красные кровяные шарики.

C) Они увеличивают клетки, ткани, красные кровяные шарики.

D) Они улучшают работу внутренних органов.

E) Они действуют на жизнедеятельность микроорганизмов.

9.Метод "сваривания" поврежденных или трансплантируемых костных тканей с помощью ультразвука называется:

A) Ультразвуковой физиотерапией.

B) Эхоэнцефалографией.

C) Ультразвуковой кардиографией.

D) Ультразвуковым остеосинтезом.

E) Ультра звуковой локацией.

10.Физическими характеристиками звука являются:

а) громкость;

б) длина волны;

в) интенсивность;

г) частота;

д) тембр

A) а, б, в, г, д.

B) а, б, в.

C) б, в, г.

D) а.

E) г.

11.Характеристиками слухового ощущения служат:

а) громкость;

б) интенсивность;

в) частота;

г) тембр

д) высота;

A) а, б, в, г, д.

B) а, г, д.

C) в, г.

D) а.

E) г.

12.Единица уровня громкости:

A) .

B) Фон.

C) Дж/с.

D) Гц.

E) .

13. Аудиограмма - это:

A) Метод определения остроты слуха.

B) График зависимости уровня интенсивности звука от частоты.

C) Совокупность частот с указанием их относительной интенсивности.

D) График зависимости порога восприятия от частоты тона.

E) График зависимости с указанием их относительной интенсивности.

14. Ультразвуком называются:

A) Электромагнитные волны с частотой свыше 20 кГц.

B) Механические волны с частотой меньше 16 Гц.

C) Электромагнитные волны с частотой меньше свыше 20 кГц.

D) Механические волны с частотой свыше 20 кГц.

E) Механические волны с частотой меньше 30 кГц.

15.Действие излучателей ультразвука основано на:

A) Прямом пьезоэлектрическом эффекте.

B) Обратном пьезоэлектрическом эффекте.

C) Термоэлектронной эмиссии.

D) Фотоэлектрическом эффекте.

Е) Прямом электрическом эффекте.

16.Ультразвуковая локация основана на:

A) На обратном пьезоэлектрическом эффекте.

B) Отражении ультразвука.

C) Дифракции ультразвука.

D) Поглощении ультразвука.

Е) Дифракции звука.

17.Поверхность тела при ультразвуковом исследований (УЗИ) смазывают вазелиновым маслом для:

A) Уменьшения отражения ультразвука.

B) Увеличения отражения ультразвука.

C) Уменьшения поглощения ультразвука.

D) Увеличения теплопроводности.

E) Увеличения электропроводности.

Тема 2: Биомеханика внешнего дыхания. Приборы для измерения функции внешнего дыхания

Цель:

• изучить механизм работы устройства

• изучить вопросы измерения функции внешнего дыхания, регистрации и анализа данных функциональных исследований

Задачи обучения:

• знать принцип работы прибора для измерения функции внешнего дыхания

• дать знания о практических важных достижениях биофизики для решения задач

медико-биологических исследований;

Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Количество формируемых компетенций: знания, практические навыки и правовая компетенция.

Форма проведения: Обсуждение по вопросам темы. Решение ситуационной задачи. Тестирование.

Задания по теме - 45 мин

• Приборы для измерения функции внешнего дыхания.

• Устройство и принцип работы.

• Регистрация и анализ данных функциональных исследований.

Раздаточный материал: карточки с заданиями: вопросы, тесты

перерыв - 10 мин

Самостоятельная работа студентов - 30 мин

Решение задач.

1.При дыхании человек вдыхает воздух с объемом 500 см³ . При температуре 20⁰С

давление воздуха равно атмосферному давлению. Найдите давление при

температуре человека? Атмосферное давление равно 10⁵ Па, температура

человека 37⁰С. Чему равна масса этого воздуха?

2. При постоянном давлении углекислый газ (СО₂) с молярной массой 2000 моль разогрели до 50 К. Нужно найти:

1) изменение внутренней энергии газа

2) работу увелечения

3) количество теплоты переданное газу.

3. Найдите массу аммиака с объемом 20 м³ , давлением 1,93 *10⁵ Па при температуре 17⁰С .

Совместная работа студента с преподавателем - 5 мин

После выполнения практической части работы, преподаватель проверяет правильность и последовательность решения задач студентов. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы.

Контроль заключительного уровня знании - 15 мин.

Преподаватель проверяет результатов решенных задач студентов. Затем студенты сдают тесты для контроля знаний. Преподаватель оценивает по высше перечисленным компетенциям.

Литература:

1. А.Н. Ремизов Медицинская и биологическая физика. М. Дрофа, 2004г. – с.113-123.

2. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М. "Высшая школа". 2002 г.

3. М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002. – с. 67-76.

4. В.Ф.Антонов и др. Практикум по биофизике. М., 2001 г.с.126-133.

Контрольные вопросы:

• Какие приборы существуют для измерения функции внешнего дыхания.

• Каково устройство и принцип работы прибора для измерения функции внешнего дыхания.

• Как регистрируются данные функциональных исследований.

• Уравнение Менделеева-Клайперона

• Изопроцессы

• Законы термодинамики

Тесты:

1. Атмосферное давление над уровнем моря называют физическим или нормальная атмосфера оно равно:

1. 1,013*10⁵ Па

2. 1,02*10³ Па

3. 1,03*10² Па

4. 10^-5 Па

5. 10⁵ Па

2. Первое начало термодинамики:

А.

В.

С.

D.

Е

3. При изменениии какой величины воздух попадает в альвеолы:

А) масса

В) объем

С) плотность

D) площадь

Е) жесткость

4. Внешняя поверхность легких:

А. диафрагма

В. плевра

С. губчатая масса

D. гортань

Е альвеола

5. По закону Бойля-Мариотта:

А. При постоянном давлении объем прямо пропорционален температуре

В. При постоянном объеме давление газа прямо пропорционально температуре

С. При постоянной температуре произведение объема и давления неизменна

D. При постоянном давлении объем обратно пропорционален температуре

Е. При постоянной температуре давление обратно пропорционально объему

6. Как называется давление при уменьшении объема легких:

А) ниже артериального давления

В) больше 1,03 * 10^-5 Па

С) ниже атмосферного давления

D) меньше 1,03*10⁵ Па

Е) больше атмосферного давления

7. Изохорный процесс выполняется по закону Шарля:

А. При постоянном давлении объем прямо пропорционален температуре

В. При постоянном объеме давление газа прямо пропорционально температуре

С. При постоянной температуре произведение объема и давления неизменна

D. При постоянном давлении объем обратно пропорционально температуре

Е. При постоянной температуре давление обратно пропорционально объему

8. Назовите процесс Т=const:

А. Изотермический

В. Изобарный

С. Изохорный

D. Адиабатный

Е Изотропный

9. Какой процесс проходит в альвеолах:

А. Вдох

В. Дыхание

С. Перенос углекислого газа

D. Выдох

Е . Перенос кислорода

10. Уравнение Менделеева-Клайперона:

А.

В.

С.

D.

Е

Тема№3 : Транспорт ионов через биологические мембраны.

Цель занятия:

Изучение механизма и понять функции видов транспорта и познакомиться с методикой их исследования. Освоить методику решения задач по данной тематике

Задачи обучения:

• биофизические механизмы пассивного и активного транспорта веществ через мембрану;

• решения задач по данной тематике

Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Форма проведения: Обсуждение по вопросам темы. Решение ситуационных задач.

Задания по теме: - 45 мин.

Конспект темы , ответ на контрольные вопросы:

1. Транспорт веществ через биологические мембраны.

2. Виды транспорта.

3. Диффузия

4. Уравнение Фика

5. Перенос ионов через мембраны

6. Уравнение Нернста Планка.

7. Принцип работы Na⁺, K⁺-наcocа.

перерыв - 10 мин

Самостоятельная работа студентов - 35 мин

• Объяснить содержания и находить пути решения поставленных задач

• Преобразовывать формул и перевести единицу измерения физических величин

Задачи:

1. Плоская билипидная мембрана толщиной 10нм разделяет камеру на две части, в которых находится вещество в концентрациях соответственно с₁=2, с₂=30моль/л. Поток вещества через мембрану 0,8 ммоль/м²с. Рассчитайте коэффициент диффузии того вещества, если коэффициент распределения 0,05.

2. Два раствора ионов лития разделены плоской билипидной мембраной. При каком соотношении концентраций ионов на мембране установится равновесная разность потенциалов 100мВ. Температура среды 30⁰С

Совместная работа студента с преподавателем - 15 мин.

После выполнения практической части работы, преподаватель проверяет правильность и последовательность решения задач студентов. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы. Выясняет виды и функции пассивного и активного транспорта.

Литература:

1. А.Н. Ремизов Медицинская и биологическая физика. М. Дрофа, 2004г. – с.113-123.

2. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М. "Высшая школа". 2002 г.

3. М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002. – с. 67-76.

4. В.Ф.Антонов и др. Практикум по биофизике. М., 2001 г.с.126-133.

Контрольные вопросы:

1. Какие типы транспорта веществ через биологические мембраны вам известны

2. Назовите способы проникновения веществ в клетку.

3. В чем сушность простой диффузии.

4. Принцип работы Na⁺, K⁺-наcocа, Са ²⁺ и Н⁺ насосов.

5. Роль и значение пассивного и активного транспорта в медицине и биологии.

Тема 4. Модель скользящих нитей. Биомеханика мышцы. Уравнение Хилла. Моделирование мышечного сокращения. Электромеханическое сопряжение

Цель: Формирование знания и навыков по вопросам биодинамики мышц и мышечных сокращений.

Задачи обучения:

-Раскрыть понятия о мышцах. Связь между силой и скоростью мышечных сокращений.

-Обучить механизму мыщечного сокращения и структуру поперечно-полосатой мыщцы.

-Раскрыть сущность теории Хилла

Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Количество формируемых компетенций: знания, практические навыки.

Форма проведения: Обсуждение по вопросам темы. Решение задач. Тестирование

Задания по теме- 45 мин

• Биофизика мышечного сокращения.

• Структура поперечно-полосатой мышцы.

• Модель скользящих нитей.

• Биомеханика мышцы.

• Уравнение Хилла.

• Мощность одиночного сокращения.

• Моделирование мышечного сокращения.

• Электромеханическое сопряжение

перерыв - 10 мин

Самостоятельная работа студентов - 30 мин

Ознокомление содержанием типовых и ситуационных задач. Находить пути решение поставленных задач. Преобразовывать формулы и переводить единицы измерения физических величин в СИ.

Задачи:

1. Определите абсолютное удлинение сухожилия длиной 4мм и площадью сечения 10^-6 м² под действием силы 320 Н. Модуль упругости сухожилия принять равным 10⁹ Па. Считать сухожилие абсолютно упругим.

2. Определить предел прочности кости диаметром 30 мм и толщиной 3мм, если для ее разрушения требуется сила 400кН.

3. Как изменится модуль упругости бедренной кости человека, если при напряжении 5 Па относительная деформация составляет 0,025, а при увеличении напряжения до 11 Па она составляет равной 0,055?

4. Какая работа совершается при растяжении на 6мм портняжной мышцы лягушки длиной 30мм,если известно, что при нагрузке 1г она растягивается на 3мм? Принять портняжную мышцы за абсолютно упругое тело.

5. Модуль упругости протоплазменных нитей, полученных вытягиванием протоплазмы у некоторых типов клеток с помощью микроигл, оказался равным 9*10³ Па при комнатной температуре. Определите напряжение, возникающее в нити при растяжениях, не превышающих 20 % ее первоначальной длины. Считать нити упругими телами.

