klevoz.ru страница 1
скачать файл
Методичне об’єднання викладачів фізики

ВНЗ І-ІІ рівня акредитації від 22.03.12


Куліш Н.І.

«Форми та методи здійснення зв’язку фізики

з медициною в групах медичного профілю».

Сучасна молодь не завжди свідомо підходить до вибору своєї майбутньої професійної діяльності. Тому для успішної профілізації майбутніх молодших медичних спеціалістів необхідне створення системи інтелектуальної творчої діяльності викладачів та студентів. При цьому основою професійного самовизначення особи є самопізнання, самооцінка індивідуальних особливостей, зіставлення своїх здібностей та інтелектуальних можливостей з вимогами необхідними для набуття конкретних професій, складання на цій основі реального плану оволодіння професією. Загальноосвітні дисципліни, що викладаються на І курсі медичних училищ в процесі розв’язування освітніх, розвивальних, та виховних задач сприяють формуванню системи цілісних орієнтацій, досвіду в уявленнях про психофізіологічні особливості професії, потреби самореалізації у творчій діяльності.

Доброю прикметою нашого часу є проникнення окремих наук, утворення та бурхливий розвиток комплексних галузей знань. Виникла низка комплексних наук : біофізика – наука, що вивчає дію фізичних факторів на живі організми. З неї виросла медична біофізика, кінцевою метою якої є створення фундаменту практичної медицини, встановлення надійного зв’язку медицини з точними науками. Завданнями медичної біофізики є зокрема, вивчення біофізичних і фізико-хімічних основ, патологічних процесів, біофізичних основ вражаючої й терапевтичної дії чинників і хімічних факторів навколишнього середовища, створення і вдосконалення медичної діагностики, а також пошук лікарських препаратів. Кардинально змінилася медицина, діставши багатий набір фізичних приладів для дослідження й лікування людини..

Виникла нова наука – біоніка , яка вивчає можливості використання біологічних закономірностей у техніці. Інженерні завдання стали розв’язуватися на основі аналізу структури й життєдіяльності організмів. Космічна біологія зародилася і розвивається після успішного запуску ШСЗ та космічних кораблів та тісно пов’язана з фізикою, технікою та медициною. Тому викладання загальноосвітніх дисциплін покликано дати студентам елементарні практичні навики, які вони зможуть застосувати в подальшій трудовій діяльності.

Можливі різні форми здійснення зв’язку фізики з медициною :

1. Розробка загальних прийомів та підходів до викладання фізики в групах медичного профілю.

2. Застосування особистого досвіду студентів для формування фізичних та медичних понять.

3. Узгоджене ознайомлення студентів з науковими основами будови та принципу дії медичного обладнання пов’язаного з вивченою темою.

4. Розв’язування задач з фізики з елементами медицини.

5. З’ясування будови і фізичних властивостей деяких речовин, які застосовуються в медицині.

6. Проведення комплексних семінарів, конференцій, лекцій з фізики та медицини, які мають професійну направленість, тощо.

Розглянемо, наскільки широкими та різноманітними можуть бути зв’язки при вивченні фізики та елементів медицини у вигляді таблиці :




Розділ курсу фізики

Поняття, які вивчає фізика

Питання з медицини, що пов’язані з фізикою.

1. Молекулярна фізика

Теплові явища.

Дифузія.


Капілярність.

Елементи термодинаміки.



Травлення людини. Як дихає людина? Кесонна хвороба. Штучна нирка. Чому ми червоніємо, чи стаємо блідими? Закон збереження чи перетворення енергії.

2. Електродинаміка

Електричне поле.

Постійний електричний струм.

Електричний струм в різних середовищах.

Магнітне поле.



Реєстрація біопотенціалів. Дія електричного струму на людину. Електротерапія: статистичний душ; використання постійного струму з лікувальною метою; застосування високо частотних коливань; мікрохвильова терапія. Магніти в медицині.

3. Коливання та хвилі

Механічні коливання та хвилі.

Гармонічні коливання.

Затухаючі та вимушені коливання.

Резонанс. Автоколивання.

Електромагнітне поле.


Біоритми. Голосовий та слуховий апарат людини. Ультразвук. Ацекультація. Реєстрація звуків серця та легенів. Лікувальна дія інфрачервоного, ультрафіолетового та рентгенівського випромінювання. Дія електромагнітного поля на організм людини.

4. Оптика

Око – як оптична система.

Оптичні прилади.



Око людини. Оптичні прилади. Ендоскопія внутрішніх органів.

5. Атом і атомне ядро

Спектральний аналіз.

Лазери та застосування.

Дія іонізуючого випромінювання

Радіоактивність.



Спектральний аналіз гемоглобіну. Біологічна дія випромінювання. Лазери в медицині. Вплив радіоактивності на здоров’я людини.

