Термодинамическая система-совокупность макроскопических тел,которые могут взаимодействовать между собой и другими телами.Обмениваться с ними энергией и в-вом.

Билет 1 Термодинамическая система -совокупность макроскопических тел,которые могут взаимодействовать между собой и другими телами.Обмениваться с ними энергией и в-вом. ТДС состоит из большого числа молекул,атомов,структурных единиц,что его состояние можно хар-ть макроскопическими хар-ми:обьемом,давление,тем-ра.,плотность.Концетрацией. Виды ТДС 1.Изолированные (нет обмена ни веществом,ни энергией с окр.ср.) 2.Закрытые(нет обмена с в-вом с окр.средой) 3.Открытые(есть энерго и массообмен) Внутренняя энергия тел включает в себя: 1.Кинетическую энергию цепи движений части. 2.Потенциальную энергию заключ. в хим. связях. 3.Внутриядерную энергию. В системах хим.состав хоть не изменен, в процессе энергетич.преобразований,можно учитывать только теплоую энергию к примеру удельный газ. U= : RT(i-число степеней молек. µ-молекулярная масса.RT Внутренняя энергия состоит из 2х частей: 1.Свободная энергия Gi-которую можно исп-ть для сов.работы. 2.Связанная энергия Gc связи-которую в данных условиях вообще нельзя превратить в работу.U=Gi + Мерой связанной энергии системы явл-ся энтропия S= /T Энтропия S-величина связанной энергии происходящая на ед.абсолютной температуры. Те процессы,которые A= назыв-ся обратимой, т.к. пустив такой процесс в обратном направлении и затратив работу можно полностью вернуть систему в исх.состояние,но такие процессы в природе не сущ-ют. Все реальные процессы необратимые. Иными словами,свободная энергия системы не может быть преобразована в работу. При таком преобраз. Часть превращается в связанную,это является диспонсией свободной энергии.	Билет №2 Первое начало термодинамики - представляет собой закон сохранения энергии. Он гласит, что энергия не может быть создана или уничтожена, она лишь переходит из одного вида в другой в различных физических процессах. Отсюда следует, что внутренняя энергия изолированной системы остается неизменной. В закрытых системах: изменение внутренней энергии; а)путем совершения работы(А); б)препятствует передачи тепла(Q). ∆U=Q-A Тепло, переданное системе, идет на VB и совершение работы Q=∆U+A +Q – тепло, поступающее в систему -Q – тепло, отдаваемое системой +A - работа совершаемая системой над телами -А - работа совершаемая телами над системой Первое начало ТД справедлив и для живых организмов, и был сформулирован Р. Майср и Г. Геймгольд, но записан в несколько другой форме с учетом того, что единый источник энергии для живых организмов является энергия химических связей пищевых продуктов. =A+Q+∆U Энергия пищи тратиться на совершение работы, изменение внутренней энергии и отдачи тепла. Теплокровные имеют постоянную температуру тела, и поэтому ∆V=0, =AQ Изотермический процесс(const= T) Физический смысл- все количество теплоты передаваемое системе, расходуется на совершение механической работы(расширение). Вся работа внешних сил выделяется в виде тепла(сжатие) Изохорический процесс(const=V) Физ. смысл-Все количество теплоты передаваемое системе расходуется (нагревание) на увеличение ∆V. Система уменьшает свою ∆V отдавая тепло(охлаждение) Изобарный процесс(const=p) Физ. смысл- Все количество теплоты передаваемое системе превышении совершаемой ею мех. работу. Количество теплоты отдаваемое системой превышает работу внешних сил Адиабатный процесс Физ. смысл- Совершение механической работы происходит путем уменьшения ∆V(расширение) V увеличение за счет работы внешних сил.
Билет 3 В живых организмах роль промежуточного звена между источником свободной энергии и работой в них выполняет не тепловая, а хим-кая энергия. В живых. Орг. работа не может совер-ся за тепловой энергии,тепло всегда означает тепловые потери при различных видах работы. Свободная энергия получаемая посредством пищи выделяется при биоокислении на мембранных митохондриях 30% рассеивается в виде тепла,ост.50% тратятся на синтез. Основные виды работ совершаемые в живых орг.: 1.Механическая работа. 2 Химический синтез.- 3Поддержка физико-хим.градиента. 4.Перенос эл. эарядов.	Билет 4 Тепловой баланс организма. Вся тепловая энергия обр-ся в организме человека и уходит из него. Чтобы обеспечить постоянство t ры,тело человека постоянно поддерживает равенство теплопродукции и теплообмена в соответствии с управлением теплового баланса. M± ± ± - =0(М-теплопродукция, Т-теплопроводность, С-конвекция R-теплоизлучение, Е-испарение.)(перенос тепловой энергии) Основные способы теплообмена орг-ма. В орг-ме любого живого сущ-ва непрерывно выделяется тепло.Это тепло должно отводиться в окр.среду, иначе орг. перегреется и погибнет, но однако слишком быстрая отдача тепла опасна и приводит в переохлаждению. Существуют два способа теплообмена орг-ма с окр.средой: 1. Теплопроводность -перенос тепла за счет усиления молекулярного движения в веществе Q=k* *S*t 2.Конвекция-перенос тепла связанный с движением газа или жидкости. 3.Излучение- =Ӫ*( - ) *S*t 4.Испарение - =l*m(m-масса исп.воды l-удельная теплота испарения воды(2.25* ) Температурный гомеостаз Тем-ра тела человека и многих животных поддерживается постоянной с достаточно высокой точностью. Это св-во орг-ма называют температурный гомеостаз, которое обеспечивается выработкой в ходе эволюции системой терморегуляции. Способы терморегуляции. -Хим.терм-ция основана на изм-нии теплопродукции(скорости и хар-ра биоокисления, совершаемая мышечной работой -Дрожь -Физ.терморегуляция основана на изменении теплообмена.