Совместная работа студента с преподавателем - 5 мин

После решения ситуационных задач, преподаватель проверяет правильность и последовательность действий студентов, достигли они конечного результата. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы.

Контроль заключительного уровня знании - 15 мин

Преподаватель проверяет результатов решенных задач студентов. Затем студенты сдают тесты для контроля знаний. Преподаватель оценивает знания по высше указанным компетенциям.

Литература:

Основная:

1. Самойлов В.О. Медицинская биофизика. СПб.: СпецЛит, 2004.

2. Антонов В.Ф., Черныш А.М., В.И. Пасечник и др. Биофизика. М., Владос, 2000.

3. Физиология человека. В 3 томах. Пер. с англ. / Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. – М.: Мир, 2004.

4. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика.- М.,Высшая школа, 2003. Владимиров Ю.А., Рощупкин, Д.И., Потапенко А.Я., Деев А.И. Биофизика, М., Медицина, 1999.

5. Рубин А.Е. Биофизика. Т1, Т2 М.: Университет «Книжный дом» 2000,2004.

Дополнительная:

1. В.А.Тиманюк, Е.Н.Животова. Биофизика. М., 2004 г.

2. А.Н.Ремизов, А.Г.Максина, А.Я.Потапенко. Медицинская и биологическая физика, М."Высшая школа".2004 г.

3. В.Ф.Антонов, А.М.Черныш, В.И.Пасечник и др. Практикум по биофизике, М. Владос, 2001 г. Н.И.Губанов, А.А.Утепбергенов. Медицинская биофизика. М., 2001 г .

Контроль:

Вопросы:

• Механические свойства живых тканей

• Какие существуют модели

• Какова структура поперечно-полосатой мыщцы

• В чем сущность уравнении Хилла.

• Как моделируют мыщечные сокращения

• Что такое электромеханическое сопряжение

Тесты:

1.Актин – миозиновой комплекс:

A) скручивает

B) способствует дальнейшему скольжению

C) препятствует дальнейшему скольжению

D) кальценирует

E) сжимает

2. В состав тонких нитей входит:

A) актин и миозин

B) актин, тропомиозин, тропонин

C) миофибриоллы, актин

D) миозин, углеводы

3. Уравнение Хилла:

A)

B)

C)

D)

E)

4. Длины активных и миозиновых филаментов при сокращении мышщы:

A) изменяется

B) не изменяется

C) удваевается

D) сокращается

E) сокращается в два раза

5. Толстая нить состоит из молекул:

A) актин и миозин

B) актин, тропомиозин, тропонин

C) миофибриоллы, актин

D) миозин, углеводы

E) миозина

6. Укажите формулу расчета работы, совершаемая при сокращении мышц:

A)

B)

C)

D)

E)

7. В клетках поперечно - полосатых мышц в состав тонких нитей входят:

A) актин и миозин

B) актин, тропомиозин, белок, тропонин

C) миофибриоллы, актин

D) миозин, углеводы

E) миозина

8. Укажите расчет формулы к.п.д сокращении мышц:

A)

B)

C)

D)

E)

9 . Укажите расчет формулу мощности, развиваемая мышцей при сокращении:

A)

B)

C)

D)

E)

Тема 5: Формальное описание ионных токов в модели Ходжкина – Хаксли. Независимость работы отдельных каналов.

Цель: Изучить методы исследования механизмов возникновения электрохимических потенциалов мембран, знать распространение нервного импульса вдоль возбудимого волокна.

Задачи обучения:

знать распространение нервного импульса вдоль возбудимого волокна.

Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Форма проведения: Обсуждение по вопросам темы. Презентация.

Задания по теме- 45 мин

Конспект темы , ответ на контрольные вопросы:

1. Ионные токи в модели Ходжкина – Хаксли.

2. Ионные каналы в клеточных мембран.

3. Структура ионного канала.

перерыв - 10 мин

Самостоятельная работа студентов - 35 мин

Ознокомление содержанием типовых и ситуационных задач. Находить пути решение поставленных задач. Преобразовывать формул и переводить единицу измерение физических величин в СИ.

Задачи:

Совместная работа студента с преподавателем - 15 мин

После выполнения практической части занятия, преподаватель проверяет правильность и последовательность решений задач. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы.

Литература:

1. А.Н. Ремизов Медицинская и биологическая физика. М. Дрофа, 2004г.

2. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М. "Высшая школа". 2002 г.

3. М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002.

4. В.Ф.Антонов и др. Практикум по биофизике. М., 2001 г

Контроль

Вопросы:

• Каков механизм распространения нервного импульса вдоль возбудимого волокна.

• В чем сущность модели Ходжкина – Хаксли.

Тема 6: Потенциал действия кардиомиоцитов. Проведение потенциалов действия по тканям сердца.

Цель:

• понять механизмы генерации потенциала действия кардиомиоцита и особенности генеза потенциала действия

• изучить электрическую активность сердца.

Задачи обучения:

1. знать характерные свойства потенциала действия

2. формирование потенциала действия кардиомиоцитов

3. отличие потенциал действия мембраны клетки нервного волокна от потенциал действия кардиомиоцита

Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Форма проведения: Обсуждение по вопросам темы. Презентация.

Основные вопросы темы -45 мин.

1. Механизм генерации потенциала действия кардиомиоцита.

2. Особенности генеза потенциала действия в кардиомиоцитах.

3. Ионные механизмы возбуждения. Электрическая активность сердца.

4. Мембранные потенциалы. Потенциал действия сердечной клетки.

5. Проведение потенциалов действия по тканям сердца.

перерыв - 10 мин.

Самостоятельная работа студентов - 35 мин.

Задачи:

1. Используя условие выражение для потенциала диполя и связь между напряженностью и потенциалом, найдите зависимость напряженности электрического поля на оси диполя от p и r.

2. В воде 3% молекул ориентированы упорядоченно вдоль линий напряженности приложенного электрического поля, остальные молекулы ориентированы хаотически. Найдите поляризованность воды. Электрический момент диполя молекулы воды 1,86.

3. Какой максимальный момент силы действует в электрическом поле с напряженностью 20кВ/м на молекулу воды p=3,7*10^-27Клм.

Совместная работа студента с преподавателем -15 мин.

После выполнения практической части работы, преподаватель проверяет правильность и последовательность решения задач студентов. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы. Выясняет практическое применение.

Литература:

1.А.Н.Ремизов, А.Г.Максина, А.Я.Потапенко «Медицинская и биологическая физика», М., 2004 г.

2. В.А.Тиманюк, Е.Н.Животова. Биофизика. М., 2004 г.

3.М.Е.Блохина, И.А. Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002.

Контроль (вопросы, задачи)

Вопросы:

1. Укажите проведения потенциала действия кардиомиоцита.

2. Какие особенности генеза потенциала действия в кардиомиоцитах?

3. Виды механизмов возбуждения. Электрическая активность сердца.

4. Назовите виды мембранных потенциалов.

№7. Тема: Принципы работы приборов, регистрирующих биопотенциалы.

Цель: Ознакомиться с назначением приборов, регистрирующие биопотенциалы.

Задачи обучения:

Изучить принципы работы приборов, регистрирующих биопотенциалы, а также понять их характеристики и способы регистрации.

Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Форма проведения: Обсуждение по вопросам темы. Демонстрация

Задания по теме- 45 мин

Конспект темы , ответ на контрольные вопросы:

1. Электрогенез органов: электрическая активность сердца (ЭКГ), электрическая активность головного мозга (ЭЭГ), мышц и глаз

2. Блок схема регистрации биопотенциалов.

3. Усилители и регистрирующие устройства.

перерыв - 10 мин

Самостоятельная работа студентов - 35 мин

Ознакомление содержанием типовых и ситуационных задач. Находить пути решение поставленных задач. Преобразовывать формул и переводить единицу измерение физических величин в СИ.

Задачи:

3. В одном из отведений наибольшая разность биопотенциалов на электрокардиограмме равна 2мВ. Предполагая, что при этом электрический момент сердца параллелен стороне треугольника Эйнтховена, с которой снимается электрокардиограмма, оцените величину электрического момента сердца. Известны: ε=80, r=1м.

4. В электрическом поле точечного заряда 0,3нКл на расстоянии 1м от него находится диполь с р=2*10^-28Клм. Найдите максимальный момент силы, действующий на диполь в вакумме.

Совместная работа студента с преподавателем - 15 мин

После решения ситуационных задач, преподаватель проверяет правильность и последовательность действий студентов, достигли они конечного результата. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы.

Литература:

1. А.Н. Ремизов Медицинская и биологическая физика. М. Дрофа, 2004г.

2. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М. "Высшая школа". 2002 г.

3. М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002.

4. В.Ф.Антонов и др. Практикум по биофизике. М., 2001 г

Контрольные вопросы:

1. Какова общая схема регистрации биопотенциалов

2. Каковы основные характеристики усилителей.

3. Какие существуют технические средства для регистрации биопотенциалов.

Тема 8: Электрофизические методы терапии. Цель: Понять принцип действия терапевтической электронно-медицинской аппаратуры низкой частоты и высокой.

Задачи обучения:

1. Исследование теплового воздействия переменного электрического поля .

2. Измерение электрических параметров часто применяемых при изучении физиологического состояния

Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Форма проведения: Обсуждение по вопросам темы. Демонстрация.

Задания по теме- 45 мин

Конспект темы , ответ на контрольные вопросы:

1.Физические процессы в тканях при воздействии током и электромагнитными полями.

2.Терапевтическая электронно-медицинская аппаратура.

перерыв - 10 мин

Самостоятельная работа студентов - 35 мин

Ознакомление содержанием типовых и ситуационных задач. Находить пути решение поставленных задач. Преобразовывать формул и переводить единицу измерение физических величин в СИ.

Задачи:

Совместная работа студента с преподавателем - 15 мин

После выполнения практической части занятия, преподаватель проверяет правильность и последовательность решений задач. Анализирует практическую часть работы студентов, проводит разбор общих ошибок допущенных студентами при выполнении заданий.

Литература:

1. А.Н. Ремизов Медицинская и биологическая физика. М. Дрофа, 2004г.

2. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М. "Высшая школа". 2002 г.

3. М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002.

4. В.Ф.Антонов и др. Практикум по биофизике. М., 2001 г

Контроль

Вопросы:

1.Какие физические процессынаблюдаются в тканях при воздействии

током и электромагнитными полями.

2. Какое биофизическое воздействие оказывают методы высокочастотной

ВЧ, УВЧ, СВЧ -терапии

Тема 9: Капиллярные явления, их значения в биологии и медицине. Газовая эмболия

Цель занятия: Понять природу сил поверхностного натяжения. Изучить явление капиллярности. Отличие смачиваемых и несмачиваемых жидкостей. Понять как возникает газовая эмболия.

Задачи обучения:

• Изучить механизм появления сил поверхностного натяжения

• Понять значение поверхностного натяжения в медицине (газовая эмболия)

Организационная часть - 5 мин.

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Количество формируемых компетенций: знания, практические навыки

Форма проведения: Обсуждение по вопросам темы, тестирование. Решение задач

Основные вопросы темы - 45 мин.

1. Сила поверхностного натяжения.

2. Коэффициент поверхностного натяжения.

3. Смачиваемые и не смачиваемые вещества.

4. Дополнительное давление. Формула Лапласа.

5. Методы измерения поверхностного натяжения.

6. Капиллярные явления, их значения в медицине.

