физика. 1 Клеточная мембрана определение, функции мембран, физические свойства. Клеточная мембрана

• Название: 1 Клеточная мембрана определение, функции мембран, физические свойства. Клеточная мембрана
• Анкор: физика
• Дата: 05.10.2022
• Размер: 1.38 Mb.
• Имя файла: otvety_na_bilety_po_fizike_ekzamen.docx
• Тип: Документы; #714987
• страница: 5 из 8

Механизм образования электромагнитных волн.

Электромагнитная волна образуется благодаря взаимной связи переменных электрических и магнитных полей: изменение одного поля приводит к появлению другого. Чем быстрее меняется со временем магнитная индукция, тем больше напряженность возникающего электрического поля. И в свою очередь, чем быстрее меняется напряженность электрического поля, тем больше магнитная индукция. Следовательно, для образования интенсивных электромагнитных волн необходимо создать электромагнитные колебания достаточно высокой частоты. При этом условии напряженность электрического поля и индукция магнитного поля будут меняться быстро.

Период собственных колебаний контура определится по формуле Томсона:

L – индуктивность

C - ёмкость конденсатора

T - период колебания
34. Электромагнитные волны. Уравнение электромагнитной волны. Скорость распространения. Вектор Умова - Пойтинга.

Электромагнитная волна - процесс распространения электромагнитного поля в пространстве.

Электромагнитная волна это процесс последовательного, взаимосвязанного изменения векторов напряжённости электрического и магнитного полей, направленных перпендикулярно лучу распространения волны, при котором изменение электрич. поля вызывает изменения магнитного поля, которые, в свою очередь, вызывают изменения электрич. поля.

Свойства электромагнитной волны. Это Частота,Скорость света,Фаза.

Скорость распространения электромагнитного поля в вакууме равна скорости света а в среде эта скорость ν меньше и зависит от свойств среды:

где ε — диэлектрическая проницаемость среды, μ — магнитная проницаемость среды.

Вектор умова-Пойтинга — вектор плотности потока энергии электромагнитного поля. Вектор Пойнтинга S можно определить через векторное произведение двух векторов:

где E и H — вектора комплексной амплитуды электрического и магнитного полей соответственно.

Этот вектор по модулю равен количеству энергии, переносимой через единичную площадь, нормальную к S, в единицу времени. Своим направлением вектор определяет направление переноса энергии.
35.УВЧ-терапия.Блок- схема генератора незатухающих колебаний. Аппарат УВЧ-терапии. Терапевтический контур.

В работе используется апп.

УВЧ-66. Апп. состоит из 3-х основных блоков: генератор незатухающих колебаний, терапевтический контур и блок питания.




1)Основная часть КК-источник ЭМП

2) Источник Е

3) Клапан

4) Обратная связь, с помощью которой КК управляет работой клапана

5) Терапевтический контур

С-конденсатор

Терапевтический контур для технической безопасности.

Вся электрическая схема смонтирована в металлический корпус. Отдельные элементы схемы экранированы. Элементы управления находятся на передней панели и имеют соответствующие надписи. Переключатель «Напряжение» служит для регулировки рабочих режимов апп.

Контроль напряжения в сети осуществляется нажатием кнопки «Контроль». Для изменения мощности служит переключатель «Мощность» (0, 20, 40, 70 Вт). Ёмкость переменного конденсатора ТК изменяется ручкой «Настройка».



36.Физические процессы, происходящие в тканях организма под воздействием электрической составляющей переменного электромагнитного поля высокой частоты. УВЧ-терапия. Изобразить графически влияние полей на растворы электролитов и жидкие диэлектрики.
УВЧ-терапия-лечебный метод, где действующим фактором является ЭМП, составляющей которого является переменное ЭП ультравысокой частоты, подведённоё к тканям с помощью конденсаторных пластин.

Действие УВЧ-поля в жидких токопроводящих средах вызывает направленное колебание ионов, а в диэлектриках-колебание ядра и электронов. Под действием УВЧ-поля в тканях происходит теплообразование. Колебательные движения заряженных частиц приводят к физико-химическим изменениям в клеточной и молекулярной структуре тканей.

При воспалительных процессах УВЧ-поле вызывает усиление кровообращения в очаге действия. УВЧ-поле снижает жизнедеятельность бактерий. ЭП УВЧ оказывает антиспастическое действие на гладкую мускулатуру желудка, кишечника, бронхи.

Влияние ЭП УВЧ сопровождается расширением капилляров, артериол, снижением АД, ускорением кровотока.

t(мин) t°(ф.р.) t°(в.м.)

0 23 23

5 24 24

10 25 26

15 25 27

20 26 29

25 27 29

30 28 31

(график построить)
37.Физические процессы, происходящие в тканях организма под воздействием постоянного тока. Гальванизация и электрофорез. Блок-схема аппарата.

Гальванизация - это высокоэффективный метод терапии, при котором на организм человека действует постоянный электрич. ток низкого напряжения (до 80В) и малой силы (до 50 мА).

При его прохождении через кожу, в организме чел. происходят физико-химические процессы: электролиз, поляризация, диффузия, осмос. В тканях и клетках меняется соотношение ионов.

Гальванизация стимулирует и регулирует функциональность нервной и эндокринной систем, нормализует секреторные и моторные функции органов пищеварения, увел. устойчивость к внешн. воздействиям, улучшается белковый и углеводный обмен,улучшается гемодинамика, нормализуется ритм сердечных сокращений.

Также применяется для нормализации и ликвидации патологических состояний, так и для профилактики преждевременного старения организма.

Если при гальванизации применяется лекарственное средство, то такой метод называется электрофорез,

Лечебные эффекты: противовоспалительный , анальгетический, седативный, метаболический, секреторный.

Показания. Заболевания периферической НС , последствия травматических поражений головного и спинного мозга и их оболочек, функциональные заболевания центральной нервной системы с вегетативными расстройствами и нарушениями сна, гипотоническая болезнь.

Лекарственные вещества в растворе диссоциируют на ионы, которые образуют заряженные гидрофильные комплексы. При помещении таких растворов в электрическое поле эти ионы будут перемещаться по направлению к противоположным полюсам.
38.Физические процессы, происходящие в тканях организма под воздействием постоянного тока в импульсном режиме. Электростимуляция. Электродиагностика. Физические основы методов.

Электростимуляция - лечебное применение импульсных токов для восстановления деятельности органов и тканей, утративших нормальную функцию. Электростимуляцию как лечебный метод воздействия на возбудимые структуры (нервная и мышечная ткани), используют не только в физиотерапии, но и реаниматологии и кардиохирургии . В практике физиотерапевта электростимуляцию применяют для воздействия на поврежденные нервы и мышцы, а также внутренние органы, содержащие в своей стенке гладкомышечные элементы (бронхи, желудочно-кишечный тракт). Под влиянием импульсного электрического тока происходит деполяризация возбудимых мембран, опосредованная изменением их проницаемости. При превышении амплитуды электрических импульсов над уровнем критического мембранного потенциала(КМП) происходит генерация потенциалов действия (спайков). еполяризация вызывает кратковременное открытие что приводит к увеличению натриевой проницаемости плазмолеммы. В последующем происходит компенсаторное нарастание калиевой проницаемости мембраны и восстанавливается ее исходная поляризация.

При действии импульсов электрического тока, вызывающих формирование потенциалов действия, происходят изменения возбудимости нервов и мышц.

Происходящие при электростимуляции сокращения и расслабления мышечных волокон препятствуют атрофии мышц и особенно эффективны при иммобилизации конечностей. В саркоплазме нарастает содержание макроэргических соединений (АТФ, креатинфосфата и др.) , усиливается их энзиматическая активность, повышается скорость утилизации кислорода и уменьшаются энерготраты на стимулируемое сокращение по сравнению с произвольным. Активация кровоснабжения и лимфооттока приводит к усилению трофоэнергетических процессов. Происходящее одновременно с пассивным сокращением мышц расширение периферических сосудов приводит к активации кровотока в них. Вследствие уменьшения периневрального отека восстанавливается проводимость чувствительных нервных проводников, что ведет к ослаблению болевой чувствительности пациента. В силу сегментарно-рефлекторного характера соматической иннервации, наряду с улучшением функциональных свойств стимулируемых нервов и мышц, происходит усиление метаболизма в симметричных мышцах, активируется нейрогуморальная регуляция органов и тканей.

Лечебные эффекты: мионейростимулирующий, нейротрофический, вазоактивный, местный анальгетический.

Электростимуляцию проводят при помощи воздействия импульсным током на пораженный двигательный нерв или мышцу. До начала электростимуляции осуществляют электродиагностику - использование импульсного тока для определения исходных функциональных свойств нервов и мышц в зависимости от их реакции на электрические импульсы и определения характера лечебных воздействий. Выделяют следующие виды электродиагностики:

- классическая ;

- расширенная ;

- хронаксиметрия;

- определение кривой "сила-длительность";

- электромиография;

- электронейромиография.

В клинической практике наиболее часто используют первые два вида, остальные для анализа динамики состояния пораженных нервов и мышц.

Классическую электродиагностику производят для определения степени повреждения нервов и мышц однополюсным методом.

39.Физические процессы, происходящие в тканях организма под воздействием тока средней частоты. Местная дарсонвализация. Принцип работы аппарата для местной дарсонвализации «ДЕ-212 КАРАТ».

Ответная реакция на воздействие среднечастотного тока при местной дарсонвализации носит локальный или сегментарный характер. Кратковременный спазм сосудов сменяется расширением их просвета, улучшается циркуляция крови и лимфы, снижаются явления венозного застоя, рассасываются воспалительные очаги, улучшается тканевый кровоток с повышением содержания кислорода в коже. Тихий разряд а в большей степени искровой вызывает бактерицидное действие. Угнетается чувствительность нервных периферических рецепторов с блокадой импульсов в ЦНС. Снижается функция потовых и сальных желез. Через час после проведенной процедуры выявляется гиперемия, которая исчезает через сутки.

Местная дарсонвализация – лечебное воздействие на отдельные участки тела больного слабым импульсным переменным током средней частоты и высокого напряжения (напряжение в разряде 50 В, сила тока в разряде 0.02 мА).

«ДЕ-212 КАРАТ»:

Апп. представляет собой генератор электрических колебаний средней частоты, высокого напряжения и малой интенсивности, обеспечивающий возникновение тихого и искрового разрядов в газонаполненном электроде. Апп. обеспечивает возможность регулирования величины напряжения , подаваемого на электрод.

Основные части апп.:

1.трансформатор питания (сетевой адаптер)

2. электронный блок-генератор высокого напряжения

3. комплект газонаполненных электродов

Преимуществом лечения является то, что апп. обеспечивает точную дозировку выходной мощности с использованием газонаполненных электродов с размерами поражённой зоны у пациента.
40 Ионизирующее излучение. Виды, физическая характеристика. Естественные и искусственные источники. Принципы защиты от ионизирующего излучения.

Ионизирующее излучение – различные виды микрочастиц и физических полей, способные ионизировать вещество. Такими свойствами обладают радиоактивное излучение, излучения высоких энергий, рентгеновские лучи и т.д.

Виды ИИ:

Альфа-излучение – это поток положительно заряженных ядер атомов гелия, называемых альфа-частицами. Они образуются при распаде ядер, как правило тяжелых естественных элементов (радий, торий).Начальная скорость а-частиц 10-20 тыс км/с. Они обладают большой ионизирующей способностью, но мало проникающей. Линейная плотность ионизации i = (2-8)*10(в 6ст)пар ионов на метр, линейчатый спектр – энергия 4-9 мэВ.

Бета-излучение – это поток электронов, называемых бета-частицами. Они образуются при распаде ядер как естественных, так и искусственных радиоактивных элементов. Скорость в-частиц может достигать скорости света. Имеет меньшую чем у а-частицы ионизирующую способность, но большую проникающую. i = 4600 пар ионов на метр, энергия лежит в пределах от сотых долей до нескольких мэВ.

гамма-излучение – (кванты энергии) – электромагнитные волны, образующиеся при распаде ядер многих радиоактивных элементов. Распространяются в воздухе со скоростью 300 тыс км/с на сотни метров. Считается, что энергия квантов г-излучения превышает 10(в 5 ст) эВ. Г-лучи имеют огромную проникающую способность. Ионизирующий эффект обусловлен как расходованием собственной энергии, так и ионизирующим действием электронов, выбиваемых из облучаемого вещества.

Рентгеновское облучение – электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между УФ лучами и г-лучами в пределах длин волн (лямбда=10 (в кВ) – 10 (в -3ст) нм). По характеру во многом схоже с г-лучами. Ионизация в следствие воздействия рентгеновских лучей происходит в большей степени за счет выбиваемых ими электронов и незначительно за счет непосредственной траты собственной энергии. Эти лучи обладают значительной проникающей способностью.

Нейтронное излучение

Естественные источники радиации (100-150 мБер в год)

1. 
   космические лучи
   
2. 
   земная радиация – в 1 т. земли: Уран-238 (1-3 гр), Торий-232 (10-13 гр), Калий-40 (15-25 гр), Рубидий-87 (40 гр)
   
3. 
   газ радон – невидимый тяжелый газ, высвобождается из земной коры, накапливается в непроветриваемых помещениях
   
4. 
   внутреннее излучение поступает с пищей, водой, воздухом, накапливается в тканях.
   

Искусственные источники

1. 
   ядерные взрывы (всего было 467)
   
2. 
   атомная энергетика (аварии)
   
3. 
   проф.облучение
   
4. 
   источники в медицине
   

Защита временем заключается в том, что в работу с радиоактивными источниками проводят за такой период времени, чтобы доза облучения, полученная персоналом, не превышала предельно допустимого уровня.

Стационарные и передвижные защитные экраны предназначены для снижения уровня излучения на рабочем месте до допустимой величины.

Защитные сейфы применяются для хранения источников гамма-излучения. Они изготавливаются из свинца и стали.

Защитные контейнеры и сборники для радиоактивных отходов изготавливаются из тех же материалов, что и экраны – органического стекла, стали, свинца и др.

При проведении работ с источниками ионизирующих излучений опасная зона должна быть ограничена предупреждающими надписями.

К средствам индивидуальной защиты от ионизирующих излучений относится спецодежда – халаты, комбинезоны, полукомбинезоны и шапочки, изготовленные из хлопчатобумажной ткани. При значительном загрязнении производственного помещения радиоактивными веществами на спецодежду из ткани дополнительно надевают пленочную одежду, изготовленную из пластика. Для защиты рук следует использовать просвинцованные резиновые перчатки.

В тех случаях, когда приходится работать в условиях значительного радиационного загрязнения, для защиты персонала используют скафандры из пластмассовых материалов с поддувом по гибким шлангам воздуха или снабженные кислородным аппаратом.

Для защиты зрения применяют очки со стеклами, содержащими специальные добавки (фосфат вольфрама или свинец), а при работе с источниками альфа- и бета-излучений глаза защищают щитками из органического стекла.
41 Рентгеновское излучение и его свойства. Рентгеновская трубка и принцип её работы. Поток рентгеновского излучения. Коэффициент полезного действия рентгеновской трубки.
Рентге́новское излуче́ние — электромагнитные волны, энергия фотонов которых лежит на шкале электромагнитных волн между ультрафиолетовым излучением игамма-излучением, что соответствует длинам волн от 10−2 до 103 Å (от 10−12 до 10−7 м).[1]

Рентге́новская тру́бка — электровакуумный прибор, предназначенный для генерации рентгеновского излучения.

Принцип действия и устройство

Излучающий элемент представляет собой вакуумный сосуд с тремя электродами: катодом, накал катода и анодом.

Рентгеновские лучи возникают при сильном ускорении заряженных частиц (тормозное излучение), либо при высокоэнергетических переходах в электронных оболочках атомов (характеристическое излучение). Оба эффекта используются в рентгеновских трубках. Основными конструктивными элементами таких трубок являются металлические катод и анод (ранее называвшийся такжеантикатодом). В рентгеновских трубках электроны, испущенные катодом, ускоряются под действием разности электрических потенциалов между анодом и катодом (при этом рентгеновские лучи не испускаются, так как ускорение слишком мало) и ударяются об анод, где происходит их резкое торможение. При этом за счёт тормозного излучения происходит генерация излучения рентгеновского диапазона, и одновременно выбиваются электроны из внутренних электронных оболочек атомов анода. Пустые места в оболочках занимаются другими электронами атома. При этом испускается рентгеновское излучение с характерным для материала анода спектром энергий .