Билет№5 Основный обмен. Понятия о методах измерения теплопродукции организма. Тепловая энергия, выделяемая организмами в окружающую среду в медицинской биофизике называют энерготратами организма. Энергозатраты сильно изменяются в зависимости от условий в которых пребывает человек. Энергозатраты бодрсвствующего организма(не во время сна) в условии исключении влияния внешних факторов называют основным обменом. Основной обмен зависит от возраста, чем старше человек, тем ниже значение ОО. Т.к. при старении митохондрии уменьшаются в количестве. Расчет ОО= А-года. Коэффициент для мужчин:0,1015; для женщин:0,1118 Методы измерения теплопродукции -Прямая калориметрия основана на измерении тепла выделяемого организмом. В калориметре впервые был измерен ОО -Непрямая калориметрия основана на исследовании газообмена организма между потребленного организмом и энерготратами организма существует линейная зависимость. Э\Т=20,2* поглощенного. 20,2-среднее значение	Билет№6 Понятие энтропии. Как мера связанной энергии. Вычисление через количество тепла переданное в процессе 2 начала ТД для изолированных систем. Мерой связанной энергии() является энтропия S. Энтропия S – это величина связанной энергии, приходящаяся на единицу абсолютной температуры t(T). Размерность Дж* Таким образом, энергия, в различных формах имеет разную практическую ценность. Чем меньше доля связанной энергии, мерой которого является энтропия, тем большую часть этой энергии можно преобразовать в работу. Следовательно, чем ниже энтропия системы, тем выше ценность свойственной ей внутренней энергии. При измерении энтропии рассчитывают: а) при изотермическом процессе ∆ = б)в случайном изменении температуры ∆ = Второе начало ТД: в изолированной системе общее изменение энтропии всегда положительно.
Билет №7 Вероятностный смысл энтропии. Флуктуация. Упорядоченность структур в свете 2 начала ТД. Состояние системы(макросостояние) характеризуется такими параметрами как T,P,V… Однако каждому макросостоянию системы, соответствует множество микросостояний, характеризуется различными положениями и скоростями микрочастиц образующих систему. Степень упорядочности системы характеризуется ее энтропией. Поэтому между энтропией и вероятностью состояния существует определенная зависимость которую вывел Больцман формулой S=k*ln Pтg где к-постоянная Больцмана k=R\ =1,38* Дж* Pтg—термодинамическая вероятность – число микросостояний которыми может быть реализовано данное макросостояние	Билет 8 Все живые орг-мы относятся к открытым системам, запас свободной энергии открытой системе в т.ч. и человека может как расти,так и убывать.Все будет зависеть от того, что будет преобладать: приток свободной эренгии из окр.среды или убыль ∆ в результате совер-ния работы и процессов диссипации энергии.Для живых орг. справедливы выражения: ∆S=∆ (общее изм-ние энтропии=сумме изм. Энтропии за счет процессов протекающих внутри системы и протекающих за счет процессов обмена с окр средой. Процессы внутри системы Процессы вне системы Идут с изменением (уменьш)свободной получают исток извне,но может и отдавать другим телам, энергии за счет процессов,поэтому∆ <0 поэтому ∆ может иметь любой знак. всегда. В открытой системе изменение внутренней энергии за счет пр.внутри системы всегда отрицательно, а изменения энтропии за счет процессов внутри системы положительно ∆ <0 ∆ >0 Продукция и поток энтропии Под продукцией энтропии понимается изменение энтропии вследствие процессов происх. Внутри нее.Поток энтропии выражает ту часть скорости изменения энтропии той же системы, которая обусловлена ее обменом энергией с окр.средой. Скорости изм. Энтропии ()+()e –выражается производной энтропии по времени. Стационарными состоянием системы называют состояние, в котором процессы в системе так сбалансированы, что основные величины,хар-щие систему,остаются постоянными.
Билет№9 Структура. Физико-химические свойства биомембран. С точки зрения ТД живая клетка представляет собой открытую ТД систему. Биомембрана – это функционально активная белково-липидная структура, образующая границу раздела между клеткой и окружающей средой. Состоит из билипидного слоя белков полисахаридов гликокаликса. Модели:1)Жидкостно-мозаичная 2)Липопротеиновый коврик 3) «Сэндвич» Фосфолипиды: тело-глицерин, сфитозин:головки-азотистые основания(полярные) Хвосты- неполярные цепи нуклеиновых кислот.	Билет №10 Пассивный транспорт. 1)Перенос веществ по преобладающему физико-химическому градиенту 2)Без затраты энергии АТФ непосредственно на процесс переноса веществ через мембрану. Понятие физико-химического градиента- градиент физической величины называют скорость изменения этой величины в пространстве grad C= ; grad T= ; gradφ= градиент векторная велечина. В случаях биомембран используют среднее значение gradC= l-толщина мембраны Виды пассивного транспорта:1)Свободная диффузия липофильных веществ и срез фосфолипидный бислой 2)Облегченная диффузия неэлектролитов 3)Электродиффузия, перенос ионов Диффузия- процесс переноса веществ из области с большой концетрацией в область с меньшей концетрацией за счет теплового движения молекул. Диффузия незаряженных частиц уменьшается в сторону этого градиента до тех пор, пока не состояния равновесия, пассивный транспорт, поскольку не требует затрат внешней энергии. Характеристика диффузии – поток вещества(φ)массо перенасимое через поверхность S перпендикулярно потоку вещества за единицу времени φ= Отношения потока вещества к площади плотности потока j= Уравнение диффузии Фика j=-D =-DSgradC «=» - показывает направление потока в сторону уменьшения концетрации(т.е. против gradC) D-коэффициент диффузии D= Для биомембран существенное значение имеет коэффициент распределения вещества между липидными слоями и водой. Поэтому j= ( - ) Посредством простой диффузии через фосфолипидный бислой проникают низкомолекулярные гидрофобные органические вещества(жирные кислоты)

Билет11 Электродиффузия-дуффузия электроически заряженных частиц (ионов) под влиянием концептрационного и электрического градиентов.Липидный бислой непроницаем для ионов, они могут проникнуть только посредством специальных структур –ионных каналов,которые образованы интегральными белками.Движущей силой диффузии яв-ся не только разность конц. Ионов внутри и вне клетки,но так же разность ЭХ(электро-химического) потенциалов,создаваемых этими ионами по обе стороны мембраны=>диффузный поток ионов определ-ся градиентом ЭХ потенциала. ЭХ потенциал опрелеляет свободную энергию иона и учитывает все силы, способные побудить ион в движению.µ= +RT*luC+ƶFȹ Зав-ть плотность потока ионов от ЭХ потенц. Определяется ур-ем Теорелла U-подвижность ионов,dµ/dx-ЭХ градиент.Подставляя выражение для ЭХ потенциала в ур-е Теорелла,можно получить урНерист-Планка с учетом 2х grad С, которые обуславливают диффузию ионов. ϳ=D -uƶFC Ионные каналы мембраны представляют собой интегральные белки мембраны,которые обр-ют отверстие в мембране,заполненных водой. В плазмолемме обнаружен ряд ионных каналов, которые х-ются высокой спецефичностью,допускающих перемещение протока одного вида ионов.