7. Газовая эмболия.

перерыв - 10 мин

Самостоятельная работа студентов - 30 мин

Ознакомление содержанием типовых и ситуационных задач. Находить пути решение поставленных задач. Преобразовывать формул и переводить единицу измерение физических величин в СИ.

Задачи:

1. В одинаковых капиллярных трубках вода поднялась на 144 мм, а спирт на 55 мм. Считая смачивание полным, найдите по этим данным плотность спирта. Коэффициент поверхностного натяжения воды 72 дин/см, спирта 22 дин/см.

2. Разность уровней ртути в сообщающихся стеклянном капилляре и широком сосуде равна

h = 7,4 мм. Определите радиус кривизны мениска ртути.

3. Какой диаметр имеет перетяжка при отрыве капли дистиллированной воды массой м=50мг.

4. Найти поверхностное натяжение жидкости в капилляре диаметром D=1мм, она поднимается на высоту h=32.6мм. Плотность жидкости равна =1г/см³. Краевой угол мениска равен нулю.

Совместная работа студента с преподавателем -10 мин

После решения ситуационных задач, преподаватель проверяет правильность и последовательность действий студентов, достигли они конечного результата. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы.

Контроль заключительного уровня знании - 10 мин

Преподаватель проверяет результатов решенных задач студентов. Затем студенты сдают тесты для контроля знаний. Преподаватель оценивает по выше перечисленым компетенциям.

Литература:

1. А.Н. Ремизов Медицинская и биологическая физика. М. Дрофа, 2004г. – с.113-123.

2. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М. "Высшая школа". 2002 г.

3. М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002. – с. 67-76.

4. В.Ф.Антонов и др. Практикум по биофизике. М., 2001 г.с.126-133.

Контрольные вопросы:

1. В чем сущность возникновения поверхностного натяжения.

2. Как направлены силы поверхностного натяжения.

3. Что такое смачиваемость и несмачиваемость жидкости

4. Где наблюдаются капиллярные явления

5. Какова формула Лапласа

6. Какова зависимость поверхностного натяжения от температуры и концентрации вещества

Тесты:

1. Смачиваемая жидкость поднимается по капилляру на высоту:

2. Закон изменения атмосферного давления в зависимости от высоты над уровнем моря был установлен Больцманом. Формула имеет вид:

3. Атмосферное давление над уровнем моря называют физической или нормальной атмосферой (атм) оно равно:

1. 1.013 10⁵ Па

2. 1.02 10³Па

3. 1.013 10² Па

4. Явление поднятия или опускания жидкости в узких трубках в связи с действием дополнительного давления называют:

1. кавитация

2. адсорбция

3. капиллярностью

4. вязкостью

5. Под криволинейной поверхностью мениска сила поверхности натяжения создает давление, дополнительно к атмосферному, величина которого

6. Сила поверхностного натяжения жидкости направлена

1. касательно поверхности жидкости и перпендикулярно линии ее контура

2. перпендикулярно поверхности жидкости

3. касательно линии контура и зависит от величины и формы поверхности жидкости

7. Попавшие в кровь пузырьки воздуха могут закупорить мелкий сосуд и мешать кровоснабжению какого-либо органа. Это явление называют

1. кавитация

2. газовая эмболия

3. адсорбция

8. Высота поднятия жидкости в капилляре зависит от свойств жидкости:

где - плотность жидкости, -вязкость, -коэффициент поверхностного натяжения, -скорость течения.

9. Высота поднятия жидкости в капилляре зависит от плотности жидкости:

1. прямо пропорционально

2. обратно пропорционально

3. пропорционально квадрату

4. экспоненциально

5. линейно

10. Высота поднятия жидкости в капилляре зависит от жидкости:

1. прямо пропорционально

2. обратно пропорционально

3. пропорционально квадрату

4. экспоненциально

5. линейно

11. Жидкость в свободном состоянии (при отсутствии внешних сил) стремится иметь минимальную площадь поверхности и принимает форму:

1. сферической поверхности (шара)

2. плоской поверхности

3. выпуклой поверхности

4. вогнутой поверхности

12. Применение коэффициента поверхностного натяжения мочи (норма 66дин/см) служит диагностическим фактором при заболевании

1. Боткина

2. Диабет

3. Анемия

13. При попадании пузырька воздуха в кровеносные сосуды небольшого диаметра, может наступить полная закупорка сосудов, что имеет серьезные последствия для организма. Это явление называют

1. кавитация

2. газовая эмболия

3. адсорбция

14. Укажите формулу Лапласа

15. Если силы притяжения молекул жидкости и молекул твердого тела меньше, чем силы между молекулами жидкости, то жидкость называется

1. смачивающей

2. несмачивающей

3. вязкой

16. Вещества, которые в самой малой концентрации значительно снижают поверхностное натяжение, называются

1. поверхностно – активными

2. поверхностно – неактивными

3. растворами

4. эмульсией

5. высокомолекулярной жидкостью.

17. Если силы притяжения между молекулами жидкости и твердого тела больше, чем между молекулами самой жидкости, то прилежащие к твердому телу частицы жидкости прилипают к его поверхности. Это явление называется

1. смачиванием

2. несмачиванием

3. вязкостью

18. Укажите единицы измерения коэффициента поверхностного натяжения жидкости

1. 

2. 

3. Па

4. Н м

19. Поверхностное натяжение характеризуют коэффициентом поверхностного натяжения , который численно равен силе поверхностного натяжения, приходящийся на единицу длины контура, ограничивающего поверхность жидкости. Укажите формулу

20. Причиной возникновения явления поверхностного натяжения является:

А. Различие температур граничных сред

Б. Различие скорости движения молекул граничных сред

В. Различие сил взаимодействия между молекулами граничащих сред

С. Различие плотностей граничащих сред.

10. Тема: Фотохимические преобразования днк. Люминесцентные метки и зонды, их применение в биологии и медицине.

Цель:

• Объяснить основные виды и стадии фотохимических реакции в биологических системах;

• Изучение продуктов первичных фотобиохимических реакций;

• Изучение действия ультрафиолетового излучения на структуры ДНК;

• Применение люминисцентных зондов в медицине.

Задачи обучения:

• Знать виды люминесценции, механизм их возникновения.

• Понять особенности фотобиологических процессов в биологических объектах.

Организационная часть - 5 мин

Форма проведения: Обсуждение по вопросам темы. Презентация

Задания по теме: - 45 мин.

Конспект темы , ответ на контрольные вопросы:

1. Виды люминесценции

2. Механизм их возникновения.

3. Медико-биологические применение люминесцентного (фотолюминесцентного) анализа.

4. Особенности фотобиологических процессов в биологических объектах.

5. Основные виды фотобиологических процессов

перерыв - 10 мин

Самостоятельная работа студентов - 35 мин

• Ознакомление с содержанием типовых и ситуационных задач.

• Найти пути решения поставленных задач.

• Преобразовать формулы и перевести единицы измерения физических величин в СИ.

Задачи:

Совместная работа студента с преподавателем - 15 мин

После выполнения практической части занятия, преподаватель проверяет правильность и последовательность решений задач. Анализирует практическую часть работы студентов, проводит разбор общих ошибок допущенных студентами при выполнении заданий.

Литература:

1. А.Н.Ремизов, А.Г.Максина, А.Я.Потапенко «Медицинская и биологическая физика», М., 2004 г.

2. В.А.Тиманюк, Е.Н.Животова. Биофизика. М., 2004 г.

3. М.Е.Блохина, И.А. Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002.

4. В.А. Тиманюк, Е.Н. Животова Биофизика М. 2003.

Контроль

Вопросы:

1. Фотохимические реакции.

2. Первичный фотохимический акт.

3. Изучение продуктов первичных фотобиохимических реакций.

4. Что называется люминесценцией?

5. Перечислите виды люминесценции,

6. Люминесцентные метки и зонды, их применение.

7. Укажите медико-биологические приложения люминесцентного (фотолюминесцентного) анализа.

8. Назовите основные виды фотобиологических процессов

7. Люминесцентный анализ и их применение в фармации

8. Какова сущность фотолюминесценции. Правило Стокса.

9. Что называется квантовым выходом фотолюминесценции?

10. Люминесцентная микроскопия.

11. Каковы первичные стадии фотобиологических процессов.

Тема 10: Фотореактивация и фотозащита. Действие ультрафиолетового света на биологические мембраны.

Цель: изучить фотореактивацию и фотозащиту, знать особенности фотосенсибилизированных фотобиологических процессов в биологических объектах.

Задачи обучения:

Ознакомиться с действием УФ на биологические мембраны.

Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Форма проведения: Обсуждение по вопросам темы. Презентация

Задания по теме- 45 мин

1. Фотореактивация и фотозащита.

2. Действие ультрафиолетового света на биологические мембраны.

3. Фотосенсибилизированные фотобиологические процессы.

Раздаточный материал: карточки с заданиями: вопросы, тесты, задачи

перерыв - 10 мин

Самостоятельная работа студентов - 35 мин

Ознокомление содержанием типовых и ситуационных задач. Находить пути решение поставленных задач. Преобразовывать формул и переводить единицу измерение физических величин в СИ.

Задачи:

Совместная работа студента с преподавателем - 15 мин

После решения ситуационных задач, преподаватель проверяет правильность и последовательность действий студентов, достигли они конечного результата. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы.

Литература

1. Самойлов В.О. Медицинская биофизика, С-П,2007г.

2. Тиманюк В.А., Животова Е.Н. Биофизика, Киев, 2004г.

3. Ремизов А.М. Медицинская и биологическая физика, М.,1987г.

4. Ливенцев Н.М. Курс физики, М.,1982г.

5. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики Уч. для вузов М. 2002., Дрофа

6. Ремизов А.М. Курс физики, электроники и кибернетики, М.,1982г.

Контрольные вопросы:

• Что такое фотореактивация и фотозащита.

• Каков механизм действия ультрафиолетового света на биологические мембраны.

• Какова сущность фотосенсибилизированных фотобиологических процессов.

Тема 12: Основные технические средства медицинской интроскопии.Виды и назначения медицинских интроспокопических приборов. Цель:

1. Ознакомление с основными техническими средствами медицинской интроскопии

2. Ознакомить студентов с видами интроскопии.

Задачи обучения:

Изучить сущность и физические особенности медицинской интроскопии.

Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Форма проведения: Обсуждение по вопросам темы. Презентация.

Задания по теме- 45 мин

Конспект темы , ответ на контрольные вопросы:

1. Волоконная оптика, полное внутреннее отражение

2. Общие представления о медицинской интроскопии.

3. Виды назначении медицинских интроспокопических оборудований.

4. Применение в медицине.

5. Виды интроскопических методов.

перерыв - 10 мин

Самостоятельная работа студентов - 35 мин

Ознокомление содержанием типовых и ситуационных задач. Находить пути решение поставленных задач. Преобразовывать формул и переводить единицу измерение физических величин в СИ.

Задачи:

1. При прохождении потока рентгеновского излучения через костную ткань произошло его ослабление в два раза. Учитывая, что толщина слоя костной ткани состовляла 20 мм, найдите линейный коэффициент ослабления.

2. В эксперименте было установлено, что при напряжении в рентгеновской трубке U=10 кВ. коротковолновая граница тормозного рентгенского излучения _min=0,1243 нм. Найти по этим данным постоянную Планка.

Совместная работа студента с преподавателем - 1 5 мин

После решения ситуационных задач, преподаватель проверяет правильность и последовательность действий студентов, достигли они конечного результата. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы.

