- •Биофизика Авторы: Сафонова Лариса Петровна, Щукин Сергей Игоревич
- •Раздел 3. Содержание дисциплины
- •3.1. Введение. Общие свойства живых систем
- •3.2. Термодинамика биологических процессов
- •3.6.2. Механизмы электрогенеза в клетках.
- •3.3. Основы молекулярной биофизики
- •3.4. Элементы физической химии
- •3.5. Структурные основы функционирования мембран
- •3.6. Основы биофизики мембранных процессов
- •3.6.1. Транспорт веществ через биологические мембраны.
- •3.7. Пассивные электрические и магнитные свойства биологических тканей
- •3.8. Механизмы формирования внешних электрических полей тканей и органов
- •3.9. Основы биофизики мышечного сокращения
- •3.10. Автоволновые процессы в активных средах
- •3.11. Биофизика органов чувств
- •3.12. Биофизика сложных систем
- •Раздел 4. Семинары
- •4.1. Пассивные электрические и магнитные свойства биологических тканей
- •4.2. Биофизика системы кровообращения
- •4.3. Термодинамика биологических процессов. Молекулярная биофизика. (Решение задач)
- •4.4. Теория Дебая –Хюккеля о равновесных свойствах электролитов. (Решение задач)
- •4.5. Биофизика мембранных процессов: диффузионный перенос, ионные равновесия – уравнение Нернста и Доннановский потенциал. (Решение задач)
- •4.6. Биофизика мембранных процессов: механизмы формирования потенциала покоя клетки. (Решение задач)
- •4.7. Биофизика мембранных процессов: механизмы формирования потенциала действия, распространение возбуждения по нервному волокну. (Решение задач)
- •4.8. Биофизика мышечного сокращения. Автоволновые процессы в активных средах. (Решение задач)
- •4.9. Механизмы формирования сигнала электрокардиограммы, эквивалентный электрический генератор сердца. (Решение задач)
- •Раздел 5. Лабораторные работы
- •5.1. Исследование дисперсии электропроводности биологической ткани
- •5.2. Моделирование, анализ и исследование информативности сигналов импедансной реографии (реовазограммы и реокардиограммы)
- •5.3. Определение оптических параметров фантомов биотканей спектрофотометрическим методом
- •Раздел 6. Самостоятельная работа
- •6.1. Самостоятельная проработка лекций и литературы для подготовки к рубежному контролю
- •6.3. Самостоятельная подготовка к выполнению и защите лабораторных работ
- •6.4. Самостоятельная проработка курса лекций и литературы для подготовки к экзамену
- •Раздел 7. Курсовой проект, курсовая работа
- •7.1. Расчет биофизических характеристик внешних полей организма/внешних диагностических, терапевтических воздействий
- •Раздел 8. Учебно-методические материалы
- •8.1. Основная литература
- •8.2. Дополнительная литература
Раздел 4. Семинары
№ п/п |
Тема семинара |
Объем, ч |
Литература |
4 семестр |
|||
4.1. |
Пассивные электрические свойства биологических тканей |
2 |
[9,10,15,19], [25] |
4.2. |
Биофизика системы кровообращения |
2 |
[1,3,6-8] |
4.3. |
Термодинамика биологических процессов. Молекулярная биофизика. (Решение задач) |
2 |
[1,2, 6,7,16], [26,30,38] |
4.4. |
Теория Дебая –Хюккеля о равновесных свойствах электролитов. (Решение задач) |
2 |
[16,17], [2], [29,30] |
4.5. |
Биофизика мембранных процессов: диффузионный перенос, ионные равновесия – уравнение Нернста и Доннановский потенциал. (Решение задач) |
2 |
[16], [1,3,6-8] |
4.6. |
Биофизика мембранных процессов: механизмы формирования потенциала покоя клетки. (Решение задач) |
2 |
[16,18], [1,3], [6-8,25] |
4.7. |
Биофизика мембранных процессов: механизмы формирования потенциала действия, распространение возбуждения по нервному волокну. (Решение задач) |
2 |
[16,18], [1,3], [6-8,25] |
4.8. |
Биофизика мышечного сокращения. Автоволновые процессы в активных средах. (Решение задач) |
2 |
[16,18], [1,3], [6-8] |
4.9. |
Механизмы формирования сигнала электрокардиограммы, эквивалентный электрический генератор сердца. (Решение задач) |
1 |
[16,18], [1,6-8,25] |
Содержание
4.1. Пассивные электрические и магнитные свойства биологических тканей
Рассматриваются композиционность строения биологических тканей и явления поляризации в биотканях, возникающие во внешнем ЭМП, электропроводность и диэлектрические свойства живых тканей. Приводятся значения удельной электропроводности, удельного сопротивления и диэлектрической проницаемости для различных биологических тканей и физиологических растворов. Анализируется частотная дисперсия электропроводности и дисперсия диэлектрической проницаемости биоткани, на примере мышечной ткани. Приводятся значения характеристических частот релаксации различных структурных компонентов биотканей, включая макромолекулы и молекулы воды. Рассматриваются особенности прохождения постоянного и переменного тока через биоткань, импеданс биоткани, дисперсия импеданса, эквивалентные электрические схемы замещения биотканей при моделировании. Приводятся магнитные свойства живых тканей и их компонентов.
4.2. Биофизика системы кровообращения
Изучаются биофизические закономерности движения крови по сосудам: основные показатели гемодинамики (объемный кровоток, давление, эквивалентное гемодинамическое сопротивление, гемодинамическая емкость, число Рейнольдса), основные гемодинамические соотношения, уравнение Пуазейля. Рассматриваются модель обобщенного сосудистого участка, эквивалентная электрическая схема и основные математические соотношения для моделирования; модель и эквивалентная электрическая схема перифрического кровообращения конечности. Изучаются биофизические основы метода импедансной реографии; выводится основное реографическое уравнение; анализируются количественные параметры реографической кривой.