Существуют Na,Cl каналы,каждый из них имеет селективный фильтры,который способен пропускать только определенные ионы. Проницаемость ионных каналов может измениться благодаря наличию-ворот определенных групп атомов в составе белков,форм канал. Конформационные изм-ния ворот при изменении ЭХпотенциала или действием спецефических химических в-ввыполняющих сигнальную функцию. Облегченная диффузия гидроф молекул.Крупные гидрофильные молекулы (сахара, аминокислоты)перемещаются через мембр. с помощью переносчиков.Этот тип транспорта яв-ся диффузией,поскольку транспорт в-ва перемещается по gradС без доп энергии.Другой особенностью облегченной диффузии яв-ся Феномен насыщения. Поток вещ-ва,транспортируемого путем для диффузии, растет в зависимости от gradC в-ва только до определенной величины.Затем возрастание потока прекращается, поскольку транспортная система полностью занята.Кинетику обл.диффузии отображает управление Михаэлиса Ментена. ϳ= КМ-константа Михаэлиса равна конц-ции в-ва вне плотности потока равна половине максимальной.	Билет№12 Активный транспорт веществ. Компоненты и свойства системы активного транспорта.Na\K насос. Активный транспорт: 1)перенос веществ против физико-химического gradC; 2)с затратой энергии АТФ непосредственно на процесс переноса веществ через мембрану. Существует несколько систем транспорта ионов через плазматическую мембрану – ионный насос: 1)Na\K насос 2)Са 3)Водородный.)Na\K насос существует в плазматических мембранах всех животных и растений. Он выкачивает ионы Na из клеток, и закачивает в клетку ионы K, в результате концетрации K в клетках существенно превышает концетрацию ионов Na. Na\K насос состоит из интегральных белков мембраны, обладающий энзимными свойствами(способность гидролизовать АТФ). АТФ является основным источником запасов энергии в клетке, поэтому интегральный белок назвали Na\K АФТазы. Молекула насоса существует в 2 конформациях, взаимное преобразование стимулируется гидролизом АТФ. При повышении концетрации Na в клетке, 3 иона Na присоеденяются к белку, молекула насоса приобретает АТФазную активность. При расщеплении Na\K АТФазой молекулы АТФ неорганический фосфат присоединяется к белку. Конформация Na\K АТФазы изменяется, 3 иона Na удаляется из клетки. Затем молекула неорганического фосфата отсоединяется от насоса белка, и насос превращается в переносчик K, в результате 2 иона K попадают в клетку. Таким образом при расщеплении каждой молекулы АТФ выкачиваются 3 иона Na из клетки, и 2 иона K закачиваются в клетку. Один Na\K насос может перенести через мембрану 150-600 ионов в секунду, следствием его работы является поддержание трансмембранных градиентов Na и K
Билет№13 Концетрационный элемент Нернста. Необходимые и достаточные условия биоэлектрогенеза в уравнении Нернста. Теория электролетической диссоциации(ТЭД) и концетрационный элемент Нернста позволили понять физико-химические основы биоэлектрогенеза. Живые ткани содержат электролиты которые распадаются на ионы, поэтому самой простой моделью является источника электро-магнитной энергии служит концетрационный элемент Нернста. В нем растворы, соли разной концетрации отделены мембраной имеющая не одинаковую проницаемость для ионов\катиона и аниона. Вследстии существовании разности концетрации электролит стремится диффундировать через мембрану, но в силу неодинаковой проницаемости мембран, одни из ионов преодолевают ее, а другие задерживаются ею. Происходит разобщение в пространстве «+» и «-«зарядов, без чего невозможно создание ЭДС. При одинаковой проникающей способности катионов и анионов, электрическая энергия не генерируется. ЭДС возникающая на концетрационном элементе образовано раствором одной соли определяется из уравнения Нернста. ЭДС= ln Таким образом, для генерации и распространения биопотенциала(биоэлектрогенеза) соблюдается 2 обязательных условия(необходимое и достаточное) 1)существование электрических концетрационных градиентов на клеточной мембране 2)наличие не одинаковой проницаемости этой мембраны для катионов и анионов на который диссоциирует электролиты в живых тканях. Источником электромагнитной энергии в любой клетке служит концетрационный элемент образованный растворами солей между цитоплазмой и межклеточной жидкостью разделенной мембраной, обладающей не одинаковой проницаемостью для катионов и анионов. масло \	Билет 14 При рассмотрении живых тканей в качестве конц элемента необходимо учитывать диффузию через мембрану не одного иона,а всех.Это обст-во учитывает ур-ие Гльдмана. ЭДС= ln (фор.дописать) Двойной слой зарядов обр-ся в следствии существования разной конц.соли,где электролит стремится диффузировать через мембрану,но в силу неодинаковой проницаемости для катионов и анионов, некоторые ионы проходят через мембрану некоторые зац-ся. Потенциал покоя- это стационарное разность потенциалов между внешней и внутренней средой клетки,существующая на наружней мембране клетки в невозбужденном состоянии.Внутренняя пов-ть клеточной мембраны имеет отрицательный потенциал по отношению к внеш.Реализация обязательных условий блоэлектроген на наружной мембране клетки в сост.покоя. 1.В цитоплазме преобладают К соли высших кислот, в межклеточной среде Na соли неор. Кислот Проницаемость нар. Мембраны клетки для ионной калия значительно больше чем для натрия и Cl.Такая проницаемость обусловлена наличием на наружной мембране так называемых потенциал зависимых каналов,избирательно пропускающих К,Na,Cl. Если концентрация какого либо иона внутри клетки отлична от конц.этого иона снаружи и мембрана проницаема для этого иона,возникает поток заряженных частиц через мембрану.Происходит пространственное разобщение противоположных по знаку ионов.Вследствие этого нарушается обр-ся разность потенциалов.(градиент потенциала) между наружной и внутренней средой,которая препятствует дальнейшему переносу ионов через мембрану.При установлении равновесия между конц. И элект. Градиентом выравниваются значения электро-хим. потенциалов для этого иона,которые рассчитывается по формуле Нериста µ= +RTlnC+ƶFȹ Потенциальное действие называют кратковременное изменение трансмембранной разности потенциалов на наружной мембр. нервных и мышечных клеток при их возбужд. В опытах по изучению ПД исп-ют два микроэлектрода,введенных в мышечную или нервную клетку.На 1 микроэлектрод подают импульсы,изменяющие мембранный потенциал.Мембранный потенциал измеряют при помощи второго микроэлектрода высокоомным регистратором напряжения. Под влиянием раздражителей изменяются условия ЭДС в кл.конц.элементах,что выр-ся возникновением ПД.Проницаемость для натрия становится гораздо выше проницаемости аноинов.=> в момент возбуждения > > Потенциал инверсии равен превышению на абсолютной величине ПДнад ПП. = ln Возбужденный участок цитоплазмы изменяет свой потенциал на положительный (деполяризация),возращение к прежней поляризации-реполяризация.