Литература:

1. А.Н. Ремизов Медицинская и биологическая физика. М. Дрофа, 2004г.

2. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М. "Высшая школа". 2002 г.

3. М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002.

4. В.Ф.Антонов и др. Практикум по биофизике. М., 2001 г

Контроль

Вопросы:

1. ^{Основы ультразвуковой интроскопии.}

2. Гамма-рентгеновская интроскопия.

3. Инфракрасная интроскопия.

4. Радиоинтроскопия.

5. Лапроскопия, применение в области медицины

13.Тема: Механизмы действия высокоинтенсивного лазерного излучения на биологические ткани. Цель: Ознакомиться с некоторыми явлениями, лежащими в основе квантовой электроники.

Задачи обучения:

• применять законы квантовой электроники при решении задач

• знать волновые и корпускулярные свойства света

• знать оптические квантовые генераторы (лазеры)

Организационная часть - 5 мин.

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Форма проведения: Обсуждение по вопросам темы. Презентация

Основные вопросы темы - 45 мин.

1. Спонтанное и индуцированное излучения

2. Инверсная населенность уровней гелий-неонового лазера

3. Основные свойства лазерного излучения

4. Новые возможности использования лазерного излучения

перерыв - 10 мин.

Самостоятельная работа студентов - 35 мин.

Задачи:

1. Мощность рубинового лазера в импульсе равна , площадь сечения излучающего стержня . Какое давление оказывает луч такого лазера на поверхность тела, имеющего коэффициент поглощения

2. Для объяснения возможности двухфотонового поглощения света определите энергию импульсов лазерного излучения интенсивностью . Если длительность импульса: а) 30 пс и б) 10 нс. Площадь сечения лазерного луча принять равным

3. Палогая, что инверсная заселенность двух энергетических уровней с разностью энергий ∆Е=0,01эВ соответствует распределению Больцмана с отрицательной температурой, найти отношение концентрации атомов , где N₂- число атомов, имеющих большую энергию и N₁- число атомов имеющих меньшую энергию. Считать =300К.

Совместная работа студента с преподавателем -15 мин.

После выполнения практической части работы, преподаватель проверяет правильность и последовательность решения задач студентов. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы. Выясняет практическое его применение.

Литература:

1.А.Н.Ремизов, А.Г.Максина, А.Я.Потапенко «Медицинская и биологическая физика», М., 2004 г.

2. В.А.Тиманюк, Е.Н.Животова. Биофизика. М., 2004 г.

3.М.Е.Блохина, И.А. Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002.

4.А.Н.Ремизов. А.Я Потапенко. Курс физики. М. Дрофа. 2002г. С.

http:// www.eurolase.ru /brio.html

Контроль (вопросы, задачи)

Вопросы:

1. Отличие спонтанного и индуцированного излучения

2. Инверсная населенность уровней гелий-неонового лазера

3. Укажите основные свойства лазерного излучения

4. Новые возможности использования лазерного излучения

Тема 14: Влияние электронных и магнитных полей на живой организм. Использование ямр и эпр в медицинских исследованиях.

Цель:

• Изучить магнитный резонанс

• Изучить электронный парамагнитный резонанс и его медика-биологически

применении

• Изучить ядерный магнитный резонанс

Задачи обучения:

1. Выведите уравнение магнетона Бора

2. Опишите эффект Зеемана

3. Опишите резонансное поглощение энергии.

Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Форма проведения: Обсуждение по вопросам темы. Презентация

Основные вопросы темы - 45 мин:

1. Электронно - парамагнитный резонанс

2. Ядерный магнитный резонанс

3. Уравнение магнетона Бора

4. Эффект Зеемана

5. Резонансное поглощение энергии

перерыв - 10 мин

Самостоятельная работа студентов - 35 мин:

1. В однородном магнитном поле 0,1Тл расположен прямолинейный участок проводника с током 10А под углом 30⁰ к вектору магнитной индукции. Определите силу, с которой поле действует на каждый сантиметр участка проводника.

2. Проволочное кольцо радиусом 3 см находиться в однородном магнитном поле напряженностью 10⁵А/м. Плоскость кольцо составляет угол 30⁰ с линиями напряженности. Вычислите магнитный поток, пронизывающий кольцо. Окружающая среда – воздух.

3. Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле с индукцией 0,18Тл. Определите период обращения электрона.

Совместная работа студента с преподавателем -15 мин.

После выполнения практической части работы, преподаватель проверяет правильность и последовательность решения задач студентов. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы. Выясняет практическое его применение.

Литература:

1.А.Н.Ремизов, А.Г.Максина, А.Я.Потапенко «Медицинская и биологическая физика», М., 2004 г.

2. В.А.Тиманюк, Е.Н.Животова. Биофизика. М., 2004 г.

3.М.Е.Блохина, И.А. Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002.

Контрольные вопросы:

1. Какое расщепление называют нормальным эффектом Зеемана?

2. Кто открыл ЭПР?

3. В каких веществах происходит ЭПР?

4. С санитарно-гигиенической целью метод ЭПР используется

5. Что такое ЯМР и магнитно-резонансной томографией (МРТ)?

6. В спектрах ЯМР различают два типа линий по их ширине. Опишите эти линии?.

15. Тема : Дозиметрия ионизирующего излучения.

Цель:

- изучить биофизические действия ядерных ионизирующих излучений

- диагностические применения рентгеноскопией и флюорографий, рентгеновская томография.

Задачи обучения:

- изучить биофизические основы применение ионизирующих излучений в медицине.

Организационная часть - 5 мин

Перекличка студентов и выяснение причин отсутствия студентов, проверка конспектов.

Количество формируемых компетенций: : знания, практические навыки

Форма проведения: Обсуждение по вопросам темы, тестирование. Решение задач.

Задания по теме- 45 мин

Конспект темы , ответ на контрольные вопросы:

1. Явление радиоактивного излучения

2. Закон радиоактивного распада

3. Дозы излучения

4. Диагностические применения рентгеноскопии и флюрографии, рентгеновская томография.

5. Влияние ионизирующих излучений на организм человека

6. Действие внешнего и внутреннего облучения

перерыв - 10 мин

Самостоятельная работа студентов - 30 мин

• Объяснить содержания и находить пути решения поставленных задач

• Преобразовывать формул и перевести единицу измерения физических величин

Задачи:

1. Вычислите энергию связи ядро атома трития .

2. Какое ядро образуется в результате электронного бета – распада ядра изотопа меди

3. Период полураспада изотопа радия 1600 лет. Сколько ядер изотопа испытает распад за 3200 лет, если начальные число радиоактивных ядер 10⁹?

4. Средняя мощность экспозиционной дозы облучения в рентгеновском кабинете равна 6,45 . Врач находится в течение дня 5 ч в этом кабинете. Какова его доза облучения за шесть рабочих дней?

5. Радиационный фон в некотором городе составляет 30 мкР/ч. Определите поглащенную и экспозиционную дозы, полученные жителями этого города в течение года.

6.Мощность экспозиционной дозы -излучения на расстоянии 1м от источника составляет 0,1 Р/мин. Рабочий находится 6 ч в день на расстоянии 10 м от источника. Какую эквивалентную дозу облучения он получает за один рабочий день?

Совместная работа студента с преподавателем - 5мин.

• После решения ситуационных задач, преподаватель проверяет правильность и последовательность действий студентов, достигли они конечного результата. Затем преподаватель проводит опрос студентов с анализом темы.

Контроль заключительного уровня знании - 15 мин

• Преподаватель проверяет результатов решенных задач студентов. Затем студенты сдают тесты для контроля знаний. Преподаватель оценивает знания по высше указанным компетенциям

Литература:

Основная:

1. Самойлов В.О. Медицинская биофизика. СПб.: СпецЛит, 2004. –496 с.

2. Антонов В.Ф., Черныш А.М., В.И. Пасечник и др. Биофизика. М., Владос, 2000.

3. Физиология человека. В 3 томах. Пер. с англ. / Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. – М.: Мир, 2004.

4. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика.- М., Высшая школа, 2003.- 608 с.

5. Владимиров Ю.А., Рощупкин, Д.И., Потапенко А.Я., Деев А.И. Биофизика, М., Медицина, 1999.

6. Рубин А.Е. Биофизика. Т1, Т2 М.: Университет «Книжный дом» 2000,2004.

Дополнительная:

7. В.А.Тиманюк, Е.Н.Животова. Биофизика. М., 2004 г. – 703 стр.

8. А.Н.Ремизов, А.Г.Максина, А.Я.Потапенко. Медицинская и биологическая физика, М."Высшая школа".2004 г. – 560 стр.

9. М.Е.Блохина, И.А.Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002. – 285 стр.

10. В.Ф.Антонов, А.М.Черныш, В.И.Пасечник и др. Практикум по биофизике, М. Владос, 2001 г. - 350 стр.

Контрольные вопросы:

1. Что такое поглощенная, экcпозиционная и эквивалентная дозы ?

2. Что такое коллективная и мощность дозы ?

3. Основные дозовые пределы для категорий А и Б.

4. Перечислите единицы СИ и внесистемные единицы для поглощенной, экспозиционной и эквивалентной доз.

Тесты:

1. Закон радиоактивного распада:

А.

B.

C.

D.

E.

2. Активностью радиоактивного препарата называется величина, равная:

A. Массе препарата.

B. Числу альфа-частиц, испускаемых в единицу времени.

C. Скорости распада.

D. Числу бетта-частиц, испускаемых в единицу времени.

E. Числу гамма-частиц, испускаемых в единицу времени.

3. Что такое изотопы?

А. ядра, имеющие одна и тоже при разных и

B. ядра, имеющие одно и тоже при разных и

C. ядра, имеющие одна и тоже , ,

D. ядра, имеющие одни и таже при разных и

4. Мощность дозы это:

А. - отношение приращения дозы за интервалы времени к этому интервалу времени

B.

C.

D.

E.

5. Единица измерения активности:

А. 1Бк=1 распад/сек ( )

B. 1Бк=сек/1распад

C. 1Бк= распад

D. 1Бк=кг/кл

E. 1Бк= кг/м³

6. Физическая основа рентгеновских излучении

А. снятия возбуждения атома с испусканием квантов

B. реакция деления

C. ядерный синтез

D. -распад

E. -распад

7. Какой орган имеет высокую чувствительность к излучению:

А. хрусталик глаза

В. кожа

С. щитовидная железа

D. желудок

E.

8. Что означает данная формула:

А. коллективная доза

B. мощность дозы

C. эквивалентная доза

D. экспозиционная доза

9. Единица измерения мощности дозы?

А. бэр

B. р/с

C. зв

D. Гр

E. рад

10. Единица измерения поглощенной дозы?

А. р

B. Гр

C. р/с

D. бэр

E. зв

11. Единица измерения эквивалентной дозы?

А. Кл/кг

B. Гр

C. бэр

D. р/с

E. зв

12. Что такое эффективная доза?

А. , -взвешивающий коэффициент для органа или ткани, -эквивалентная доза

В.

С.

D.

E.

13. Что такое эквивалентная доза?

А. где - взвешивающий коэффициент для разных видов излучении, -поглащенная доза

B.

C.

D.

E.

14. Единица измерения экспозиционной дозы?

А. Кл/кг

B. кг/кл

C.

D.

E.

15. Единица измерения мощности экспозиционной дозы?

А.

B.

C.

D.

E.

16. У какова излучения проникающееся способность больше.

А.

B.

C.

D.протоны

E. нейтроны

17. Какие частицы меньше остальных взаимодействуют с веществом?

