3. Задачи обучения: Изучить основные физические свойства биологических мембран и физические процессы, происходящие в них. Явления переноса веществ через мембраны, природу биопотенциалов и процессы их распространения.
4.Основные вопросы темы
1. Современные представления о строении мембран.
2. Модельные мембраны.
3. Динамические свойства мембран и методы их изучения.
4. Пассивный перенос молекул через мембраны. Виды пассивного
транспорта. Осмос. Диффузия. Уравнение Фика и Нернста- Планка.
5. Облегченная диффузия. Обменная диффузия. Ионофоры.
6. Активный транспорт и работа АТФ-азы.
7. Виды потенциалов (диффузный, мембранный, фазовый).
8. Потенциал покоя, его ионная природа. Формула Нернста, Гольдмана
для мембранного потенциала.
9. Потенциал действия, особенности его возникновения в различных
структурах.
9. Эквивалентная электрическая схема возбудимой мембраны.
10. Кабельная теория распространения потенциала действия.
11.Формальное описание ионных токов в модели Ходжкина – Хаксли.
12.Механизм генерации потенциала действия кардиомиоцита.
13.Электрическая активность сердца.
14.Мембранные потенциалы. Потенциал действия сердечной клетки.
5.Методы обучения и преподавания :
1. Совместная работа с преподавателем: собеседование по вопросам
темы.
2. Доклад и обсуждение реферативных сообщений по заданным темам.
3. Контроль исходного и итогового уровня знаний: тестовый опрос и
письменные опрос.
6.ЛИТЕРАТУРА:
1. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика,2004,глава 11.
2. Владимиров Ю.А. Биофизика, 1983 г.Глава 8
3. Губанов Н.И. Медицинская биофизика,1987г., глава 5,6,7.
4. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика,1999г.,2003, глава 13
5. Волькенштейн М. В.. Биофизика. Москва «Наука», 1988 г.
6. Рубин. А. В Биофизика, Том 1 и 2. Москва, «Высшая школа», 1987 г.
7. Контрольные вопросы:
1. Виды биологических мембран и их функции.
2. Химический состав мембран.
3. Виды мембранных липидов.
4. Свойства липидных молекул. Амфифильность.
5. Поведение липидных молекул в водном растворе.
6. Свойства липидного монослоя.
7. Бислойные липидные структуры.
8. Фазовые переходы в мембране.
9. Мембранные белки. Виды и функции мембранных белков.
10. Структура биологических мембран.
11. Искусственные мембраны. Липосомы.
12. Транспорт веществ через биологические мембраны.
13. Способы проникновения веществ в клетку. Виды транспорта.
14. Простая диффузия. Механизмы транспорта неэлектролитов.
15. Транспорт ионов. Ионный транспорт веществ в каналах.
16. Активный транспорт через биологические мембраны. Активный транспорт ионов натрия и калия.
17. Натрий - калиевый насос. Строение и возможный механизм функционирования Na+K+- АТФ азы.
18. Понятие электровозбудимости.
19. Потенциалы покоя и действия и их молекулярные механизмы.
20. Потенциал действия. Генерация потенциала действия.
21. Распространение нервного импульса вдоль возбудимого волокна
22. Формальное описание ионных токов в модели Ходжкина – Хаксли.
23. Механизм генерации потенциала действия кардиомиоцита.
24. Электрическая активность сердца.
25. Мембранные потенциалы. Потенциал действия сердечной клетки.
26. Проведение потенциалов действия по тканям сердца.
1.Тема 17: Современные методы исследования структуры мембран.
Основные достижения медицинской биофизики, как медико-биологической науки.
2.Цель: Разобрать основные методы исследования структуры мембран, Мембранные технологии. Определить основные проблемы биофизики мембран.
3. Задачи обучения: Изучить методы исследования структуры мембраны: оптическая микроскопия, фазово-контрастная и интерференционная микроскопия, электронный микроскоп, рентгеноструктурный анализ, разделения клеток на отдельные фракции, методы ультрахимии, ЯМР, ЭПР.
4. Основные вопросы темы:
1. Характеристика биофизических методов исследования.
2. Методы исследования структуры мембраны.
3. Оптические методы исследования мембран: оптическая микроскопия;Фазово-контрастная и интерференционная микроскопия; оптическое вращение, круговой дихроизм, поляризационная микроскопия).
4. Калориметрические методы (дифференциальная сканирующая
микрокалориметрия, пертурбационные воздействия).
5. Электронная микроскопия;
6. Рентгеноструктурный анализ;
7. Методы ультрахимии,
8. Электронный парамагнитный резонанс.
9. Ядерный магнитный резонанс.
10. Стратегия системного подхода в биофизике.
10. Взаимосвязь биофизики с другими науками.
11. Современные направления в биофизических исследованиях.
5. Методы обучения и преподавания:
1. Совместная работа с преподавателем: собеседование по вопросам
темы.
2. Доклад и обсуждение реферативных сообщений по заданным темам.
3. Контроль исходного и итогового уровня знаний: тестовый опрос и
письменные опрос.