Билет№15 Понятие возбудимости и возбуждения. Вольт-амперные характеристики. Козбудимые и не возбудимые мембраны. Критический уровень мембранного потенциала порогового раздражителя. Возбудимые мембраны способны создавать не только потенциал покоя(ПП), но и потенциал действия(ПД), обусловлено наличием потенциал зависимых ионных каналов. В невозбудимых мембранах находятся только потенциал зависимые ионные каналы. Возбудимость- способность возбудимой ткани изменять свои свойства или состояния под действием раздражителей, ее количественной мерой служит: интенсивность порогового раздражителя. ) ԑ(возбудимость)= Вольт-амперная характеристика невозбудимой мембраны линейная. При изменении мембранного потенциала (МП) от уровня ПП до 0. Электропроводность мембраны остается неизменной. С понижением абсолютного значения МП плотность ионного тока сквозб невозбудимую мембрану пропорционально уменьшается в соответствии с законом Ома. Вольт-амперная характеристика возбудимой мембраны нелинейная. При понижении трансмембранной разности потенциалов до определенного значения(не до нуля) плотность ионного тока снижается до нуля. Затем дальнейшее уменьшение абсолютного значения трансмембранного потенциала приводит к резкому нарастанию тока. Возбудимые мембраны генерируют ПД только при действии на них электрических импульсов определенной величины – пороговый и надпороговый раздражители. Минимальный импульс напряжения способный вызвать ПД на возбудимой мембране – пороговый раздражитель. Этот импульс сдвигает МП до определенного уровня – критический мембранный потенциал =│ПП│-│КМП│ Величина порогового раздражителя является мерой возбудимости мембраны, тоесть ее способность генерировать ПД. Возбудимые мембраны способны генерировать ПД, процесс возникновения ПД, возбуждение. КПМ- под действием деполяризации мембраны увеличивается вероятность перехода натриевого канала в проводящее состояние. Постепенно число открытых каналов растет и входящий натриевый ток увеличивается. Одновременно увеличивается выходящий калиевый ток. Но натриевый ток растет быстрее. Уровень трансмембранной разности потенциалов при котором входящий натриевый ток начинает превышать выходящий калиевый,носит название КМП, при к	Билет16 Раздражимость живых тканей обусловлена тем, что в ответ на раздражители изменяется ионная проницаемость мембран,т.е. реагирование обусловлено изменением электроосмотических св-в. живой клетки. Под действием открываются Деполяризация Гиперполяризация. Раздражительный канал Выходящий анионный ток невозможен.тк.цитохоль по ср с интерстицием богаче анионами ВМС. Для них нет каналов в плазмолемме. Такие анионы покидают клетку только при повреждении. Деполяризация возникающая при этом называется потенциалом повреждения. В невозбудимых мембранах деполяризация и гиперполяризация имеют градуальный хар-р,т.е. линейная зависимость величины сдвига МП от силы раздражителя. Закон «ВСЕ ИЛИ НИЧЕГО»-если деполяризующий импульс больше порогового,то развивается ПД, амплитуда которого не зависит от амплитуды возбуждающего импульса; если деполяр-щий импульс меньше порогового, то ПД нет. С момента установления КМП процесс развития ПД становится необратимым,»лавинообр» открытие натриевых каналов:Входящий Na ток деполяризует мембрану->деполяризация мембраны повышает вероятность открытия Na каналов-> открываются каналы-> увел-ся входящий натриевый ток.В этот период возбудимая мембрана не чувствительна к воздействию внешних стимулов,наступает фаза абсолютной рефрактерности, длится времени ПД. Фазы рефрактерности: 1.Фаза следовой деполяризации (экзальтации) – в этот период вероятность открытия Na каналов уже высока, а МП сдвинут по направлению к КПМ. 2. Фаза следовой гиперполяризации МП сдвинут ниже уровня ПП.