А.

B. протоны

C. электроны

D. нейтроны

E.

18.При увеличении расстояния от радиоактивного источника мощность эквивалентной дозы:

A. Увеличивается пропорционально квадрату расстояния.

B. Уменьшается пропорционально расстоянию.

C. Уменьшается пропорционально квадрату расстояния.

D. Увеличивается пропорционально расстоянию.

E. То увеличивается, то уменьшается.

19. Величина, измеряемая количеством излучения, которая поглощается единицей массы вещества называется:

A. Поглощенной дозой.

B.Экспозиционной дозой.

C. Мощностью дозы.

D. Эквивалентной дозой.

E. Биологической эффективностью.

20.Дозу излучения, отнесенную ко времени называют:

A. Поглощенной дозой.

B. Экспозиционной дозой.

C. Мощностью дозы.

D. Эквивалентной дозой.

E. Биологической эффективностью.

Специальность: Общая медицина

Кафедра: Мед.биофизики, информатики и мат.статистики

Методические рекомендации по внеаудиторной работе (СРС)

Курс: 1

Дисциплина: Медицинская биофизика

Составители ППC кафедры

Алматы, 2012 г.

Обсуждены на заседании кафедры

Протокол № от .

Утверждены

Зав.каф.,______проф. Нурмаганбетова М.О.

Тема №1. Механизмы проницаемости биологических мембран. Строение и функции ионных каналов и переносчиков. Механизмы электрогенеза.

Цель:

• изучить механизмы проницаемости биологических мембран

• изучить строение и функции ионных каналов и переносчиков

• проверить и закрепить знания о транспортных потоках через клеточные мембраны и их роли в генезе патологических состояний

• изучения закономерностей транспорта лекарственных препаратов через клеточную мембрану.

Количество формируемых компетенций: знания, самообразования

Задания по теме:

1. Запишите формулу Борна.

2. Разновидности ионных переносчиков и их функции.

Методы контроля формируемых на СРС компетенций:

• Тестирование на компьютере

• Ответить на дополнительные вопросы

Форма выполнения: Изучение данной темы по литературе. Для проверки усвоения преподаватель предлагает 15 тестовых заданий.

Критерии выполнения: Изучить темы и написать краткий конспект

Сроки сдачи: студент должен своевременно выполнять и сдавать работы строго по календарному графику.

Критерии оценки: выполнение самостоятельной работы оценивается в баллах.

Литература:

1. А.Н.Ремизов, А.Г.Максина, А.Я.Потапенко «Медицинская и биологическая физика», М., 2004 г.

2. В.А.Тиманюк, Е.Н.Животова. Биофизика. М., 2004 г.

3. М.Е.Блохина, И.А. Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002.

4. В.А. Тиманюк, Е.Н. Животова Биофизика М. 2003.

Контроль

Вопросы:

1. Механизмы проницаемости биологических мембран

2. Строение и функции ионных каналов и переносчиков

3. Пассивный транспорт веществ с помощью переносчиков.

4. Индуцированный ионный транспорт.

5. Механизмы электрогенеза

Общая оценка знаний

Преподаватель анализирует компетенций: знаний, самообразования по данной теме, проводит разбор общих ошибок допущенных студентами при сдаче тестов. В конце занятий выставляются соответствующие баллы.

Тесты

1. Через мембрану могут переноситься не только отдельные молекулы,но и твердые

тела, то такой транспорт называется:

А) Эндоцитозом

В) Экзоцитозом

С) Фагоцитоз

Д) Пиноцитоз

Е) Вторично-активным

2. Через мембрану могут переноситься не только отдельные молекулы,

но и растворы, то такой транспорт называется:

А) Эндоцитозом

В) Экзоцитозом

С) Фагоцитоз

Д) Пиноцитоз

Е) Вторично-активным

3. Виды мембранных липидов:

А) фосфолипиды, гликолипиды, стероиды

В) углеводы, белки, гликолипиды

С) аминокислоты, углеводы, стероиды

Д) фосфолипиды, белки

Е) нейроны, аминокислоты

4. Виды биологических мембран:

А) нейроны, клеточная

В) клеточная, внутриклеточная, базальная

С) нервные волокна, базальная

Д) нейроны, белки

Е) холестерин, белки

5. Проницаемость мембраны для ионов калия в покое:

А) значительно больше проницаемости для ионов натрия

В) значительно меньше проницаемости для ионов натрия

С) приблизительно равна проницаемости для ионов натрия

Д) бесконечно

Е) нулю

6. Молекулы липидов какой формы, находясь в бислое, проявляют большую склонность

к образованию пор:

А) цилиндрической

В) конической

С) перевернутого

Д) линейного

Е) кубической

7. Транспорт веществ при участии переносчиков отличается от простой диффузии:

1. большей растворимостью

2. большими скоростями переноса

3. меньшими скоростями переноса

4. меньшей растворимостью в воде

5. меньшей растворимостью в липидах

8. Активный транспорт обеспечивает перенос вещества

1. по градиенту потенциала

2. по градиенту концентрации

3. против градиента концентрации

4. по градиенту давления

5. против градиента давления

9. Биологические мембраны являются барьерными структурами, резко ограничивающими (......) между цитоплазмой и средой:

1. активный транспорт

2. свободную диффузию

3. Фильтрацию

4. осмос

5. Латориальную дифузию

10. Состояние покоя цитоплазматическое мембрана максимально проницаема для ионов:

1. К

2. Na

3. Cl

4. Ca

5. Mg

11. Способность ионных каналов избирательно пропускать ионы какого-либо одного типа называют:

1. селективностью

2. Проводимостью

3. Транспортной активностью

4. Диффузией

5. фильтрацией

12. Ионные каналы представляютсобой комплекс (.........) пронизывающий мембрану:

1. органоидов

2. липидов

3. белков

4. Лизосом

5. мицелл

13. Функции мембран (3 ответа)

1. Создают ударную волну

2. Осуществляют транспорт веществ

3. механическая опора клетки

4. электрические изоляторы

5. транспорт гематокрита

14. Функции мембранных белков

1. обеспечивают транспорт гидрофильных веществ через мембрану

2. осуществляют сверхтекучесть

3. осуществляют передачу пульсовой волны

4. служат источником электромагнитный волны

5. повышают давления

15. Мембранные протеины

1. усиливают прочность липидного каркаса

2. осуществляют сверхтекучесть

3. осуществляют передачу пульсовой волны

4. служат источником электромагнитный волны

5. повышают давления

16. Биологические мембраны сочетают свойства

1. кристалла и жидкости

2. только кристаллах

3. только жидкости

4. газов

5. газов и жидкости

17. Формула Больцмана для коэффициента распределения в жидком средах.

18. При переходе одновалентного иона из окружающей среды в канал изменение свободной энергии составляет:

19. Поток вещества, транспортируемого переносчиками:

20. Уравнение Лайнуивера – Бэрна:

Тема 2: Методы исследования электрической активности различных органов. Электрическая активность сердца, центральной нервной системы, мышц.

Цель:

1. Ознокомление методами регистрации биопотенциалов появлящейся в сердцах, головном мозге и мыщцах..

2. Формировать у студентов умение поставить дианоз пациенту по резултатам регистационных биопотенциалов.

Количество формируемых компетенций: коммуникативные навыки, самообразования.

Задания по теме:

1. Объеснять значения регистрации и анализов потенциалы различных органов для анализа процессов происходящих в биологической системе.

Методы контроля формируемых на СРС компетенций:

1. Демонстрация слайдов с соответствующими объяснениями обучаемого.

2. Выявить степень понимания содержания работы, что свидельствует о повышении самообразования.

Форма выполнения: подготовка презентаций

Критерии выполнения:

• Обьем презентации (количество слайдов) должен быть в пределах 15-25 слайдо.

• при разработке презентации рекомендуется использование 5-6 различных источников, в том числе и интернет.

• структура презентации, должна включать первый лист (название кафедры, тема и автор презентации), план, введение, основную часть, заключение и список литературы.

Сроки сдачи: студент должен своевременно выполнять и сдавать работы строго по календарному графику.

Критерии оценки: выполнение самостоятельной работы оценивается в баллах по объему и качеству выполненного задания.

Литература:

1. А.Н.Ремизов, А.Г.Максина, А.Я.Потапенко «Медицинская и биологическая физика», М., 2004 г.

2. В.А.Тиманюк, Е.Н.Животова. Биофизика. М., 2004 г.

3. М.Е.Блохина, И.А. Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002.

4.В.А. Тиманюк, Е.Н. Животова Биофизика М. 2003.

Контроль

Вопросы:

1. Механизм возникновения биопотенциалов в тканях и органах, сущность тех или иных потенциалов в живом организме.

2. В чем состоит теория Эйнтховена? Что регистрирует кардиограмма и какую зависимость она показывает?

3. Как, пользуясь кардиограммой ,определить величину биопотециалов сердца в различные моменты сердечного цикла?

4. Какое условное обозначение интервалов кардиограммы? Нарисуйте.

5. Как определяется длительность временных интервалов? Какие значения она имеет?

6. Как пользуясь кардиограммой, определить частоту сердечных сокращений (пульс) и положение анатомической оси сердца.

7.Какие методы используется для регистраций ЭЭГ?

8.Основные типы электрической активности пирамидных нейронов.

9.Какие современные модели используется в ЭЭГ?

10.Какое значение имеет взаимосвязь электрической активности пирамидных нейронов.

11.Какое важное условие генеза ЭЭГ?

12. Особенности регистраций биопотенциалов мыщц.

13.Значение электромиографии в медицине

Общая оценка знаний

Преподаватель анализирует компетенций: знаний, самообразования по данной теме, проводит разбор общих ошибок допущенных студентами при обсуждении реферата. В конце занятий выставляются соответствующие баллы.

Тема 3 Структурная схема съема, передачи и регистрации медико-биологической информации. Источники погрешностей при регистрации медицинских показателей.

Цель:

• Ознакомить студентов с целью физического практику­ма, показать значение физических методов диагностики и лечения, использу­емых в медицине, необходимость знания основ современной медицинской аппаратуры.

Количество формируемых компетенций: знания, самообразования.

Задания по теме:

• Научить применению знаний физико-химические законов для объяснения процессов, протекающих в организме человека

• Студент должен уметь производить основные физические измерения зарегистрированных параметров, обрабатывать результаты измерений с использованием вычислительных средств;

Методы контроля формируемых на СРС компетенций:

• Тестирование на компьютере

• Ответить на допольнительные вопросы

• Самостоятельная работа с литературой

Форма выполнения: Изучение данной темы по литературе.

Для контроля усвоения преподаватель предлагает тестовых заданий.

Критерии выполнения: Изучить темы и написать конспекты по теме.

Сроки сдачи: студент должен своевременно выполнять и сдавать работы по календарному графику.

Критерии оценки: выполнение самостоятельной работы оценивается в баллах.

Литература:

1. Ремизов А.Н. Медицинская и биофизика, М."Высшая школа".1987г. Ремизов А.Н. Курс физики, электроники и кибернетики. М. "Высшая школа".2003г.

2. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М.Дрофа. 2002г.

3. Тиманюк В.А., Животова Е.Н. Биофизика. М., 2004 г.

4. Ремизов А.Н., Максина А.Г, Потапенко А.Я. «Медицинская и биологическая физика», М., 2004 г.

5. Антонов В.Ф., Черныш А.М., Практикум по биофизике, 2001 г.

Контроль

Вопросы:

1. Физические величины, прямые и косвенные измерения физических величин.

