Sofia university faculty of physics



Дата06.05.2017
Размер113.58 Kb.

СОФИЙСКИ УНИВЕРСИТЕТ

ФИЗИЧЕСКИ ФАКУЛТЕТ

БЪЛГАРИЯ, СОФИЯ 1164

БУЛ. "ДЖЕЙМЗ БАУЧЪР" 5

ТЕЛ.: +359 2 622 446

ФАКС: + 359 2 962 5276, ТЕЛЕКС: 23296 SUKO BG




SOFIA UNIVERSITY

FACULTY OF PHYSICS

1164 SOFIA, BULGARIA

5 JAMES BOURCHIER ВLVD.

ТEL.: +359 2 622 446

FAX: +359 2 962 5276, TELEX: 23 296 SUKO BG


Утвърдена с Протокол на ФС N: …../ ……..

Декан:

/доц. д-р Д. Мърваков/

УЧЕБНА ПРОГРАМА

ПО ДИСЦИПЛИНАТА: Медицинска биофизика

ВКЛЮЧЕНА В УЧЕБНИЯ ПЛАН НА СПЕЦИАЛНОСТ: Медицинска физика

СТЕПЕН НА ОБУЧЕНИЕ: Бакалавър

КРЕДИТИ (ECTS): 7.5

ИЗВАДКИ ОТ УЧЕБНИЯ ПЛАН



Вид на занятията:

Семестър:

Хорариум-часа

седмично:



Хорариум-часа

общо:

Лекции


6

3

45

Семинарни упражнения




1

15

Практически упражнения




2

30

Общо часа:




6

90

Форма на контрол:






изпит




АНОТАЦИЯ:

Курсът по “Медицинска Биофизика” е предназначен за студентите, които се обучават в бакалавърска степен на специалност “Медицинска физика”. Това е задължителна, общобиологична дисциплина, която има за предмет изучаването на физичните и физикохимичните процеси, които са в основата на теоретичната и практическа клинична медицина. Основна цел на биофизичното изследване е изясняването на детайлните механизми на биологичните процеси. Биофизиката е източник на знания за механизмите на физиологичните явления на мембранно, клетъчно и организмово нива. Получените в процеса на обучение най-общи фундаментални знания ще помогнат на бъдещите специалисти при разработката на биомедицински технологии, предназначени за диагностични и терапевтични цели. Материалът изисква основни познания по физика, химия и биология на човека (които студентите са получили по-рано в курсовете по „Увод в биологията”, „Молекулна физика”, „Химия”, ”Основи на анатомията и физиологията на човека”, „Основи на биохимията” и “Биомембрани”). По всяка тема в началото се резюмират общите биофизични закономерности, а след това се обсъждат процесите в основните биологични структури – биологични мембрани, клетки, тъкани, органи и системи. Част от лекционно-семинарния материал и практическите упражнения са посветени на най-често използваните и/или специализирани методи за измерване и изследване на физичните параметри в биологични системи и обекти.



СЪДЪРЖАНИЕ НА УЧЕБНАТА ПРОГРАМА:

Лекции



Тема, вид на занятието

Брой часове

1

Биофизика - предмет, задачи и методи. Физична и физикохимична интерпретация на биологичните явления - процеси, закони и закономерности в живите системи, йерархична структура, синергизъм. Медицински аспекти на биофизиката.

2

2

Термодинамика на биологичните системи. Видове термодинамични системи. Първи и втори закон на темодинамиката. Термодинамични параметри. Уравнения за баланс и непрекъснатост. Ентропия, информация и биологична подреденост. Енергоспрягащи системи в клетката. Сили и потоци. Линейна термодинамика на необратимите процеси. Феноменологични уравнения на Онзагер. Съотношения на взаимност. Стационарно състояние. Продукция на ентропия в отворени системи. Теорема на Пригожин. Общ критерий за еволюция. Дисипативна функция и структури.

4

3

Биофизика на водата. Структура и физикохимични свойства на водата. Кооперативни ефекти, водни агрегати. Хидратация. Космотропни и хаотропни агенти. Роля на водата за стабилизация на биоструктурите и формиране на биологичните мембрани.