Билет17 Распространение возбуждения по нерву состоит из двух последоват. процессов: 1.Распространение ЭМП с затуханием 2.Ретрансляция ПД.Пусть в некоторой точке нервного волокна развился и достиг пика ПД,т.е. произошла деполяризация мембран.В месте возн. ПД потенциал внутренней стороны отрицателен. В цитозоле и интерстиции возникают ионные токи (локальные токи):между участками вор-ти мембраны с большим потенциалом (полож. Заряж) и участками пов-ти мембран с меньшим потенциалом (отрицат.заряженым) За счет этих токов потенц. участков мембран повышается. Трансмембранная разность потенциалов уменьшается по абсолютной величине,невзбж. Участки мембраны деполяризуются.По мере удаления от точки возникновения ПД изменения трансмембранной разности потенциалов убывает по эксп.з-ну.(распр с затуханием) В тех местах,перехват Равье,много натриевых каналов,где сдвиг трансмембр разности выше КМП, открываются натриевые каналы и происходит развитие ПД(ретрансляция ПД) Итак, возникающий на возбудимой мембране ПД явл-ся надпороговым стимулом для определенного участка мембраны.По скольку ретрансляция ПД происходит только в перехвате Ранвье, то возбуждение как бы перепрыгивает через миелизиров. Участки мембраны: такой тип проведения возбуждения получил название сальтаторное проведение. Миелинезация обесп.повышение скорости проведения при сущ.экономии энергетических ресурсов.	Билет 18 Синоптическая передача. Функциональный межклеточный контакт обеспечивающий переход возбуждения с одной клетки на другую, получил название синапс: а)электрический; б)химический; Электрическая синоптическая передача возможна только при очень тесном соприкосновении взаимодействующих клеток – при расстоянии между ними не более 10-20 нм. В этом случае развитие ПД на мембране одной клетки приводит за счет возникновения локальных токов и деполяризации мембраны другой клетки, которая может оказаться выше порога генерирования ПД. Большое значение для осуществления электрической передачи играет щелевые контакты (нексусы). При этом на каждой из 2 соседних мембран, регулярно расположенных коннексонов(канальные белки, обладающие высокой проходимостью ионов). Щелевые контакты регулируемы, они могут закрываться, при снижении pH или повышение концентрации иона кальция, за счет такого механизма пораженные места изолируются от остальной части синцития, распространение патологии ограничивается(инфаркт миокарда). Химическая синоптическая передача осуществляется с помощью химических веществ посредников, медиаторов, в этом случае расстояние между взаимодействующими клетками в области контакта (ширина синаптической щели больше). Электрическое поле затухает, в пределах синаптической щели, и не может деполяризовать синаптическую мембрану для медиатора. Отсюда возникает необходимость химического посредника. Деполяризация пресинапса приводит к изменению проницаемости пресинаптической мембраны для медиатора, который выбрасывается в синаптическую щель, взаимодействуетс белками-рецепторами пост.синт.мембрану,где происходит конформации белка и изм.МП. Врзбуждающий синапс -деполяриз.постостмембраны. Тормозный синапс -гиперполяриз постсинаптической мембраны.В случае возникновения возбуждающ.постсинаптического потенциала он с затуханием распр-ся по пост-синапт мембране и может вызвать возн.ПД на возбудимых уч-ках мембраны принимающий сигнал клетки, если он превышает пороговый уровень.

Билет19 Источником электромагнитной энергии является концентрационный элемент. Потенциал покоя определяется более высокой проницаемостью плазмолеммы кардиомиоцита(сарколеммы) для иона К. Возникновение ПД обусловлено открыванием натриевых каналов в сарколемме, а также кальциевые каналы. Возбуждение распространяется по сердцу без декремента. Для типичных миокардиальных волокон(ТМВ), образующих основную массу сердечной мышцы. В ней стабильный уровень ПП. Он обусловлен выходом ионов из кардиомиоцита в интерстиций при отставании от них высокомолекулярных анионов. Решая уравнение Гольдмана-Ходжкина-Катца можно рассчитать величину ПП: ПП= ln = ln = -90 мВ. При возбуждении в сарколемме открываются потенциалзависимые натриевые каналы, что обуславливает входящий катионный ток, приводящий к деполяризации. Вместе с тем характерные особенности возбуждения кардиомиоцита проявляются в его реполяризации. В желудочковых кардиомиоцитах подразделяется на 3 части:1)начальную быструю реполяризацию(закрытие h- ворот натриевых каналов, и открытием калиевых каналов. Калиевый ток в фазу НРБ называется транзиторным выходящим током(). Вскоре после его возникновения открываются d-ворота кальциевых каналов, обладающих еще большей инерцией, чем калиевые каналы. Входящий кальциевый ток()компенсирует выходящий калиевый. 2) «плато» (тонкий баланс и поддерживает мембранный потенциал на довольно стабильном уровне в течении 200-300 мс. 3)конечную быструю реполяризацию(закрываются f-ворота кальциевых каналов, и тогда вновь как и в НБР доминирует выходящий калиевый ток. При ишемии миокарда ПП кардиомиоцитов падает до -50 мВ. При понижении ионов К в миоплазме. Электрическая активность атипичных волокнах миокарда (АТВМ) представляет собой непрерывное колебание мембранного потенциала. По достижении им определенной величины спонтанно развивается деполяризация. Деполяризация сменяется реполяризацией, а затем медленной деполяризацией. Свойство миокарда возбуждаться под влиянием ПД, спонтанно возникающих в нем самом называется автоматизмом.Особенности проведения возбуждения связаны со способом соединения между собой. Между АТМВ обнаружили вставочные диски. Они представляют собой дупликатуру мембраны, имеющие межщелевые контакты обеспечивающие электрическую синоптическую передачу.	Билет20 Модель генератора ЭКГ – электрический токовый диполь. Миокард при распространении по нему возбуждения представляет совокупность множества токовых диполей , которые закономерно изменяют амплитуду и направление. Результирующий дипольный момент равен векторной сумме всех отдельных токовых диполей. Это получило название интегрального электрического вектора сердца(ИЭВС). В ходе сердечной деятельности ИЭВС претерпевает непрерывные изменения, которые законамерны. Ежемоменто амплитуда и направление ИЭВС различны. Измеряя их, врач получает сведения о распространении возбуждения по сердцу. Фигуры Лиссажу – траектории движения ИЭВС, описываемые его концом на плоскости, перпендикулярной направлению распространения возбуждения по миокарду. Такое исследование называется векторэлектрокардиоскопией. Любое из отведений ЭКГ это- проекция ИЭВС. Широко распространена гексагональная координатная система, элементом которой является равносторонний треугольник. Это теория Эйтховена,она получила название системы стандартных отведений. При ее практической реализации накладывают электроды на левую ногу и обе руки. Первым отведением считают регистрацию разности потенциалов между двумя руками, 2-между правой рукой и левой ногой, 3-между левой рукой и левой ногой.
Билет21 Движение крови по кровеносным сосудам изучает гемодинамика. Существует 2 основных вида гемодинамических показателей: 1)скорость кровотока 2)кровяное давление. Вязкость – = ; -вязкость кровяной плазмы (1,2 мПа*с); - 2,5; С-объем форменных элементов на 1 (0,42-0,45 ); зависит прежде всего от свойств форменных элементов крови, 93% которых эритроциты. Вязкость крови неоднородна в широких и узких сосудах. От вязкости крови зависит характер ее течения. У цельной крови = 5мПа*с(5сП). Линейная скорость представляет собой путь, проходимый частицами крови в единицу времени: υ= (м* ). Объемная скорость называют объем жидкости протекающей в единицу времени: Q= . Систолическое(максимальное) давление. Диастолическое(минимальное) давление. Среднее давление равно среднему из бесконечно малых изменений давлений от максимального до минимального в течение одного сердечного цикла: = dt. характеризуется постоянством. Ударный объем крови (систолический) – объем крови, выбрасываемый каждым из желудочков при одном сокращении. Систолические объемы левого и правого желудочка одинаковы. Линейная скорость кровотока отражает скорость продвижения частиц крови вдоль сосуда и равна объемной скорости, деленной на площадь сечения кровеносного сосуда. Линейная скорость различна для частиц крови, продвигающихся в центре потока и у сосудистой стенки. В центре сосуда линейная скорость максимальна, а около стенки сосуда она минимальна в связи с тем, что здесь особенно велико трение частиц крови о стенку.	Билет22 При сплошном течении несжижаемой среды через любое сечение струи в единицу времени переносятся одинаковые объемы перемещаемой среды. Для сплошного течения выполняется условие неразрывности струи. Q=υS=const. Так формулируется в гидродинамике закон сохранения массы. В покое в сердечно-сосудистой системе объемная скорость примерно 5л* . От вязкости крови зависит характер ее течения по сосудам, которое может быть ламинарным или турбулентным. Жидкости, двигающиеся параллельно, и не смешиваясь, текут ламинарным течением. Если жидкости смешиваются, то такое течение называется турбулентным. Переход из одного вида течения в другое определяется числом Рейнольдса(Re). Re= υ= υ. - кинематическая вязкость. Существует критическое значение числа Рейнольдса, которое служит границей между ламинарным и турбулентным течением. Ламинарное течение крови создает меньшее давление на сердце.
Билет23 Закон Бернулли является следствием закона сохранения энергии для стационарного потока идеальной несжимаемой жидкости: +ρgh+p=const. Размерность всех слагаемых — единица энергии, приходящаяся на единицу объёма жидкости. Полное давление состоит из весового ρgh, статического (р) и динамического давлений. Закон Бернулли справедлив в чистом виде только для жидкостей, вязкость которых равна нулю. Для описания течений реальных жидкостей в технической гидромеханике (гидравлике) используют интеграл Бернулли с добавлением слагаемых, учитывающих потери на местных и распределенных сопротивлениях. Из закона Бернулли следует, что при уменьшении сечения потока, из-за возрастания скорости, то есть динамического давления, статическое давление падает.	Билет24 Вязкость крови оказывает существенное влияние на кровяное давление(КД).. Эта сила, с которой движущаяся кровь воздействует на единицу площади стенки кровеносного сосуда. Анализ факторов, определяющих КД, стоит проводить, исходя из уравнения Пуазейля: Q= ∆p; -вязкость крови; для нескольких сосудов: Q=n ∆p n-число сосудов. При анализе факторов, от которых зависит КД, уравнение Пуазейля имеет сходство с законом Ома, смысловое сходство. Это сходство позволяет моделировать кровообращение при помощи электрических цепей. Это оказалось весьма плодотворным при создании аппаратов искусственного кровообращения. Анализ уравнения Пуазейля относительно ∆р, свидетельствует, что КД зависит от объемной скорости кровотока, от массы циркулирующей крови и от сократительной деятельности миокарда. Еще более выраженное влияние на динамику КД оказывает гемодинамическое сопротивление. В крупных и средних артериях КД неодинаково в систолу и диастолу. Принято различать систолическое(максимальное) и диастолическое(минимальное)КД, а также пульсовое давление, равное разности их составляющей в БКК (40 мм. рт. ст.). В МКК около 10-20 мм. рт. ст. В капилярях БКК КД падает. В предсердиях КД имеет отрицательное давление. Гемодинамическое сопротивление (общее периферическое сопротивление сосудов (ОПСС)) –величина, отображающая сопротивление сосудистого русла кровотоку, включая все факторы, от которых он зависит. = ; ГС аорта и крупные артерии-19%; артериолы-50%; каппиляры-25%; вены-4%; прочее-3%.
Билет25 1)Расчет работы сердца. Механическая работа, совершаемая сердцем, развивается за счет сократительной деятельности миокарда. A=Nt; А-работа, N-мощность. Она затрачивается на: 1)выталкивание крови в магистральные сосуды 2)придание крови кинетической энергии. 2)Статический компонент(Потенциальный). = ; -среднее давление крови Vc-статический объем в малом круге:15 мм рт.ст.(2 кПа); в большом круге:100 мм рт.ст.(13,3 кПа). Динамический компонент(Кинетический). = =ρ ; p-плотность крови( кг* ); V-скорость кровотока(0,7м* ); В целом работа левого желудочка за одно сокращение в условиях покоя составляет 1 Дж, а правого – менее 0,2 Дж. Причем статический компонент доминирует, достигая 98% всей работы, тогда на долю кинетического компонента приходится 2%. При физических и психических нагрузках вклад кинетического компонента становиться весомее(до 30%). 3)Мощность сердца. N= ; Мощность показывает какая работа совершается за единицу времени. Средняя мощность миокарда поддерживается на уровне 1 Вт.При нагрузках мощность возрастает до 8,2 Вт.	Билет26 1) Артерии эластического типа. К таким сосудам относят аорту и легочнуй артерию, они выполняют транспортную функцию и функцию поддержания давления в артериальной системе во время диастолы. 2) Биофизические особенности аорты - обеспечение непрерывности кровотока(артерии эластического типа, груднеой отдел аорты); возникновение и распространение пульсовой волны по стенке артерий = . Е - модуль Юнга, b – толщина. Согласно закону Гука в ней может развиваться сила упругости =-к*х. При колебании давления крови в сосуде изменяется просвет, но не длина. Коэффициент упругости определяется эластическими волокнами. Коллагеновые волокна обеспечивают стенке жесткость и прочность. Общую характеристику пульсовой волны врач получает путем пальпации артерии, но для получения полных сведений используют сфигмография. 3)Пульсовая волна распространяется от места своего возникновения до каппиляров, где затухает. Скорость распространения: = ; Е-модуль Юнга сосудистой стенки; b-толщина; r-радиус; р-плотность крови.