2. Случайные ошибки, понятие средне - арифметической величины.

стандартные ошибки, дисперсия.

3. Закон нормального распределения случайных величин – Гаусса.

4. Доверительный интервал, доверительная вероятность.

5. Цена деления измерительных приборов.

Общая оценка знаний

Преподаватель анализирует компетенций: знаний, самообразования по данной теме, проводит разбор общих ошибок допущенных студентами при сдаче тестов. В конце занятий выставляются соответствующие баллы.

Тесты

1.Найдите выражение, определяющий закон Ома для участка цепи

А)

В)

С)

D)

Е)

2. В каких направлениях совершается колебания в продольной волне?

А) Во всех направлениях

В) Только по направлению волны

С) Только перпендикулярно распространению волны

D) Правильного ответа нет

3. Как изменится сила кулоновского взаимодействия двух точечных зарядов при

уменьшении расстояния между ними в 2 раза?

А)Уменьшится в 4 раза

В)Уменьшится в 2 р.

С)Увеличится в 4 р.

D)Увел. в 2 р.

Е)Не изменится

4. Какое из трех типов излучений - , или -излучение обладает наибольшей проникающей способностью?

А) - излучение

В) - излучение

С) - излучение

D) Все примерно одинаковой

Е) Все не обладают этой способностью

5.Какая из величин: 1. V –скорость; 2. -длина волны; 3. - частота колебаний звуковой волны не изменяется при переходе звуковой волны из воздуха в воду?

А) 1

В) 2

С) 3

D) 2 и 3

Е) 1 и 3

6.В каком из приведенных перечней электромагнитные волны перечислены в порядке уменьшения их длин?

А) Ультрафиолетовые, световые, радиоволны

В) Рентгеновские, радиоволны, световые

С) Радиоволны, световые, ультрафиолетовые

D) Гамма-излучение, световые, ультрафиолетовые

Е) Световые, гамма-излучение, рентгеновские

7.Какая из приведенных ниже формул соответствует определению ускорения?

А)

В)

С)

D)

Е)

8.Сила тока в спирали электрической лампы 0,5 А, напряжение на ее концах 2В. Чему равно сопротивление спирали?

А) 0,5 Ом

В) 1 Ом

С) 2 Ом

D) 4 Ом

Е) 1,5 Ом

9.Какая из приведенных формул выражает закон Гука?

А)

В) 2

С)

D)

Е)

10. Единица измерения расстояния

A) кг

B) м

C) с

D) Н

E) м²

11. Чему равна кинетическая энергия тела массой 2 кг движущегося со скоростью 3 м/с?

A)

B)

C)

D)

12. Укажите знак заряда ядра атома

А) положительный

В) отрицательный

С) равен нулю

D) для разных ядер разный знак

13. Чему равен модуль центростремительного ускорения?

A)

B)

C)

D)

14. Укажите прибор для измерения напряжения

1. В. С. Д.

15. Постоянная Авогадро

A)

B)

C)

D)

16. Точка движется по окружности с постоянной скоростью. Какой угол составляют векторы ее скорости и ускорения

A)

B)

C)

D)

17. Какой температуре по абсолютной шкале Кельвина соответствует температура 

A)

B)

C)

D)

18. Положительный элементарный заряд присущ…

A)

B)

C)

D)

19. Какова скорость света в вакууме

A)

B)

C)

D)

Тема 4: Действие ультрафиолетового света на биологические объекты.

Цель: знать фотореактивацию и фотозащиту, особенности фотосенсибилизированных фотобиологических процессов в биологических объектах. Ознакомиться с действием УФ на биологические мембраны.

Количество формируемых компетенций: самообразования.

Задания по теме:

4. Фотореактивация и фотозащита.

5. Действие ультрафиолетового света на биологические мембраны.

6. Фотосенсибилизированные фотобиологические процессы.

Методы контроля формируемых на СРС компетенций:

1. Защита рефератов .

2. Ответы на допольнительные вопросы

3. Выявить степень понимания содержания работы, что свидетельствует о повышении самообразования.

Форма выполнения: Реферат

Критерии выполнения:

Требования к оформлению и выполнению реферата:

• Обьем реферата: 7-8 печатных страниц.

• рекомендуется использование 5-6 различных источников

• структура реферата: титульный лист, оглавление, введение, основная часть, заключение и список литературы.

Сроки сдачи: студент должен своевременно выполнять и сдавать работы строго по календарному графику.

Критерии оценки: выполнение самостоятельной работы оценивается в баллах по объему и качеству выполненного задания.

Литература

7. Самойлов В.О. Медицинская биофизика, С-П,2007г.

8. Тиманюк В.А., Животова Е.Н. Биофизика, Киев, 2004г.

9. Ремизов А.М. Медицинская и биологическая физика, М.,1987г.

10. Ливенцев Н.М. Курс физики, М.,1982г.

11. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики Уч. для вузов М. 2002., Дрофа

12. Ремизов А.М. Курс физики, электроники и кибернетики, М.,1982г.

Контрольные вопросы (обратная связь):

• Что такое фотореактивация и фотозащита.

• Каков механизм действия ультрафиолетового света на биологические мембраны.

• Какова сущность фотосенсибилизированных фотобиологических процессов.

Тема 5: Рентгеновское излучение и его применение в медицине.

Цель:

• Ознакомление методами рентгеновское излучение, свойства излучения и их использование.

• Знать устройство рентгеновского аппарата и уметь объяснить как регулируется интенсивность (поток) и жесткость рентгеновского излучения.

• Знать применения рентгеновского излучения в медицине и фармации.

• Уметь объяснить методы повышения контрастности и яркости изображений при рентгеноскопии.

Количество формируемых компетенций: самообразования.

Задания по теме:

1. Рентгеновское излучение.

2. Связь между энергией фотонов и длиной волны

3. Принципиальная схема рентгеновского аппарата.

4. Виды рентгеновского излучения и их отличие.

Методы контроля формируемых на СРС компетенций:

4. Защита рефератов .

5. Ответы на допольнительные вопросы

6. Выявить степень понимания содержания работы, что свидетельствует о повышении самообразования.

Форма выполнения: Реферат

Критерии выполнения:

Требования к оформлению и выполнению реферата:

• Обьем реферата: 7-8 печатных страниц.

• рекомендуется использование 5-6 различных источников

• структура реферата: титульный лист, оглавление, введение, основная часть, заключение и список литературы.

Сроки сдачи: студент должен своевременно выполнять и сдавать работы строго по календарному графику.

Критерии оценки: выполнение самостоятельной работы оценивается в баллах по объему и качеству выполненного задания.

Литература:

1. А.Н.Ремизов, А.Г.Максина, А.Я.Потапенко «Медицинская и биологическая физика», М., 2004 г.

2. В.А.Тиманюк, Е.Н.Животова. Биофизика. М., 2004 г.

3. М.Е.Блохина, И.А. Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002.

4.В.А. Тиманюк, Е.Н. Животова Биофизика М. 2003.

Контрольные вопросы:

1. Рентгеновское излучение, определение, свойства, применения в медицине и фармации

2.Принципиальная схема рентгеновского аппарата.

3.Формула для расчета потока рентгеновского излучения.

4.Тормозное и характеристическое рентгеновское излучение, их происхождение.

5.Графики спектрального распределения интенсивности излучения по длинам волн в зависимости от напряжения на рентгеновской трубке.

6. Расчет коротковолновой границы сплошного рентгеновского спектра.

7. Закон ослабления интенсивности рентгеновского излучения веществом, вывод формулы, график.

8. Линейный и массовый коэффициенты ослабления, слой половинного ослабления

9. Отличие томограммы от рентгеновского снимка.

10. Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом: когерентное рассеяние, фотоэффект, Комптон эффект.

11. Взаимодействие и - излучений с веществом.

12. Рентгеноструктурный анализ. Формула Вульфа-Брэгга.

13. Применение рентгеновского излучения в медицине и фармации.

Общая оценка знаний

Преподаватель анализирует компетенций: практические навыки, самообразования по данной теме, проводит разбор общих ошибок допущенных студентами при обсуждении реферата. В конце занятий выставляются соответствующие баллы.

Цель:

Ознакомится с функциями и назначением искусственных органов.

Количество формируемых компетенций: знания, самообразования.

Задания по теме:

• Изучить основные механические и физические свойства искуственных органов

• Искуственный аппарат кровообращение. Использование в медицине.

• Протезы, используемые в медицине

Методы контроля формируемых на СРС компетенций:

1. Демонстрация слайдов с соответствующими объяснениями обучаемого.

2. Выявить степень понимания содержания работы, что свидельствует о повышении самообразования.

Форма выполнения: подготовка презентаций

Критерии выполнения:

• Обьем презентации (количество слайдов) должен быть в пределах 15-25 слайдо.

• при разработке презентации рекомендуется использование 5-6 различных источников, в том числе и интернет.

• структура презентации, должна включать первый лист (название кафедры, тема и автор презентации), план, введение, основную часть, заключение и список литературы.

Сроки сдачи: студент должен своевременно выполнять и сдавать работы строго по календарному графику.

Критерии оценки: выполнение самостоятельной работы оценивается в баллах по объему и качеству выполненного задания.

Литература:

1.А.Н.Ремизов, А.Г.Максина, А.Я.Потапенко «Медицинская и биологическая физика», М., 2004 г.

2. В.А.Тиманюк, Е.Н.Животова. Биофизика. М., 2004 г.

3. М.Е.Блохина, И.А. Эссаулова, Г.В.Мансурова. Руководство для лабораторных работ по медицинской и биологической физике. М. Дрофа.2002 г.

4.Интернет.

5.Лекции.

Контроль

Вопросы:

-каково назначение искуственных органов используемые в медицине

- какими механическими свойствами должны обладать искуственные органы

- каковы требования предъявляются искуственным органам

Специальность: Общая медицина

Кафедра: Мед.биофизики, информатики и мат.статистики

Контрольно-измерительные средства для итоговой оценки знаний, умений и навыков по дисциплине «медицинская биофизика»

Курс: 1

Дисциплина: Медицинская биофизика

Алматы, 2012 г.

Обсуждены на заседании кафедры

Протокол № от г.

Утверждены

Зав.каф.,______проф. Нурмаганбетова М.О.

Контрольно-измерительные средства для итоговой оценки знаний, умений и навыков по дисциплине «медицинская биофизика» для специальности

– – 051101 «Общая медицина»

Тесты по дисциплине «Медицинская биофизика»

1. Основу структуры любой мембраны:

1. составляет двойной липидный слой

2. кристаллическая решетка

3. водный раствор

4. «Монетные» столбики эритроцитов

5. вкусовые рецепторы

2. Свойства молекул фосфолипидов,входящих в состав биологических мембран:

1. Часть гидрофильная, другая-гидрофобна

2. Часть белки, другая- гидрофильная

3. Часть белки, другая- гидрофобная

4. Химически нейтральна

5. Неполярная

3.Свойства мембран

1. устойчивые, обладают электроизоляционными свойствами, гибкие

2. Сверхпроводимость, гибкие

3. Сверхтекучесть, сверхпроводимость

4. Способность излучать радиацию, устойчивый

5. Способность ионизировать, гибкие

4. Липидный бислой мембраны:

1. Состоит из неполярной головки и полярного хвоста

2. Состоит из монослойного фосфолипида

3. Состоит из холестерина

4. Состоит из заряженных фотонов

5. Состоит из полярной головки и неполярного хвоста

5. Функции мембранных белков:

1. обеспечивают транспорт гидрофильных веществ через мембрану

2. осуществляют сверхтекучесть

3. осуществляют передачу пульсовой волны

4. служат источником электромагнитный волны

5. повышают давления

6. Закон Фика для пассивного переноса веществ через мембрану:

1. .