3

5

Моделни системи. Приложение на липозомите в медицината.

2

6

Транспорт на веществата в многомембранните системи на организма. Биофизични механизми на всмукването на вещества в стомашно-чревния тракт. Обмен на течности през стената на капиляри. Биофизични механизми на отделяне на вещества през бъбреците. Диализа и хемодиализа.

3

7

Биофизика на клетката.

Биоелектрични потенциали. Същност, значение и фактори, обуславящи тяхното възникване. Уравнение на Поасон-Болцман. Трансмембранни градиенти: дифузионен и мембранен потенциал. Уравнение на Нернст-Голдман. Потенциал на действие и потенциал на покой.



3

8

Електрична активност на органите. Биофизични основи на генезиса на биопотенциалите на органите. Биопотенциали на сърце. Физични основи на електрокардиографията. Биопотенциали на главен мозък. Основни видове електроенцефалограми, статистически характеристики.

3

9

Пасивни електрични свойства на живите системи. Електрична проводимост на клетките и тъканите за постоянен ток. Поляризация. Електропроводимост за променлив ток, импеданс. Дисперсия на електричните параметри на мембраната и на биологичните тъкани. Биоимпедансни методи в медицината.

3

10

Биомеханика.

Пасивни механични свойства на биологичните тъкани. Високоеластични свойства на костите и мускулите. Биомеханика на ставите на скелета.



2

11

Механични процеси в опорно-двигателния апарат на човека. Биофизика на мускулното съкращаване. Молекулен механизъм.

2

12

Биомеханика на външното дишане.Пасивни биомеханични процеси в органите и тъканите. Биомеханични явления в белите дробове. Механична устойчивост на алвеолите.

3

13

Биофизика на сензорните системи. Фоторецепция. Хеморецепция. Сигнализация.

3

14

Фотобиофизика.

Класификация на фотобиологичните процеси. Електронни преходи и спектри на поглъщане и излъчване. Механизми на енергетичния пренос. Първични фотохимични реакции.



2

15

Фотомедицина. Фотобиологично действие на терапевтичното и екологично оптично лъчение. Фотодинамична терапия.

2

16

Свръхслабо хемилуминесцентно светене при биологични реакции. Приложение на активираната хемилуминесценция и биолуминесценцията в медико-биологичните изследвания. Биолуминесценция. Биолуминесценция със светулкова и бактериална луцифераза. Приложение в медицината и екологията.

2

17

Влияние на физичните фактори на околната среда върху човека.

Температура. Атмосферно налягане. Механични трептения – вибрации, звукови вълни, инфразвук и ултразвук. Статични електрични и магнитни полета. Електромагнитни полета. Видима и ултравиолетова светлина.



3

18

Радиационна биофизика.

Йонизираща радиация. Зависимост на биологичния ефект от погълнатата доза на йонизиращото лъчение. Пряко и непряко действие на йонизиращото лъчение. Реакции на клетката. Биологични ефекти на ниските дози. Забавени във времето ефекти от облъчването.



3

Семинарни упражнения



Тема на практическото занятие

Брой часове

1

Транспорт на веществата в организма. Транспорт през епителия на органите и тъканите.

2

2

Електропроводимост на тъканите и органите. Механизъм на формирането на електрокардиограмата на човека (модел на Айнтхофен).

2

3

Биологични ефекти с йонизиращи и нейонизиращи лъчения.

2

4

Информация, обратна връзка и регулация в биологичните системи.

2

5

Основни експериментални методи в областта на биофизиката.

7

Практически упражнения



Тема на практическото занятие

Брой часове

1

Методика на биофизичния експеримент и статистическа обработка на експерименталните данни.

3

2

Определяне на рН . Принцип на действие и видове рН-електроди. Калибриране. Определяне на константата на киселинност. Диференциално титруване.

3

3

Кондуктометрия. Проводимост на биологичните флуиди в норма и патология. Кондуктометрични изследвания в медицината и екологията.