Билет27 1) Биофизические особенности артериол большого круга кровообращения. Артериоллы- предкапиллярные мелкие артерии, обладают гладкомышечной стенкой и обладают наибольшим гемодинамическим сопротивлением. Основное функциональное свойство – активный сосудистый тонус. Имеют веретенообразную форму. Между ГМК щелевые контакты – нексусы. 2 типа ГМК: 1)спонтанно активные(воротная вена) 2)спонтанно неактивные. В артериолах преобладает 2 тип. Сосудистый тонус создается и поддерживается 2 механизмами: 1)возникновение силы упругости при растяжении tunica advintitiae 2)уникальное свойство ГМК – способность отвечать на растяжение. 3)автоматические сокращения. Эти 3 механизма создают базальный сосудистый тонус, который постоянен. В совокупности с базальным тонусом тонические сокращения ГМК формируют сосудистый тонус покоя. За счет активного сосудистого тонуса выполняют функции: 1)поддержание определенного уровня КД 2)перераспределение крови между органами. 2)Роль капилляров- тончайшие сосуды, пролегающие в межклеточных пространствах, тесно соприкасаясь с органами и тканями организма, осуществляет обмен веществ между кровью и тканями. Различают 3 типа капилляров: 1)с непрерывной стенкой, причем эндотелиальные клетки уложены в виде черепицы(наименьшая проницаемость) 2)с фенестрированной(окончатой) стенкой – лучшая проницаемость. 3)с прерывистой стенкой – за счет крупных пространств между клетками. 3)Роль вен- являются резервуаром крови переменной емкости. Составляет до общего объема крови. Имеют выраженную пластичность.	Билет28 1) Раздражитель - Физиологический стимулятор ощущений; вызывающий избирательное возбуждение определенных рецепторов. Адекватный раздражитель- специфичен для определенного органа чувств. Рецептор - сложное образование состоящее из нервных окончаний из нервных окончаний дендритов, чувствительных нейронов и ганглиев, обеспечивающие влияние факторов внешней и внутренней среды в нервный импульс. Классификация по модальности адекватного раздражителя: 1)фоторецепторы 2)химиорецепторы 3)механорецепторы 4)терморецепторы 5)осморецепторы. Классификация по локализации: 1)экстерорецепторы 2)интерорецепторы. Согласно современной структурно-функциональной классификации выделяют 3 группы: 1)свободные нервные окончания 2)инкапсулированные нервные тельца 3)рецепторные аппараты со специальными клетками. Рефлекторная дуга состоит из пяти отделов:1) рецепторов, воспринимающих раздражение и отвечающих на него возбуждением. Рецепторами могут быть окончания длинных отростков центростремительных нервов или различной формы микроскопические тельца из эпителиальных клеток, на которых оканчиваются отростки нейронов. Рецепторы расположены в коже, во всех внутренних органах, скопления рецепторов образуют органы чувств. 2 )чувствительного (центростремительного, афферентного) нервного волокна, передающего возбуждение к центру; нейрон, имеющий данное волокно, также называется чувствительным. Тела чувствительных нейронов находятся за пределами центральной нервной системы - в нервных узлах вдоль спинного мозга и возле головного мозга. 3) нервного центра, где происходит переключение возбуждения с чувствительных нейронов на двигательные; Центры большинства двигательных рефлексов находятся в спинном мозге. В головном мозге расположены центры сложных рефлексов, таких, как защитный, пищевой, ориентировочный. В нервном центре происходит синаптическое соединение чувствительного и двигательного нейрона. 4) двигательного (центробежного, эфферентного) нервного волокна, несущего возбуждение от центральной нервной системы к рабочему органу; Центробежное волокно - длинный отросток двигательного нейрона. Двигательным называется нейрон, отросток которого подходит к рабочему органу и передает ему сигнал из центра. 5)эффектора - рабочего органа, который осуществляет эффект, реакцию в ответ на раздражение рецептора. Эффекторами могут быть мышцы, сокращающиеся при поступлении к ним возбуждения из центра, клетки железы, которые выделяют сок под влиянием нервного возбуждения, или другие органы.

Билет30 Основные характеристики звука. Общее представление о работе органа слуха. В органе слуха 3 части: 1)наружное ухо 2)среднее ухо 3)внутреннее ухо. Наружное ухо обеспечивает локализацию источников звука в пространстве (ототопику) и является резонатором. Содержит перилимфу. Среднее ухо. Акустические импеданс внутреннего уха =0,1Н*с* . Согласование достигается благодаря ряду обстоятельств. 1)Поверхность барабанной перепонки больше основания стремечка. За счет разницы в площадях на входе и выходе этой системы акустической передачи происходит усиление давления на жидкость внутреннего звука относительно давления на барабанную перепонку.2)Благодаря малым размерам барабанной перепонки на границе с воздухом уменьшается. 3)Слуховые косточки так расположены в цепочке, передача звука идет с90 кратным выигрышем в силе. Среднее ухо можно считать механическим преобразователем(усилителем) и регулятором. Содержит перилимфу. Внутреннее ухо находится в пирамидальной части височной кости. Часть этого лабиринта, содержащая слуховые рецепторы, напоминает улитку. Имеет круглый поперечный просвет вокруг костного стержня, имеет костную спиральную пластинку(КСП) и мембранную спиральную пластинку(базилярная,МСП), а также вестибюлярная мембрана(Рейснера,ВМ). Ход улитки содержит 3 канала: 1)Барабанная лестница- между стенкой улитки и КСМ и МСП 2)Вестибюлярная лестница- между верхней поверхностью улиткового хода и КСП,ВМ 3)Улитковый проход- между МСП и ВМ. Третью стенку которого выстилает сосудистая полоска. Содержит эндолимфу, Кортиев орган, в составы которого входит: спец. клетки слуховых рецепторов(волосяные), опорные клетки. Он расположен на базальной мембране. Между эндолимфой и перелимфой в улитке поддерживается эндокохлеарный потенциал (ЭКП). Высота звука - определяется частотой звуковой волны (или, периодом волны). Чем выше частота, тем выше звучание. Высота звука измеряется в герцах (Гц) или килогерцах (КГц). 1 Гц = 1/С. Громкость звука - определяется амплитудой сигнала. Чем выше амплитуда звуковой волны, тем громче сигнал. Громкость звука измеряется децибелах и обозначается дБ. Единица измерения, названная в честь Александра Грэма Белла. Приставка деци применяется для обозначения единиц в долях, равных 1/10. Соответственно, децибел — это 1/10 Бела. Белл определяется, как логарифм отношения электрических, акустических или других мощностей. Тембр – это звук, в котором присутствуют колебания разных наборов частот и амплитуд. Основной тон определяет высоту звука, обертоны, накладываясь в определенных соотношениях, придают звуку специфическую окраску – тембр. Можно сказать, что тембр определяется величиной амплитуд отдельных гармоник (т.е. зависит от числа высших гармоник и отношения их амплитуд к амплитуде основной гармоники и не зависит от фаз высших гармоник).