2. .

3. .

4. .

5. .

7. Толщина мембран:

1. порядка нескольких миллиметров

2. порядка нескольких нанометров

3. порядка нескольких дециметров

4. порядка нескольких сантиметров

5. порядка нескольких метров

8. Основные функции биологических мембран:

1. Механическая,матричная, барьерная

2. Волновая, матричная, изоляционная

3. Изоляционная, структурная, механическая

4. Структурная, волновая, механическая

5. Волновая, матричная, структурная

9. Согласно жидкостно-мозаичной модели, биологическая мембрана:

1. состоит из билипидного слоя

2. состоит из двух слоев с белковым слоем между ними

3. состоит из двух слоев липидов, окруженных сверху и снизу двумя белковыми слоями

4. состоит из билипидного слоя, белков и микрофиламентов

5. состоит из слоя липидов с вкраплениями белков и углеводов

10. Латеральная диффузия:

1. Диффузия молекул из одного липидного слоя в другой

2. Диффузия молекул через биологическую мембрану

3. Диффузия молекул в мембране в пределах одного слоя

4. Диффузия Белковых молекул из одного липидного слоя в другой

5. Диффузия Ионов через бислойную мембрану

11. Переход молекул из одного липидного слоя в другой:

1. "флип-флоп"

2. облегченная диффузия

3. активный транспорт

4. латеральная диффузия

5. пассивный транспорт

12. Липосома:

1. мономолекулярные слои на границе раздела гидрофобной и гидрофильной фаз

2. плоские бислойные липидные мембраны

3. билипидная замкнутая структура

4. слои липидов и белков, нанесенные на поверхность воды

5. то же самое, что и мицеллы

13. Состояние липидов в биологических мембранах:

1. аморфное

2. твердокристаллическое

3. газовое

4. жидкокристаллическое

5. твердое

14. Вязкость липидного слоя мембраны:

1. Соответствует вязкостью воды

2. Соответствует вязкостью растительного масла

3. Соответствует вязкостью крови человека

4. Соответствует вязкостью глицерина

5. Соответствует вязкостью воздуха

15. Современная модель строения мембраны:

1. модель Даниелли-Давсона

2. модель Робертсона

3. модель Лили

4. модель Сингера и Никольсона

5. модель Эйнштейна

16. Основные функции биологических мембран.

1. Барьерная, механическая, матричная.

2. Матричная, рецепторная, механическая.

3. Рецепторная, барьерная, механическая.

4. Механическая, барьерная, электроизолирующая.

5. Матричная, барьерная, электроизолирующая.

17. Кооперативный процесс

1. создание двойного липидного слоя

2. фазовый переход совершаемый лишь в небольшом участке

3. образование водного раствора

4. образования «монетных столбиков» эритроцитов

5. увиливание потенциала

18. Модель мембраны:

1. можно представить в виде катушки индуктивности

2. можно представить в виде омического сопротивления

3. можно представить в виде гидродинамического элемента

4. можно представить в виде плоского конденсатора

5. можно представить в виде термодинамического элемента

19. Функции мембран

6. Создают ударную волну, электрические изоляторы

7. транспорт веществ, механическая опора клетки, электрические изоляторы

8. увеличение гематокрита, создание ударной волны

9. механическая опора клетки, увеличение гематокрита

10. создание ударной волны, механическая опора клетки, транспорт веществ

20. Стремление молекул липидов в водных растворах объединяться в объемные структуры:

1. электростатическая сила

2. гидрофобное взаимодействие

3. сила Ван-дер-Ваальса

4. садсорбционные силы.

5. гравитационное взаимодействие

21. Белки находящиеся на поверхности мембраны:

1. Периферические

2. Интегральные

3. Якорные

4. Трансмембранные

5. Липосомы

22. Белки погруженные в липидный слой:

1. Периферические

2. Интегральные

3. Якорные

4. Мембранные

5. Липосомы

23. Диффундирующая молекула без образования комплексов с другими молекулами:

1. Электроосмос

2. Облегченная диффузия

3. Простая диффузия

4. Фильтрация

5. Осмос

24. Диффундирующая молекула с образованием комплекса с переносчиком:

1. Электроосмос

2. Облегченная диффузия

3. Простая диффузия

4. Фильтрация

5. Осмос

25. Состав биологических мембран:

1. ДНК, фруктозы

2. Белки, липиды

3. РНК, глюкозы

4. глюкозы,фруктозы

5. АТФ, ДНК

26. Перенос молекул воды через полупроницаемую мембрану из области меньшей

концентрации в область большей концентрации растворенного вещества:

1. Облегченная диффузия

2. Простая диффузия

3. Простая

4. Фильтрация

5. Осмос

27. Процесс переноса вещества внутрь клетки:

1. эндоцитоз

2. Экзоцитоз

3. Фагоцитоз

4. Первичный-активный транспорт

5. Вторичный-активный транспорт

28. Транспорт твердых тел в клетку:

1. Эндоцитозом

2. Экзоцитозом

3. Фагоцитоз

4. Пиноцитоз

29. Транспорт растворов в клетку:

1. Эндоцитозом

2. Экзоцитозом

3. Фагоцитоз

4. Пиноцитоз

5. Вторично-активным

30. Подвижный переносчик ионов через мембрану :

1. Валиномицин

2. Протоны

3. Грамицидин

4. Электроны

5. Нейтроны

31. Неподвижный переносчик ионов через мембрану:

1. Валиномицин

2. Нигерицин

3. Грамицидин

4. Электроны

5. Протоны

32. Самопроизвольной процесс проникновения из области большей концентрации в область с меньшей концентрацией:

1. Осмос

2. Филтрация

3. Диффузия

4. Транспорт против градиента концентрации

5. Электроосмос

33. Перенос веществ по направлению градиента концентрации, т.е из области большей

концентрации в область с меньшей концентрацией:

1. Активный

2. Противодействующий

3. Пассивный

4. Потенциальный

5. Фильтрация

6. Активный транспорт

34. Виды пассивного переноса:

1. Простая диффузия, против градиента концентрации

2. Осмос, движение против градиента давления

3. Осмос, движение против градиента давления, фильтрация

4. Диффузия, осмос, фильтрация, электроосмос

5. Осмос, движение против температуры

35. P=D/X

1. Коэффициент проницаемости мембраны

2. Коэффициент плотности мембраны

3. Коэффициент диффузии мембраны

4. Массовая концентрация мембраны

5. Коэффициент вязкости мембраны

36. Транспорт веществ в мембранах организме протекают с затратами энергии

метаболизма:

1. Пассивный транспорт вещества

2. Активный транспорт вещества

3. Диффузный транспорт вещества

4. Облегченный диффузный транспорт вещества

5. Вторично активно транспорт вещества

37. Для переноса вещества в мембранах используется энергия АТФ, то такой транспорт:

1. Диффузный транспорт

2. Облегченный транспорт

3. Первичный активный транспорт

4. Вторичный активный транспорт

5. Пассивный транспорт

38. Ион переносимый валиномицином через мембрану:

1. K+ и Na+

2. Ca2+

3. Cl- и OH-

4. K+

5. Cl-

39. Уравнение Нернста – Планка :

1. J = -D

2. J=

3. J= -D ( )

4. 

5. 

40. Способность ионных каналов избирательно пропускать ионы какого-либо одного типа :

6. селективность

7. Проводимость

8. Транспортная активность

9. Диффузия

10. Фильтрация

41. Основные свойства ионных каналов:

1. селективность, независимость отдельных каналов

2. частотная дисперсия, вязкость жидкости

3. Зависимость параметров каналов от гемокрита

4. Вязкость жидкости, селективность

5. Электропроводность, вязкость жидкости

42. Закон которому подчинятется простая диффузия через липидный бислой:

1. Гольдман Ходжкина

2. Нернста Планка

3. Фика

4. Теорелла

5. Хаксли – Хаксли

43. Полярные головки липидов:

1. имеют заряд, гидрофильные, направлены во внешнюю сторону

2. направлены во внутрь в 2-ом липидном слое, не имеют заряд

3. стремятся не контактировать с молекулами воды

4. гидрофобные, направлены во внутрь в 2-ом липидном слое

5. гидрофильные, стремятся не контактировать с молекулами воды

44. Неполярные "хвосты" липидов:

1. имеют заряд

2. гидрофильные

3. гидрофобные

4. направлены во внешнюю сторону в 2-ом липидном слое

5. стремятся контактировать с молекулами воды

45. Сферические везикулы, формируемые при встряхивании смеси вода-липид:

1. монослои

2. липосома

3. бислойный липидный мембран

4. протеолипосома

5. однослойный

46.Транспорт веществ при участии переносчиков отличается от простой диффузии:

1. большей растворимостью

2. большими скоростями переноса

3. меньшими скоростями переноса

4. меньшей растворимостью в воде

5. меньшей растворимостью в липидах

47. Физическая величина, характеризующая способность биологической мембраны пропускать сквозь себя определенные вещества:

1. Проницаемость

2. Потенциал действия

3. Облегченная диффузия

4. Осмос

5. Активный транспорт

48. Виды мембранных липидов:

1. фосфолипиды, гликолипиды, стероиды

2. углеводы, белки, гликолипиды

3. аминокислоты, углеводы, стероиды

4. фосфолипиды, белки

5. нейроны, аминокислоты

49. Виды биологических мембран:

1. нейроны, клеточная

2. клеточная, внутриклеточная, базальная

3. нервные волокна, базальная

4. нейроны, белки

5. холестерин, белки

50.Единица измерения плотности потока диффундирующего вещества в СИ:

1. секунда на квадратный метр

2. квадратный метр на секунду

3. метр в секунду

4. моль в секунду

5. моль в секунду на квадратный метр

51. Единица измерения потока диффундирующего вещества в СИ:

1. моль в секунду на квадратный метр

2. метр в секунду

3. моль в секунду

4. квадратный метр на секунду

5. секунда на квадратный метр

52.Единица измерения коэффициента диффузии в СИ:

1. квадратный метр на секунду

2. секунда на квадратный метр

3. моль в секунду на квадратный метр

4. метр в секунду

5. моль в секунду

53.Единица измерения коэффициента проницаемости в СИ:

1. моль в секунду на квадратный метр

2. моль в секунду

3. метр в секунду

4. квадратный метр на секунду

5. секунда на квадратный метр

54.Единица измерения градиента концентрации в СИ:

1. метр в секунду

2. моль на метр в четвертой степени

3. квадратный метр на секунду

4. секунда на квадратный метр

5. метр моль в секунду

55. Направление осуществляемое при активном транспорте:

6. по градиенту потенциала

7. по градиенту концентрации

8. против градиента концентрации

9. по градиенту давления

10. против градиента давления

56.Выброс ионов при работе электрогенного ионного насоса K-Na-АТФазы за полный цикл:

1. из клетки двух ионов натрия

2. из клетки трех ионов калия

3. из клетки трех ионов натрия

4. из клетки одного иона натрия

5. обогащение цитоплазмы двумя ионами натрия

57.При полном цикле работы электрогенного ионного насоса K-Na-АТФазы:

1. происходит выброс из клетки трех ионов калия

2. происходит обогащение цитоплазмы двумя ионами калия

3. происходит выброс из клетки одного иона натрия

4. происходит обогащение цитоплазмы тремя ионами калия

5. происходит выброс из клетки двух ионов натрия

58.За полный цикл работы электрогенного ионного насоса K-Na-АТФазы:

1. происходит гидролиз пяти молекул АТФ

2. происходит гидролиз четырех молекул АТФ

3. происходит гидролиз трех молекул АТФ

4. происходит гидролиз двух молекул АТФ

5. происходит гидролиз одной молекулы АТФ

59.Фермент K-Na-АТФаза в плазматической мембране эритроцита совершил пять полных циклов. При этом было активно транспортировано ..... ионов натрия.

