| МЕДИЦИНСКИ УНИВЕРСИТЕТ – ВАРНА
Катедра по медицинска физика и биофизика
КОНСПЕКТ
на лекциите по МЕДИЦИНСКА ФИЗИКА И БИОФИЗИКА за студенти по фармация, I курс
2012 – 2013 учебна година
Част І. Биокибернетика
1. Основни понятия на кибернетиката.
Предмет и задачи на кибернетиката. Кибернетични системи.
Теория на информацията. Регулиране и управление. Програми и връзки.
2. Кибернетика на биологичните системи.
Предмет на биокибернетиката. Особености на биологичните системи: самоорганизация и саморегулиране.
Регулиращи системи в човешкия организъм. Моделиране на биологичните системи. Видове модели.
Част ІI. МЕХАНИКА
3. Механика на въртеливото движение.
Въртеливо движение на твърдо тяло около неподвижна ос. Центрофугиране: принцип, центрофуги, скорост на седиментация. Методи за разделяне на хетерогенни препарати.
4. Акустика.
Трептения и вълни: природа, видове, основни физични характеристики. Звукови вълни: природа, обективни характеристики. Субективни характеристики на слуховите възприятия. Ултразвук: характерни свойства, детектори и генератори. Приложения на ултразвука във фармацията. Лекарствена ултрафонофореза.
5. Течности и течения.
Вискозитет. Нютонови и ненютонови течности. Движение на вискозна течност.
Движение на тяло във вискозна течност. Ламинарни и турбулентни течения.
Измерване на вискозитет. Вискозитет на мази и прахове.
6. Особености на молекулния строеж на течностите.
Квазикристален строеж на течностите. Молекулно (кохезионно) налягане. Повърхностно напрежение.
Мокрене. Лапласово налягане. Капилярни явления. Откапване.
7. Механични свойства на твърдите тела.
Взаимодействие между градивните частици на твърдите тела.
Кристални и аморфни твърди тела. Видове кристални решетки. Полимери. Течни кристали.
Деформация и основни механични свойства на твърдите тела. Механични свойства на таблетки.
8. Биологични мембрани – функции, видове, структура.
Функции и основен химичен състав на биомембраните. Видове естествени и изкуствени мембрани.
Молекулни модели за структурата на естествените мембрани. Липозомите като лекарствена форма.
9. Механични свойства на биологичните мембрани.
Основни механични свойства на мембраните.
Свойства на мембранните липиди. Функции и локализация на мембранните белтъци. Алотропия.
Част ІІІ. ТЕРМОДИНАМИКА И МОЛЕКУЛНА ФИЗИКА
10. Първи принцип на термодинамиката.
Основни понятия на термодинамиката: системи, параметри и процеси.
Първи принцип на термодинамиката. Енталпия. Закон на Хес. Видове работа, извършвана в организма.
11. Втори принцип на термодинамиката.
Формулиране на втория принцип на термодинамиката. Ентропия.
Особености при отворените биологични системи. Термодинамично равновесие и стационарно състояние.
12. Топлообмен.
Топлопроводност, конвекция, излъчване. Термометрия и калориметрия.
Топлообменници и термостати. Стерилизатори и автоклави.
13. Пасивен транспорт на неутрални частици през мембрани.
Дифузия. Несвободна дифузия. Облекчена дифузия. Осмоза и аномална осмоза. Филтрация. Диализа.
Част IV. ЕЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗЪМ
14. Електрично поле.
Електрично поле: интензитет и потенциал. Електричен дипол. Поляризация на диелектрици и хетерогенни системи в електрично поле. Капацитет и кондензатор. Пиезоелектричен ефект.
15. Постоянен електричен ток. Електрическа проводимост.
Големина и плътност на тока. Електродвижеща сила. Контактна потенциална разлика.
Термоелектродвижеща сила.Проводимост на електролити за постоянен ток. Поляризация на електродите.
16. Пасивен транспорт на йони през мембрани.
Електрохимичен потенциал. Йонни потоци през мембраните. Йонофори: подвижни и неподвижни преносители – принцип на действие, селективност. Йонни канали – видове, принцип на действие, инхибитори. Възникване на дифузионни потенциали. Йонно равновесие. Донанов потенциал.
17. Активен транспорт.
Натриево-калиева йонна помпа. Молекулни инхибитори. Калциева йонна помпа. Транспорт на протони.
18. Променлив електричен ток. Реография.
Променлив ток – видове и основни величини. Импеданс. Резонанс в електрическа верига.
Импеданс на тъканите в организма. Физични основи на реографията.
19. Електропроводимост на клетки и тъкани за променлив ток.
Поляризационен и статичен капацитет на биологични обекти.
Дисперсия на импеданса на биологични обекти. Оценка на състоянието на клетките.
20. Потенциал на покой.
Равновесен мембранен потенциал. Стационарен потенциал на покой на мембрани.
21. Потенциал на действие на възбудими мембрани.
Механизъм на възбуждане на биологични мембрани. Етапи на процеса на възбуждане.
Прагов характер на възбуждането и местни потенциали. Автоматия.
22. Провеждане на възбуждането.
Локални токове. Електрическа еквивалентна схема на клетъчна мембрана. Кабелно уравнение.
Времеконстанта и пространствена константа. Скорост на разпространение на възбуждането.
Блокиране на възбуждането от токсини и лекарствени средства.
23. Повърхностен електричен заряд на клетките.
Възникване на повърхностен електричен заряд. Двоен електричен слой.
Разпределение на потенциала. Трансмембранен и електрокинетичен потенциал.
24. Електрофореза.
Определение и количествено описание на електрофорезата.
Зависимост на електрофоретичната подвижност от рН и йонната сила.
Стабилност на суспензии от заредени частици. Молекулна електрофореза.
Част V. ОПТИКА
25. Природа на светлината. Фотометрия. Геометрична оптика.
Електромагнитен спектър. Природа на светлината. Основни фотометрични величини.
Геометрична оптика. Пречупване и отражение. Пълно вътрешно отражение. Оптично влакно. Ендоскоп.
26. Излъчване, поглъщане и разсейване на светлината.
Излъчване и поглъщане на енергия от атомите и молекулите. Оптични спектри.
Поглъщане на светлината в разтвори. Емисионен и абсорбционен спектрален анализ.
Разсейване на светлината. Нефелометрия и турбидиметрия.
27. Поляризация на светлината. Оптично активни вещества.
Естествена и поляризирана светлина. Получаване на поляризирана светлина.
Закон на Малюс. Оптично активни вещества. Поляриметрия. Спектрополяриметрия.
28. Флуориметрия.
Видове луминесценция. Основни закони при луминесценцията.
Флуориметри – принцип на действие, основни характеристики и приложение.
Част VI. ЙОНИЗИРАЩИ ЛЪЧЕНИЯ
29. Рентгенови лъчи.
Рентгенова тръба. Видове рентгеново излъчване. Взаимодействие на рентгеновите лъчи с веществото.
Физични основи на рентгеновата диагностика. Рентгенов структурен и флуоресцентен анализ.
30. Радиоактивност. Използване на радиоактивните лъчения в медицината.
Радиоактивно разпадане. Видове. Активност. Основен закон на радиоактивното разпадане. Период на полуразпадане. Биологичен период на полуизвеждане. Йонизиращи лъчения – видове, линейна йонизация, пробег. Радиофармацевтици. Аналитични и диагностични приложения.
31. Процеси, протичащи в клетките при лъчево въздействие.
Първични и вторични процеси. Действие на йонизиращото излъчване върху водата, нуклеиновите киселини, белтъците и липидите. Действие върху сложни системи и живи организми.
Кислороден ефект и модификатори на лъчевото въздействие.
32. Дозиметрия и лъчезащита.
Погълната доза. Еквивалентна доза. Експозиция. Мощност на дозата и експозицията.
Дозиметрични прибори. Защита от йонизиращите излъчвания.
Литература
70. М.Маринов, Физика, София, 2004г.
65. С.Рибаров, Медицинска физика, част I и част II, София, 1996г.
64. В.Тодоров, Медицинска физика, София, 1995г.
68. P.Davidovits, Physics in Biology and Medicine, Harcourt Academic Press, 2008.
60. А.Н.Ремизов, Медицинская и биологическая физика, Москва, „Высшая школа“, 1987г.
69. М.Маринов, Биофизика, София, 2001г.
67. R.K.Hobbie, B.J.Roth, Intermediate Physics for Medicine and Biology, Springer, 2007.
58. А.Б.Рубин, Биофизика, том 1 и том 2, Москва, „Высшая школа“, 1987г.
57. Биофизика, ред. С.Стоилов, София, „Медицина и физкултура“, 1985г.
50. Материали към лекциите, налични в катедра „Медицинска физика и биофизика“.
Сподели с приятели: | 