3

4

Периодични биологични процеси. Периодични автокаталитични химични процеси. Реакция на Белоусов-Жаботински. Последователни ензимни реакции с различни “прави” и обратни връзки.

3

5

Биореология – задачи.

3

6

Колоидно-осмотична хемолиза. Спектрофотометрично определяне на осмотичната резистентност и скоростта на хемолиза.

3

7

Флуоресцентни методи в медико-биологичната практика.

3

8

Свръхслабо хемилуминесцентно светене на биологични обекти. Метод на активираната хемилуминесценция – физични и химични активатори на хемилуминесценция.

3

9

Измерване на биопотенциали на главния мозък.

3

10

Моделиране на взаимодействията на биологични макромолекули.

3


В. Форма на контрол: изпит

Контролът се осъществява с тест с въпроси по съответните теми. Лабораторният практикум се оценява с колоквиум по темите на семинара и задачите на практикума, като се заверява след изпълнение на практическите упражнения. Крайната оценка се формира от писмения тест и резултата от колоквиума в съотношение 60/40 %.



Основна литература:

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

2. Б. Албертс, Д. Брей, Дж. Льюис, М. Рэфф, К. Робертс, Дж.Уотсон, Молекулярная биология клетки, Москва, Мир, 1993 (Alberts, B., Johnson, A., Bray, D., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P., Molecular Biology of the Cell, 4th ed., Garland Publishing, Inc., New York, 2002)

3.Владимиров Ю.А., Потапенко А.Я., Физикохимические основы фотобиологических процессов.-М.: ВШ, 1989.

4. Губанов Н.И., Гутенбергов А.А. Медицинска биофизика.-М.:1980.

5. Кудряшов Ю.Б., Радиационная биофизика.-М.: Физматлит, 2004.

6. Маринов М., Биофизика.-София: Мед. и физк., 2001.

7.Петрова Р. и др., Ръководство за лабораторни упражнения по биофизика. София: Мед. и физк., 1986.

8. Ив. Панайотов, Увод в биофизикохимията, “Кл.Охридски", София, 2000

Допълнителна литература:


  1. Владимиров Ю. А. и др., Биофизика.-М.: Медицина, 1983.

  2. Katherine Creath, The Nature of Light: Light in Nature, Society of Photo Optical, August 2008, ISBN-10: 0819472778, ISBN-13: 9780819472779

  3. R. B. Gennis (ed.), Biomembranes: molecular structure and function, Springer-Verlag, New York, 1989

  4. Lodish, H., Berk, A., Matsudaira, P., Kaiser, C.A., Krieger, M., Scott, M.R., Zipursky, S.L., Darnell, J., Molecular Cell Biology, 5th ed., W. H. Freeman and Company, New York, 2003

  5. D. L. Nelson, M. M. Cox, Lehninger, Principles of Biochemistry, 4th ed., W. H. Freeman and Company, New York, 2005

  6. Rauhut, Michael M. (1985), Chemiluminescence. In Grayson, Martin (Ed) (1985). Kirk-Othmer Concise Encyclopedia of Chemical Technology (3rd ed), pp 247 John Wiley and Sons.

  7. Ремизов А.Н., Медицинская и биологическая физика.-М.: ВШ, 1987.

  8. Рубин А. Б., Биофизика, т.1, 2, Москва: Наука, 2004.

  9. Савов В. М., Исмаилов А. Д. “Биохемилюминесценция. Прикладние возможности в науке и технологии”, Москва, 1985.

  10. Стоилов С. и др., Биофизика.-София: Мед. и физк., 1985.

  11. International Union of Pure and Applied Chemistry. "photochemistry". Compendium of Chemical Terminology. Internet edition.

  12. Instruments and Applications, ISBN-10: 0-8493-0719-8, ISBN-13: 978-0-8493-0719-5, K. Van Dyke, et al., ed., CRC Press, 2002 (on-line reading: http://www.biosciencenetbase.com/ejournals/books/book_summary/summary.asp?id=4384)

Януари, 2011 Съставил програмата: ст.ас., д-р Елица Павлова





База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2016
отнасят до администрацията

    Начална страница