1. 9

2. 15

3. 6

4. 10

5. 20

60. Фермент K-Na-АТФаза в плазматической мембране эритроцита совершил пять полных циклов. При этом было активно транспортировано ..... ионов калия.

1. 20

2. 9

3. 10

4. 6

5. 15

61.Фермент K-Na-АТФаза в плазматической мембране эритроцита совершил пять полных циклов. При этом было гидролизовано ..... молекул АТФ.

1. 6

2. 10

3. 20

4. 5

5. 9

62. Среда, состоящая из большого числа отдельных элементов, каждый из которых является автономным источником энергии называется:

1. Активной

2. Пассивной

3. Вязкой

4. Идеальной

5. Возбужденной

63. Виды вторично-активного транспорта ионов:

1. перенос через поры и облегченная диффузия;

2. простая диффузия и перенос через поры;

3. простая диффузия, перенос через поры и облегченная диффузия;

4. унипорт, симпорт и антипорт;

5. простая диффузия и перенос с помощью переносчиков.

64. Если одинаково заряженные ионы двух типов транспортируется в разные стороны,

то это называется:

1. простой диффузией

2. переносом через поры

3. унипортом

4. симпортом

5. антипортом

65. Если однонаправленные заряженные частицы транспортируются в сторону меньшего

значения потенциала, то это называется:

1. простой диффузией

2. облегченной диффузией

3. диффузией

4. унипортом

5. симпортом

66. Транспорт противоположно заряженных ионов в одну сторону называется:

1. простой диффузией

2. облегченной диффузией

3. переносом через поры

4. унипортом

5. симпортом

67 Тетродотоксин блокирует проницаемость биологической мембраны для:

1. ионов калия

2. ионов натрия

3. ионов хлора

4. ионов кальция

5. воды

68 Тетраэтиламмоний блокирует проницаемость биологической мембраны для:

1. ионов калия

2. ионов натрия

3. ионов хлора

4. ионов кальция

5. Воды

69.Метод замораживания со скалыванием включает в себя следующие этапы:

1. Замораживают,скалывают

2. Кристализует, нагревают

3. Сливают, кристализует

4. скалывают, нагревают

5. нагревают, кристализует

70. Холестерин влияет на текучесть (подвижность) мембраны:

1. уменьшая ее;

2. уменьшая ее только при повышении температуры;

3. увеличивая ее;

4. увеличивая ее при понижении температуры

5. не влияет

71.Для исследования динамических свойств биологических мембран широко используются спиновые метки и зонды. Спиновой зонд - это ........ .

1. молекула или молекулярная группа с неспаренными электронами, которая присоединена к компоненту мембраны ковалентной связью

2. молекула или молекулярная группа, способная к флуоресценции, которая присоединена к компоненту мембраны нековалентной связью

3. молекула или молекулярная группа с неспаренными электронами, которая присоединена к компоненту мембраны нековалентной связью

4. молекула или молекулярная группа, способная к флуоресценции, которая присоединена к компоненту мембраны ковалентной связью

5. молекула или молекулярная группа, содержащая радиоактивные изотопы, которая присоединена к компоненту мембраны нековалентной связью

72. Для исследования динамических свойств биологических мембран широко используются спиновые метки и зонды. Спиновая метка:

1. молекула или молекулярная группа с неспаренными электронами, которая рисоединена к компоненту мембраны нековалентной связью

2. молекула или молекулярная группа, способная к флуоресценции, которая присоединена к компоненту мембраны нековалентной связью

3. молекула или молекулярная группа с неспаренными электронами, которая присоединена к компоненту мембраны ковалентной связью

4. молекула или молекулярная группа, способная к флуоресценции, которая присоединена к компоненту мембраны ковалентной связью

5. молекула или молекулярная группа, содержащая радиоактивные изотопы, которая присоединена к компоненту мембраны нековалентной связью

73. Для исследования динамических свойств биологических мембран широко используются флуоресцентные метки и зонды. Флуоресцентный зонд:

1. молекула или молекулярная группа, содержащая радиоактивные изотопы, которая присоединена к компоненту мембраны нековалентной связью

2. молекула или молекулярная группа, способная к флуоресценции, которая присоединена к компоненту мембраны ковалентной связью

3. молекула или молекулярная группа, с неспаренными электронами, которая рисоединена к компоненту мембраны нековалентной связью

4. молекула или молекулярная группа с неспаренными электронами, которая присоединена к компоненту мембраны ковалентной связью

5. молекула или молекулярная группа способная к флуоресценции, которая присоединена к компоненту мембраны нековалентной связью.

74.Для исследования динамических свойств биологических мембран широко используются флуоресцентные метки и зонды. Флуоресцентная метка:

1. молекула или молекулярная группа, с неспаренными электронами, которая рисоединена к компоненту мембраны нековалентной связью

2. молекула или молекулярная группа способная к флуоресценции, которая присоединена к компоненту мембраны ковалентной связью

3. молекула или молекулярная группа, способная к флуоресценции, которая присоединена к компоненту мембраны нековалентной связью

4. молекула или молекулярная группа, содержащая радиоактивные изотопы, которая присоединена к компоненту мембраны нековалентной связью

5. молекула или молекулярная группа с неспаренными электронами, которая рисоединена к компоненту мембраны ковалентной связью.

75 Укажите формулу плотности вещества незаряженных частиц :

1. J=-U_mZFcd/dx

2. J=P(C_i-C₀)

3. J= -Ddc/dx-D/RTzFcdx/dx

4. J= -D(dc/dx+/lc)

5. J= -C(dc/dx+/lc)

76 Интенсивные тепловое движение, происходящее на поверхности бислоев мембраны:

1. пассивный транспорт

2. простая диффузия

3. латеральная диффузия

4. Облегченная диффузия

5. фильтрация

77 Молекула грамицидина переносит через мембрану:

1. K⁺ и Na⁺

2. Ca2⁺

3. Cl- и OH^-

4. Na⁺

5. Cl^-

78. Na⁺, K⁺ - насос транспортирует в клетку:

1. 2Na+, а из клетки 3K+

2. 2K+ а из клетки 3Na+

3. 3K+, а из клетки 2Na+

4. 3Na+, а из клетки 2K+

5. 3 Na+, а из клетки 3K+

79. Уравнение диффузий:

1. Ньютона

2. Эйнштейна

3. Планка

4. Фика

5. Гольдмана –Ходжкина

80. Структурные компоненты биомембраны:

1. Белки, липиды, углеводы

2. Эритроциты, лейкоциты, белки

3. Фосфолипиды, жиры, углеводы

4. Гемоглобин, липиды

5. РНК

81. Зависимость времени жизни билипидной мембраны от различных факторов:

1. только от состава мембраны

2. только от внешних условий

3. от состава мембраны и внешних условий

4. от температуры

5. от конформационных преобразований

82. Перенос молекул кислорода через клеточную мембрану:

1. простая диффузия

2. облегченная диффузия

3. электродиффузия

4. ионного транспорта в каналах

5. индуцированный ионный транспорт

83. Величина градиента концентрации при стационарной диффузии:

1. возрастает

2. уменьшается

3. постоянна

4. равен нулю

5. положителен

84. Нестационарная диффузия концентрации вещества в любой точке:

1. постоянена

2. равен нулю

3. определяется временем

4. определяктся координатой

5. определяется координатой и временем

85. Подвижные переносчики ионов через мембрану обеспечивают процесс:

1. простой диффузии

2. облегченной диффузии

3. электродиффузии

4. ионного транспорта в каналах

5. активного транспорта

86. Укажите закон диффузии Фика:

1. =Dp

2. J=-D dc/dx

3. D=1/3 < > < >

4. D=-1/3 < > < >

5. F=- dv/dx S

87. Одним из видов пассивного транспорта является

1. диффузия калия против градиенту концентрации

2. диффузия воды из мест с большим содержанием , в места с меньшим содержанием

3. Симпорт

4. диффузия натрия по градиенту потенциала

5. Унипорт

88. Диффузия молекул и ионов в направлении их меньшей концентрации, перемещение под действием поля является:

1. активным транспортом

2. пассивным транспортом

3. осмосом

4. фильтрацией

5. диффузией через канал

89. Наряду с пассивным транспортом в мембранах клетки происходит перенос молекул в область большей концентрации, присущее только биологическим объектам:

1. диффузия через канал

2. осмос

3. активный транспорт

4. облегченная диффузия

5. диффузия с переносчиком

90. Внутри клетки мембраны образуют субклеточные частицы различного назначения:

1. лизосомы, аксоплазму

2. неврилемму, лизосомы

3. митохондрии, лизосомы, ЭПС

4. ЭПС, углеводы

5. Эритроциты

91. Мембранные липиды (низкомолекулярные вещества), близки по своим свойствам к:

1. глицеринам

2. сахарам

3. жирам

4. углеводам

5. спиртам

92.Толщина плазматической мембраны клетки:

1. в 5-10 раз меньше длины волны зеленого света

2. в 50-100 раз меньше длины волны зеленого света

3. в 5-10 раз больше длины волны зеленого света

4. примерно равна длине волны зеленого света

5. в 50-100 раз больше длины волны зеленого света

93.Молекулы липидов, входящие в состав биологических мембран:

1. неполярны

2. полярны

3. гидрофобны

4. гидрофильны

5. амфифильны

94.Вязкость липидной части мембраны:

1. 1 мПа·с

2. 30-100 мПа·с

3. 0,1 мПа·с

4. 1 Па·с

5. 3 мПа

95.Модель Сингера и Никольсона:

1. ''бутербродная''

2. унитарная

3. жидкостно-мозаичная

4. углеводородная

5. бислойная

96. Транспорт молекулы через мембрану, не имеющего электрического заряда:

1. определяется только разностью концентраций этого вещества по обе стороны мембраны

2. определяется только размерами молекул вещества

3. определяется только разностью концентраций других веществ

4. определяется разностью концентраций вещества и разностью электрических потенциалов

97. Проницаемость биологических мембран для различных веществ:

1. Ионов, кислоты

2. жирорастворимых, воды

3. водорастворимых, кислоты

4. Кислоты, воды

5. оснований и кислот

98. Гликолипид

1.обеспечивает существование на клеточных поверхностей отрицательный электрический заряд

2.Обеспечивает транспорт ионов через биологических мембран.

3.Обеспечивает наличие каналов в мембране

4. Обеспечивает поток веществ через мембрану

5.Обеспечивает облегченную фиффузию

99. Белки первого типа

1.обеспечивает электростатистическое взаимодействие

2.Обеспечивает фагоцитоз

3.Обеспечивает облегченную фиффузию

4. Обеспечивает наличие каналов

5.Обеспечивает через биопотенциалов

100. Белки второго типа

1.обеспечивает Ван-дер-Вальсное взаимодействие

2.Обеспечивает облегченную фиффузию

3.Обеспечивает наличие каналов

4.обеспечивает существование на клеточных поверхностей отрицательный электрический заряд

5. Обеспечивает через биопотенциалов

101. Биопотенциалы: