20. Инфракрасное излучение. Диапазоны инфракрасного излучения. Применение в медицине:

Инфракрасное излучение — электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной волны^[1] λ = 0,74 мкм) и микроволновым излучением (λ ~ 1—2 мм)

Весь диапазон инфракрасного излучения делят на три составляющих:

-коротковолновая область: λ = 0,74—2,5 мкм;

-средневолновая область: λ = 2,5—50 мкм;

-длинноволновая область: λ = 50—2000 мкм

Инфр. Излучение применяют в физиотерапии- специализированная область клинической медицины, изучающая физиологическое и лечебное действие природных и искусственно создаваемых физических факторов на организм человека.

Среди самых крупных разделов физиотерапии можно отметить:

-лечение с помощью лазеротерапии, низкочастотной лазерной терапии,

-диадинамотерапии,

-амплипульстерапии в офтальмологии,

-транскраниальной и трансвертебральной микрополяризации,

-миостимуляции,

-теплового излучения и других различных механических воздействий,

-криотерапии

Современные методы регистрации инфракрасного излучения позволяют обнаруживать места локализации тромбов или злокачественных опухолей. Также широкое применение инфракрасное излучение нашло в косметологии для проведения процедур, связанных с уходом за кожей лица и тела.Инфракрасное излучение улучшает циркуляцию крови.

21. Медицинская поляриметрия. Оптическая активность веществ (примеры оптически активных тканей в организме человека. Строение и принцип работы поляриметра-сахариметра

Свет имеет двойственную природу, с одной стороны это электромагнитная волна(ЭВМ), с другой – поток частиц – фотонов. В ЭВМ колеблются не частицы, а вектора напряженности электрического поля (Е) и индукции магнитного поля (В) в направлениях, перпендикулярно друг другу и по направлению распространения волны Х. Если вектор Е колеблется во всевозможных направлениях, этот свет естественный, если только в одном – поляризованный. Устройство, позволяющее получить поляризованный свет из естественного называется поляризатором (П). Анализатор (А) – тот же поляризатор, необходимый для анализа поляризации. I = I₀*cos²φ

I₀ – интенсивность света при параллельном расположении осей поляризатора и анализатора. I – интенсивность света, прошедшего через систему П – А или П – П. Косинус фи – косинус угла между осями двух устройств. Оптически активные вещества - некоторые растворы, способные поворачивать плоскость колебания поляризованного света (сахара, аминокислоты и пр.) Угол поворота (фи) зависит от рода вещества (α) , концентрации раствора (С), толщины кюветы( L) φ =α*С*L. Данное свойство используют для измерения концентраций биологически важных веществ в различных жидкостях. При этом необходимо использовать поляризованный свет. Оптически активные в-ва: лимфа, ликвор, печень и т.д.

Поляриметр содержит: светофильтр (С), поляризатор (П), кварцевую пластинку (КП – тсавится на пути не всех, а только центр. Лучей), держатель для кюветы с исследуемой жидкостью (ДсК), анализатор (А), окуляр (Ок – линзу для получения четкой картины). Вращением анализатора добиваются одинаковой освещенности всего поля зрения поляриметра. Это будет тогда, когда ось анализатора делит угол между поляризатором и «кварцем» пополам.

Сначала измеряется угол поворота фи для растворов известной концентрации. До того как поставить кювету с раствором в поляриметре добиваются одинаковой освещенности всего поля зрения, и по нониусу опред. Угол – положение анализатора фи1 (до 10ых долей гр). Затем ставят кювету и делают то же самое – опред. Фи2 для одинаковой освщенности всего поля зрения. Угол поворота находят как разность: φ = φ2 – φ1 (с учетом знака углов). Проделав такие измерения дл различных известных концентр., далее строят градуированный график φ = φ(С). Затем опред. Угол поворота для раствора с неизвестной концентрацией, по построенному графику находят неизвестную концентрацию. В результате измерений эксперемент. точки обычно не ложатся на прямую линию. Для построения графика следует по кажд. концетр. Опред. Угол вращения – затем вычислить его среднее значение и уже по этому среднему значению построить график φ = φ(С)

22.Дифракция света на живых клетках. Измерение размеров эритроцитов методом дифракции. Дифpакцией называется огибание светом пpепятствий. Дифракция тесно связана с явлением интерференции.   Явление дифракции света объясняется: каждая точка волнового фронта является источником вторичных волн, причем все вторичные источники когерентны (принцип Гюйгенса - Френеля).

Дифракция происходит в том случае, когда размеры препятствий соизмеримы с длиной волны: L ~ Л.

Дифракционная решетка - оптический прибор, представляющий собой совокупность большого числа очень узких щелей, разделенных непрозрачными промежутками. Число штрихов у хороших дифракционных решеток доходит до нескольких тысяч на 1 мм.

Если ширина прозрачной щели (или отражающих полос) а, а ширина непрозрачных промежутков (или рассеивающих свет полос) b, то величина d = а + b называется периодом решетки.

Измерение размеров эритроцитов методом дифракции. Для исследования биологических объектов наиболее часто используется дифракционный метод. Одним из наиболее распространенных объектов дифрактометрического исследования являются красные клетки крови. ход исследования: Эридифрактометр предназначен для динамического контроля сдвиговой упругости живых эритроцитов (достаточно стандартной пробы крови из пальца) в гидродинамическом контуре, который моделирует круг кровообращения . Суспензию с концентрацией эритроцитов заливают в широкую буферную часть с открытой поверхностью. Через нее же можно вводить свет, добавлять и откачивать кислород, а также применять иные воздействия, например, тестировать реакцию на лекарственный препарат. Измерения проводятся в другой части контура, где луч зондирующего и весьма маломощного (менее 1 мВт) лазера пересекает тонкую оптическую кювету - плоский капилляр. Используется основное свойство дифракции Фраунгофера (в параллельных лучах). Световой пучок, пересекающий плоскость с N случайно расположенными малыми дисками одинакового диаметра, дает такую же систему концентрических колец, как и одиночный диск, только яркость изображения в N раз больше. По нему сразу можно определить диаметр диска. Если диаметры дисков немного различаются (что характерно для эритроцитов!), то кольца немного размываются, и с помощью фотометрирования можно определить распределение по размерам. Когда диски овальные, но в плоскости ориентированы одинаково, дифракционная картина состоит из системы овальных колец, развернутых на 90 градусов.