Билет31 Физические(объективные) ха-ки звука: Гармонический спектр ():а) основная гармоника; б)высшие гармоники; и интенсивность(плотность потока энергии). Психофизические(субъективные) ха-ки звука: Акустический спектр: а)основной тон(высота);б)обертоны(тембр) и громкость. Звуковое давление(Па) I= . Эффективное давление = ; Также I можно рассчитывать по формуле I=wv. Уровень интенсивности(уровень звукового давления) L=k*lg (эталон)= Вт* ; k=10Дб; Такая интенсивность чистого тона частотой 1кГц установлена как средний порог слуховой чувствительности человека. Пример: если интенсивность шума = 10, то интенсивность будет равна 130 дБ-порог болевого ощущения человека под действием сильного шума. Уровень громкости - показатель звука, отображающий различия в восприятии человеком звуков разной частоты. Уровнем громкости данной частоты называют уровень интенсивности звукового тона частотой 1кГц, громкость которого при сравнении на слух эквивалента громкости исследуемого звука. Размерность фон. Средний порог слухового восприятия 4 фона. Все что слышит человек это звуковые тоны, частоты от 16Гц до 20кГц, а уровень громкости между 4 и 130 фонами. Громкость звука - оценивается по шкале сонов. Для выражения громкости какого-то звука в сонах за эталон принимается звуковой тон частотой 1 кГц при L=40 Дб. Основной единицей высоты звука(основной тон) является мел. Он определяется, что звуковой тон частотой 1000 Гц при L=60 дБ имеет высоту 1000 мел.(1 барк=100 мел) Тоны -звуки, частота которых постоянна либо изменяется во времени закономерно. Характерен линейчатый гармонический спектр. Шумы - частота изменяется во времени случайным образом. Характерен сплошной спектр частот. Аудиометрия - измерение слухового порога для звуковых тонов разных частот. При физиологической и клинической оценки слуховой чувствительности выявили зависимость пороговых значений уровня интенсивности от частоты звуковых колебаний. При обработке этих данных составили график кривых равных громкостей. Абсцисс(частота звуковых тонов(v)) и ордината(уровень интенсивности(L)). На нем можно выделить пороговый контур равной громкости (пороговый изофон). Амплитудно-частотная характеристика органа слуха это пороговый контур равный громкости. Чем выше расположена эта кривая, тем более громким воспринимается человеком звук. Также там можно выделить речевую зону.

Билет32 Рецепторный аппарат глаза человека. Палочка. Характерный элемент – наружный сегмент(НС).Цитоплазма НС заполнена органоидами(дисками), а также фоторецепторными мембранами(ФМ). Именно в них происходит первичный процесс восприятия света. ФМ состоит из:1)зрительный пигмент хромогликопротеид родопсин 2) малая вязкость из-за высокой степени ненасыщенности жирнокислотных «хвостов» фосфолипидными молекулами. Жидкокристаллический свойства ФМ. Упорядоченное расположение родопсина в ФМ проявляется в ее дихроизме: при освещении линейно поляризованным светом палочек перпендикулярно оси НС поглощение света максимально, когда вектор электрической напряженности световой волны () направлен параллельно. Молекулам родопсина свойственно вращение вокруг собственной оси, латеральная диффузия. Выявлен ритмический характер обламывания верхушек НС утром и днем, а также НС колбочек ночью и вечером. ФМ постоянно обновляются. Реакция родопсина на свет. Родопсин- соединение состоящее из альдегида витамина А и липопротеина опсин. В зависимости от особенностей опсинов у животных разных видов их зрительные пигменты обладают неодинаковыми спектрами поглощения света, максимум в спектре поглощения изменяется в широком диапазоне(330-700 нм). Спектр поглощения родопсина хорошо приспособлен к восприятию света в широкой области солнечного излучения, больше всего в зеленой части. Красные и синие лучи отражают. Фотоизомеризация – первая и единственная фотохимическая реакция в зрительном акте. Протекает внутри молекуле родопсина, без хим. реакций. Вне действия распавшийся родопсин восстанавливается, это называется – реизомеризация. Сдвиг мембранного потенциала фоторецепторной клетки происходит на ее плазмолемме. Следовательно, в палочке(и колбочке) существует механизм передачи сигнала с ФМ дисков передается на плазмалемму. Передача происходит с участием внутриклеточного посредника(циклический гуанозинмонофосфат), оказывает влияние на фотозависемые каналы. В темноте палочка содержит много цГМФ. Гиперполяризационный сдвиг мембранного потенциала палочки и колбочки, возникающий под действием света, называется рецепторным потенциалом(РП). РП возникнув в НС достигает синаптической зоны где влияет на медиаторную передачу сигнала к биполярному нейрону. В темноте медиаторы перестают выделятся и приводят к гиперполяризации и электротонический распространяет сигнал на плазмалемму к синапсу ганглиозной клетки. Все рецепторы, посылающие сигналы к данной клетке, составляют ее рецепторное поле. Сетчатка представляет собо

Дата добавления: 2015-11-04