6. ЛИТЕРАТУРА:
1. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика,2004,глава 11.
2. Владимиров Ю.А. Биофизика, 1983 г.Глава 8
3. Губанов Н.И. Медицинская биофизика,1987г., глава 5,6,7.
4. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика,1999г.,2003, глава 13
5. Волькенштейн М. В.. Биофизика. Москва «Наука», 1988 г.
6. Рубин. А. В Биофизика, Том 1 и 2. Москва, «Высшая школа», 1987 г.
7. Контрольные вопросы.
1. Методы изучения строения мембраны.
2. Дифракция рентгеновских лучей.
3. Рентгеноструктурный анализ строения мембран.
4. Электронная микроскопия.
5. Электронноскопический анализ строения мембран.
6. Метод замораживания – скалывания.
7. Оптические методы (оптическое вращение, круговой дихроизм, поляризационная микроскопия).
8. Калориметрические методы (дифференциальная сканирующая микрокалориметрия, пертурбационные воздействия)
9. Сущность электронного пармагнитного резонанса.
10. Условие резонансного поглощения.
11. Спектральные линии ЭПР.
12. Спиновые зонды.
13. Применение спектров ЭПР для исследования свободных радикалов, фотохимических процессов, изучения биологических молекул,
14. Физическая сущность ЯМР.
15. Спектры ЯМР. Типы линий в спектре ЯМР.
16. ЯМР-томография.
17. Использование ЯМР в медико-биологических исследованиях для изучения структуры молекул.
18. Применение ЯМР в медицине
1. ТЕМА:№18 Итоговое занятие.
2.Цель занятия: подвести итоги, оценить работу студентов за семестр.
3.Задачи обучения: сдать теорию по практическим работам, по лабораторным занятиям и по самостоятельным темам, подвести итоги семестра, подсчитать рейтинг студентов.
4.Основные темы:
1. Биофизика клеточных мембран.
2. Биофизика электровозбудимых тканей.
3. Квантовая биофизика.
4. Биофизика тканей и органов.
5. Классификация медицинских приборов и аппаратов.
5. Методы обучения и преподавания.
1. Тестовый опрос по темам практических занятий, темам самостоятельной
работы под руководством преподавателя и темам самостоятельной
работы.
2. Анализ результатов каждого студента по результатам сдачи всех
работ.
3. Оценка рейтинга каждого студента.
4. Отработка пропусков и задолженностей по физике
6. ЛИТЕРАТУРА:
1. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика,2004
2. Владимиров Ю.А. Биофизика, 1983
3. Губанов Н.И. Медицинская биофизика,1987г.
4. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика,1999г.,2003
5. Антонов В.Ф. Биофизика.1999
6. Волькенштейн М. В.. Биофизика. Москва «Наука», 1988 г.
7. Рубин. А. В Биофизика, Том 1 и 2. Москва, «Высшая школа», 1987 г.
8. Хитун В.А. Практикум по физике,1972 г.
9. Ливенцев А.М.Курс физики,1978г., Том 1,2,
7. Контрольные вопросы для заключительного контроля знаний
1. Что называется коэффициентом вязкости? Размерность коэффициента вязкости.
2. Зависимость коэффициента вязкости от температуры,
2. от концентрации.
3. Сила внутреннего трения, возникающая между движущимися слоями (формула Ньютона).
4. Формула Пуазейля.
5. Формула Стокса.
6. Что называется коэффициентом поверхностного натяжения. Каким образом возникает поверхностное натяжение?
7. В каких единицах измеряется поверхностное натяжение.
8. Что называется добавочным молекулярным давлением и как оно возникает?
9. От каких факторов зависит энергия молекул поверхностного слоя?
10. В чем судь методов определения коэффициента поверхностного натяжения методом отрыва капель, Ребиндера). Вывод расчетных формул, описание установки.
11. Обьяснить зависимость поверхностного натяжения жидкости от концентрации растворов и температуры?
12. Чему равно давление под искривленной поверхностью жидкости.
13. Явление газовой эмболии.
14. Определение электрического импульса.
15. Характерные участки импульса (фронт, вершина, срез, хвост).
16. Характеристики импульса: длительность импульса, частота, период, скважность.
17. Основные виды импульсов.
18. Понятие электростимуляции, виды электростимуляторов.
19. Физическое действие электрического тока,
19. его зависимость от частоты,от формы импульса.
20. Изучение сигналов аппаратов "Электросон", электростимулятор ЭСЛ-7, СНИМ, Амплипульс.
21. .Метод регистрации биоэлектрической активности
(энцефалография, электромиография, электрокардиография ...)
22. Структурная схема медицинских приборов, регистрирующих биопотенциалы. Виды регистрирующих устройств.
23. Особенности техники безопасности при работе с электрокардиографом.
24. Электрический вектор сердца.
25. Электрокардиограмма. Физический смысл.
26. Основные компоненты ЭКГ.
27. Отведения. Виды отведений.
28. Электрическая ось сердца.
29. Энергетические уровни атомов и молекул.