Шпаргалка по "Медфизике"

При течении  пузырька с кровью,передняя часть  пузырька вытягивается,задняя сплющивается.В задней части Р1 меньше,чем Р2.Добавочное давление  Р приводит к закупорке сосуда.

При жировой  эмболии процессы теже самые.Она  возникает при переломах костей,кода капельки жира проникают в сосуды.Затем  после этого возникает тромбоэмболия(возникновение тромба в сосуде)

9.Тоны  Короткова. Физические основы  применения неинвазивного метода  Короткова для измерения систолического  и диастолического давлений.

Метод Короткова  – бескровный метод измерения  систолического и диастолического  давления крови в плечевой артерии.Тоны Короткова - звуки, которые слышны с помощью фонендоскопа, помещенного на лучевой артерии, при нагнетании воздуха в манжетку и его постепенном выпускании. Систолическое (верхнее) артериальное давление — это уровень давления крови в момент максимального сокращения сердца. Диастолическое (нижнее) артериальное давление — это уровень давления крови в момент максимального расслабления сердца. Метод Короткова предусматривает для измерения артериального давления очень простой тонометр, состоящий из механического манометра, манжеты с грушей и фонендоскопа. Метод основан на полном пережатии манжетой плечевой артерии и выслушивании тонов, возникающих при медленном выпускании воздуха из манжеты.

Если мускулатура расслаблена, то давление воздуха внутри манжеты, состоящей из эластичных стенок, приблизительно равно давлению в мягких тканях, соприкасающихся с манжетой – основная идея бескровного метода Короткова.Сначала избыточное над атмосферным давление воздуха в манжете равно нулю, манжета не сжимает руку и артерию. По мере накачивания воздуха в манжету последняя сдавливает плечевую артерию и прекращает ток крови. Выпуская воздух, уменьшают давление в манжете и в мягких тканях, с которыми она соприкасается. Когда давление станет равным систолическому, кровь будет способна пробиться через сдавленную артерию – возникает турбулентное течение. Этот процесс сопровождают характерные тоны и шумы (тоны Короткова). Продолжая уменьшать давление в манжете, можно восстановить ламинарное течение крови – резкое ослабление прослушиваемых тонов – диастолическое давление.

 

 

10. Сочленения и рычаги в опорно-двигательном аппарате человека; механическая работа человека эргометрия.*Опорно-двигательный аппарат человека состоит из сочлененных между собой костей скелета, к которым в определенных точках прикрепляются мышцы. Кости скелета действуют как рычаги, которые имеют точку опоры в сочленениях и приводятся в движение силой тяги, возникающей при сокращении мышц. Рычагом называется твердое тело, которое может вращаться около неподвижной оси. Различают три вида рычагов:

1) Когда точка  опоры лежит между точками  приложения действующей силы F и  силы сопротивления R. Условие равновесия рычага Fа = Rb.

Пример: череп, рассматриваемый в сагиттальной плоскости. Ось вращения проходит через сочленение черепа с первым позвонком. R - сила тяжести головы, приложенная в центре тяжести. F - сила тяги мышц и связок, прикрепленных к затылочной кости.

2) Когда точка  опоры лежит за точкой приложения  силы сопротивления R, а сила F приложена на конце рычага.Условие равновесия рычага Fa = Rb, но а > b, следовательно, F > R, то есть рычаг дает выигрыш в силе, но проигрыш в перемещении и называется рычагом силы.

Пример: действие свода  стопы при подъёме на полупальцы. Опорой служат головки плюсневых костей. R - сила тяжести всего тела, приложена к таранной кости. F - мышечная сила, осуществляющая подъём тела, передается через ахиллово сухожилие и приложена к выступу пяточной кости.

3) Когда сила F приложена ближе к точке опоры,  чем сила R.Условие равновесия рычага . Fa=Rb,но а < b, следовательно, F > R, то есть рычаг дает проигрыш в силе, но выигрыш в перемещении и называется рычагом скорости.

Пример: кости предплечья. Точка опоры находится в локтевом суставе. F - сила мышц, сгибающих предплечье, R - сила тяжести поддерживаемого груза, приложенная обычно к кисти, а также сила тяжести самого предплечья.

Кости опорно-двигательного  аппарата соединяются между собой  в сочленениях или суставах.

Основной механической характеристикой сустава является число степеней свободы.

Различают суставы с 1, 2 и 3 степенями свободы.

Примеры: плече-локтевой сустав - одна степень свободы;

лучезапястный сустав - две  степени свободы;

тазобедренный сустав, лопаточно-плечевое сочленение - три степени свободы (сгибание и разгибание, приведение и отведение, вращение).

*Человек с помощью  мышц совершает механическую  работу, которая обусловлена силой  мышц и развиваемой ими мощностью.  Средняя мощность, развиваемая человеком,  не занятым специально физическим  трудом, весьма невелика и, например, при ходьбе по ровной местности составляет 100-200 вт в зависимости от скорости.

Усталость свидетельствует  о том, что мышцы совершают  работу, хотя перемещения нет и  работа равна нулю. Такую работу называют статической работой мышц.

Исследование работоспособности мышц называется эргометрией, а соответствующие приборы - эргометрами.

Пример: тормозной велосипед (велоэргометр). F - сила трения между  лентой и ободом колеса, измеряемая динамометром. Вся работа испытуемого  затрачивается на преодоление силы трения.

Тогда A = F_тр l = F_тр 2 r - за один оборот,

A = n F_тр 2 r - за n оборотов - средняя мощность.

Когда мышцы совершают  работу, в них освобождается химическая энергия, накопленная в процессе метаболизма; она частично превращается в механическую работу, а частично теряется в виде тепла.

 

11. Работа, совершаемая сердцем, затрачивается на преодоление сопротивления и сообщение крови кинетической энергии.Рассчитаем работу, совершаемую при однократном сокращении левого желудочка.V_у – ударный объем крови в виде цилиндра. Можно считать, что сердце поставляет этот объем по аорте сечением S на расстояние I при среднем давлении р. Совершаемая при этом работа равна:A1 = FI = pSI = pV_y.На сообщение кинетической энергии этому объему крови затрачена работа:

 
где р – плотность крови;

υ – скорость крови в аорте.

Таким образом, работа левого желудочка сердца при сокращении равна:

Так как работа правого  желудочка принимается равной 0,2 от работы левого, то работа всего сердца при однократном сокращении равна:

Эта формула справедлива как для покоя, так и для активного состояния организма, но эти состояния отличаются разной скоростью кровотока.

При операциях  на сердце, которые требуют временного выключения его из системы кровообращения, пользуются спец аппаратами искусственного кровообращения. По существу, этот аппарат является сочетанием искусственного сердца (насосная система) с искусственными легкими (оксигенатор – система, обеспечивающая насыщение крови кислородом).

 

12. Центрифугирование — это процесс разделения неоднородных систем на фракции под действием центробежных сил. Для осуществления процесса центрифугирования используются центрифуги.

Основным  параметром при центрифугировании  является относительное центробежное ускорение А (безразмерная величина) — это величина, показывающая во сколько раз центробежное ускорение В в роторе центрифуги больше земного тяготения, обычно обозначаемого g. Величина А рассчитывается по следующей формуле:  А=11,18·10^-7· r·n², 

где r — расстояние в мм от оси вращения ротора до точки, для которой рассчитывается центробежное ускорение n — частота вращения ротора в об./мин.

Центрифугирование – процесс разделения суспензий и эмульсий в поле центробежных сил с использованием сплошных или проницаемых для жидкости перегородок. Процессы центрифугирования проводят в центрифугах.

Основная часть центрифуги – барабан со сплошными или перфорированными стенками, вращающийся в основном в неподвижном кожухе. Внутренняя поверхность ротора с перфорированными стенками часто покрывается фильтровальной тканью или тонкой металлической сеткой. Под действием центробежных сил суспензия разделяется на осадок и жидкую фазу – фугат. 
Используют центрифуги фильтрующие и отстойные. В фильтрующих центрифугах разделяют суспензии. Стенки фильтрующих центрифуг имеют отверстия, а на их внутренней стороне укладывается фильтровальная перегородка. Эта перегородка пропускает фильтрат, который движется под действием центробежной силы, задерживая осадок. Отстойные центрифуги имеют сплошные стенки, и разделение суспензий и эмульсий происходит по принципу отстаивания, но под действием центробежной силы. Фаза с большей плотностью располагается ближе к стенкам ротора, а фаза меньшей плотности (фугат) располагается ближе к оси. В зависимости от режима работы центрифуги бывают периодического, полунепрерывного и непрерывного действия. Выгрузка осадка может производиться вручную или автоматически. По расположению вала различают горизонтальные и вертикальные центрифуги. 
Используются центрифуги периодического действия: подвесные, фильтрующие, осадительные, трубчатые, вибрационные и др. Разделение эмульсий проводится в сепараторах (однокамерных, тарельчатых и др.) периодического или непрерывного действия. Наиболее распространено разделение в тарельчатых сепараторах с коническими тарелками. Малое расстояние между тарелками (0,3–0,4 мм – для молочных и 0,8–1 мм – для дрожжевых сепараторов) приводит к образованию ламинарного течения между этими тарелками. Поэтому эффект вторичного смешивания потоков существенно уменьшается и удается получить достаточно хорошее разделение компонентов эмульсии. Центробежные жидкостные сепараторы широко применяются в пищевой промышленности, в частности для сепарации молока (отделения от молока сливок). Применение центробежной силы для процессов разделения суспензий и эмульсий значительно интенсифицирует процесс. Однако не удается полностью провести разделение, в связи с этим в некоторых случаях необходимо проводить дополнительную обработку (отжим, сушку пасты, обезвоживание и др.).

 

13. Электрический вектор сердца. Представление о дипольном эквивалентном электрическом генераторе сердца, головного мозга и мышц. Электрические биопотенциалы, их особенности.

Электр.вектор сердца: на рисунке показаны положения вектора рс(электр.вектора сердца) и эквипотенциальных линий для момента времени,когда дипольный момент максимальный.

Эквивалентный электрический генератор - это модельный генератор, более или менее близкий к истинному по конфигурации и удовлетворяющий критериям эквивалентности (они обычно сводятся к равенству полей в области измерения или же равенству собственных интегральных характеристик истинного и эквивалентного генераторов). Понятие этого генератора связано с формулированием и решением двух задач: расчет потенциала в области измерения по заданным характеристикам электрического генератора и расчет хар-к эл. ген-ра по измеренному потенциалу. Электрокардиография (ЭКГ) – регистрация биопотенциалов, возник. В серд.мыщце при ее возбуждении. Электромиография – метод регистрации биоэлектрической активности мышц. Электроэнцефалография – метод регистрации биоэлектрической активности головного мозга.

Биопотенциалы – это электрические потенциалы, источником которых явл. Живые ткани. Регистрация биопотенциалов с диагностической целью получила название электрографии. Биопотенциалы снимаются электродами не с органа, а с др. соседних тканей, в кот-ых эл. Поля этим органом создаются. Биофизический подход к выяснению связи между биопотенциалами сердца и их внешним проявлением заключается в моделировании источников этих биопотенциалов.

 

14. Все вещества состоят из молекул, каждая из них является системой зарядов. Поэтому состояние тел существенно зависит от протекающих через них токов и от воздействующего электромагнитного поля. Электрические свойства биологических тел более сложны, чем свойства неживых объектов, ибо организм – это еще и совокупность ионов с переменной концентрацией в пространстве.Первичный механизм воздействия токов и электромагнитных полей на организм – физический.Первичное действие постоянного тока на ткани организма. Гальванизация. Электрофорез лекарственных веществЧеловеческий организм в значительной степени состоит из биологических жидкостей, содержащих большое количество ионов, которые участвуют в различных обменных процессах. Под влиянием электрического поля ионы движутся с разной скоростью и скапливаются около клеточных мембран, образуя встречное электрическое поле, называемое поляризационным. Таким образом, первичное действие постоянного тока связано с движением ионов в разных элементах тканей.Воздействие постоянного тока на организм зависит от силы тока, поэтому весьма существенное значение имеет электрическое сопротивление тканей, прежде всего кожи. Влага, пот значительно уменьшают сопротивление, что даже при небольшом напряжении может вызвать прохождение тока через организм. Непрерывный постоянный ток напряжением 60–80 В используют как лечебный метод физиотерапии (гальванизация). Источником тока служит двухполупериод-ный выпрямитель – аппарат гальванизации. Применяют для этого электроды из листового свинца толщиной 0,3–0,5 мм. Так как продукты электролиза раствора поваренной соли, содержащиеся в тканях, вызывают прижигание, то между электродами и кожей помещают гидрофильные прокладки, смоченные теплой водой.Постоянный ток используют в лечебной практике также и для введения лекарственных веществ через кожу или слизистые оболочки. Этот метод получил название электрофореза лекарственных веществ. Для этой цели поступают так же, как и при гальванизации, но прокладку активного электрода смачивают раствором соответствующего лекарственного вещества. Лекарство вводят с того полюса, зарядом которого оно обладает: анионы вводят с катода, катионы – с анода.Гальванизацию и электрофорез лекарственных веществ можно осуществлять с помощью жидкостных электродов в виде ванн, в которые погружают конечности пациента

 

15. Биолог ткани способны проводить эл ток, основными носителями заряда являются ионы. Обладают св-ами проводников(наличие свободных ионов) и диэлектриков.При пропускании эл. Тока через живую ткань она ведёт себя как комплексное сопротивление имеющее омический и ёмкостный компоненты. Пропускание тока ведёт к изменению в биологических средах и имеет ответную реакцию.В действии постоянного тока имеет значение электропроводность ткнаи, зависящ от влажности. Сухая – 10000Ом сопротивления, влажная лучше проводит.Эффективность действия переменного эл.тока определяется амплитудой, частотой, продолжительностью. Низкочастотные токи имеют большую опасность при прохождении через сердце. При пропускании постоянного тока через живые ткани установлено, что сила тока не постоянна, а уменьшается и фиксируется на определённом уровне со временем. Измерение ёмкости био объекта определяется поляризационной ёмкостью, возникающая в момент прохождения тока. Она отражает отношение изменения заряда объекта к изменению его потенциала при прохождении переменного тока. Порогом ощутимости тока на наименьшую силу тока, раздражающее действие которого ощущает человек. Зависит от места и площади контакта тела с подведённым напряжен. частоты тока индвиди. Особ. Человека. Он подчиняется закону норм. Распределения со средним значением около 1мА на 50 Гц. Первичное действие пост. Тока связано с движением ионов их разделением концентраций в разных элементах тканей. Непрерывный пост.ток 60-80В используется как лечебный метод физиотерапии (гальванизация), а также для электрофореза лекарств. В-в. Действие перемен. Тока зависит от его частоты. При низких звуковы и уз частотах переменный ток как и постоянный раздражают биоткани. Обусловлено смещением ионов р-ров электролитов.

 

16. воздействие на живые ткани электрическим полем УВЧ-частотПри воздействии электрическим полем УВЧ отмечено, что слабые дозы повышают функцию тканей и органов, сильные - подавляют их. Наиболее чувствительна к воздействию электрического поля УВЧ ретикулоэндотелиальная система. Под влиянием электрического поля УВЧ усиленно развивается соединительная ткань, что способствует быстрому росту грануляций; повышается и активность фагоцитов. Под влиянием электрического поля УВЧ развивается активная гиперемия, которая после ряда процедур может стать стойкой. за неделю до операции необходимо прекратить процедуры, иначе операция будет кровоточивой. Проницаемость сосудов повышается, что способствует более быстрому рассасыванию экссудатов и уменьшению отечности тканей, выход фагоцитов из крови в ткани облегчается.Очень чувствительны к воздействию электрического поля УВЧ клетки вегетативных центров головного и спинного мозга, а также вегетативных узлов. Под его влиянием усиливается и активнее протекает обмен веществ в организме. Имеет значение влияние электрического ноля УВЧ и на усиление процессов иммунитета. Необходимо указать на противовоспалительное и болеутоляющее действие электрического поля УВЧ. Кроме быстрого уменьшения отечности ткани, которая может явиться одной из причин болей, имеет значение и воздействие электрического поля УВЧ на нервные окончания, что ведет к понижению их чувствительности.