Розглянемо більш детальніше питання медицини, які використовуються на уроках фізики, та ознайомимося з задачами які ми пропонуємо студентам під час вивчення певного розділу фізики в групах медичного профілю.



1. Молекулярна фізика.

Під час вивчення цього розділу ми знайомимо студентів з явищами дифузії. Дифузійні процеси відіграють важливу роль в обміні речовин між організмом і середовищем, між його різними частинами, в живленні й диханні живих істот.

Травлення і всмоктування харчових продуктів найбільше відбувається в тонких кишках.

Площа внутрішньої поверхні кишківника дорівнює 0,65 м2, що в 2-3 рази більше площі поверхні всього тіла.

Дихання – це перенесення кисню з навколишнього середовища в середину організму людини, через її шкіру – чим більша площа поверхні шкіри, що взаємодіє з навколишнім середовищем, тим більше кисню отримує людина.

Людина вдихає 28 % кисню, а видихає 54% вуглекислого газу. В диханні людини приймає участь вся поверхня тіла. Особливо інтенсивно дихає шкіра на грудях, спині та животі. Цікаво, що по інтенсивності дихання ці частини шкіри значно більше дихають, чим легені.

Найбільш інтенсивно відбувається дифузія між газами та рідинами. При зменшенні тиску над поверхнею води розчинений в ній газ виділяється у вигляді бульбашок. Це явище лежить в основі кесонної хвороби, на яку страждають водолази. При різкому зниженні тиску при поверненні на поверхність води. Азот виділяється з крові у вигляді бульбашок, які можуть викликати закупорку судин – газову емболію.

У разі порушення роботи нирок, печінки в крові людини накопичуються отруйні продукти обміну. Щоб запобігти отруєнню і загибелі організму, застосовують метод, який ґрунтується на дифузії речовин крізь напівпроникні перегородки, відкритий Грехемом: токсичні речовини виділяють із крові. Також понад 30 років тому німецький лікар В. Кольф використав апарат «штучна нирка», яка застосовується для швидкої медичної допомоги при гострій інтоксикації, для тривалого життєзабезпечення хворих. Нова галузь використання штучної нирки – лікування деяких розладів нервової системи (шизофренія, депресія). Апарат підключають до кровоносної системи хворого, унаслідок чого кров очищається від азотистих шлаків.

В яких випадках шкіра буде червоніти, а в яких залишатися блідою?

З’ясуємо, чому людина в спеку червоніє, а коли холодно, стає блідою і тремтить. Нормальна для людини температура навколишнього середовища дорівнює 18 – 200С. Якщо ж температура вища, то збуджуються нервові закінчення в шкірі, що сприймають теплові подразнення, і завдяки сигналам від центральної нервової системи судини шкіри розширюються, від внутрішніх органів надходить більше крові, тому шкіра червоніє. За низької температури середовища організм починає віддавати більшу частину теплоти шляхом теплопровідності й випромінювання. Шкіра отримує теплоту головним чином від крові. Для зменшення тепловіддачі судини звужуються, тому людина стає блідою. Коли нам холодно, в організмі збільшується виділення енергії в м’язах завдяки хаотичному скороченню окремих груп м’язових волокон, яке ми називаємо тремтінням.

Під час вивчення закону збереження та перетворення енергії доцільно ознайомити студентів з таблицею в якій показано перетворення енергії в живих клітинах.

Перетворення енергії

Де воно відбувається

1. Хімічна енергія в електричну

Нервові клітини, головний мозок

2. Звукова енергія в електричну

Внутрішнє вухо

3. Світова енергія в електричну

Сітчатка ока

4. Хімічна енергія в механічну

М’язові

5. Хімічна енергія в електричну

Органи смаку та нюху

Під час вивчення цього закону важливо підкреслити роль ученого Р.Майєра, який першим його сформулював з позицій лікаря-природодослідника. Він помітив різницю в кольорі венозної крові людей, які проживають у помірному і тропічному поясах, і дійшов такого висновку : «температурна різниця» між організмом і навколишнім середовищем перебуває в кількісному співвідношенні з різницею в кольорах артеріальної і венозної крові.

Доцільно з’ясувати із студентами такі питання, та розв’язати дані задачі :

1. Що відбувається в крові хворого з погляду МКТ у разі підвищення температури?

2. Яка перевага інгаляції перед іншими способами введення в органи людини?

3. На якому фізичному явищі ґрунтується застосування в терапії мазей, йоду та інших зовнішніх лікувальних сполук?

4. Які фізичні основи проникнення поживних речовин крізь стінки кишечнику в кров?

Площа поперечного перерізу аорти дорівнює 8см2, а загальна площа перерізу всіх судин – 3200 см2, тобто в 400 разів більша. Відповідно зменшується швидкість кровообігу від 20 до 0,05 см/с (від початку аорти до капіляра). Діаметр кожного капіляра в 50 разів менший, ніж діаметр волосини, а довжина його становить 0,5 мм. У тілі дорослої людини налічується до 160 млрд. капілярів. Загальна їх довжина 60-80 тис. км.

Через 1мм2 поперечного перерізу серцевого м’яза в середньому проходить до 2 тис. капілярів. У міру розгалуження загальна площа поперечного перерізу зростає і швидкість руху крові зменшується (згідно із законом Бернуллі), загальний опір руху крові значно зростає.

Задачі:

1. Еритроцити крові людини мають вигляд дисків діаметром ˜7 × 10-6м та товщиною 10-6 м. В крові об’ємом 1мм3 знаходиться біля 5 × 106 таких дисків. Скільки еритроцитів в крові дорослої людини, якщо її маса крові 5л

2. Маса молекули гемоглобіну дорівнює 6,8 × 105 а.о.м. Скільки молекул гемоглобіну повинно бути в одному еритроциті, якщо густина гемоглобіну 1кг/м (1 а.о.м. = 1,66 × 10-27кг.)

3. Відомо, що при важкій фізичній праці людина виділяє біля 10 л. поту. Яка маса води може бути нагріта від 400С до 1000С за рахунок тієї теплової енергії, яка затрачена на випаровування поту об’ємом 10 л. ?

(L поту = 24,36 × 106 Дж/кг; L води = 236 × 106 Дж/кг).

4. Емаль і дентин мають не однакові коефіцієнти розширення, емаль – більш крихка. Як з цим узгоджуються застереження лікарів про вживання дуже холодної чи гарячої води?



2. Електродинаміка.

Що таке біопотенціал, та як його можна реєструвати?

Біопотенціали – разність електричних потенціалів які виникають в клітинах, тканинах. Найбільш поширена реєстрація потенціалів (ЕКТ – електрокардіографія), головного мозку (електроенцефалографія – ЕЕГ),

нервових м’язів (ЕМТ – електроміографія). Сьогодні біопотенціал використовують в серцевих стимуляторах, для реанімації людини.

Розглянемо як діє електричний струм на людину. Сила струму, що йде в тілі людини, визначається законом Ома, тобто залежить від прикладеної напруги та опору тіла. Опір шкіри під час точкового контакту є визначальним фактом, якщо обмежує дію струму. Для високих частот більш суттєвим фактором є внутрішній опір тіла. Суха шкіра має великий опір – а волога – малий, оскільки іони, що містяться у воді, забезпечують безперервне проходження струму в тіло. При сухій шкірі опір між крайніми точками тіла : від руки до ноги – 105Ом. Вологими руками – 1500Ом.

Максимальне значення сили струму під час контакту з побутовою електромережею напругою 220 В змінного струму дорівнюють :

1 = 220 В/105 Ом = 2,2 мА (суха шкіра),

І = 220 В/1500 Ом = 150мА (волога шкіра).

Найчутливішими до електричного струму є мозок, грудні м’язи і нервові центри, які контролюють дихання і роботу серця. При проходження через серце струму від 50 до 100 мкА виникає сердечна фібриляція. Протягом 1 – 2 хв. серцеві м’язи не отримують крові, пропусканні через серце за кілька мілісекунд І = 10 А. Необхідно працювати в великих приміщеннях при напрузі від 12 – 24 В.

Також студентам пропонуємо розглянути та проаналізувати таку таблицю :



Сила струму, мА

Ефект дії струму

0 – 0,5

Відсутність

0,5 – 2

Втрата чутливості

2 – 10

Біль, м’язові скорочення

10 – 20

Зростаюча дія на м’язи, деякі пошкодження

20 – 100

Параліч органів дихання

100 мА – 3 А

Смертельні шлункові фібриляції (необхідна реанімація)

Понад 3 А

Зупинка серця, тяжкі опіки

Сучасні фізіотерапевтичні методи різні – це термотерапія, водолікування, ультразвук.

Ми зупинимося на деяких методах електротерапії.

Статистичний душ – утворюють в зоні розрядки потоку іонів, направлених до тіла хворого в області голови та шиї. За допомогою постійного струму можна вводити ліки в організм людини. Ця процедура називається лікувальним електрофорезом.

В медицині застосовують три методи дії високочастотних коливань на тканини організму: - діатермія – використовують високочастотний струм;

- індуктотермія – високочастотне магнітне поле;

- УВЧ – високочастотне електричне поле.

Мікрохвильова терапія – для лікувальних цілей застосовують електромагнітні хвилі сантиметрової довжини, направлені на заплановані ділянки.

Для видалення залізної стружки з ока застосовують електромагніти.

Електромагнітні апарати складають інформацію про роботу серця.

Магнітний інтроскоп – застосовують для дослідження внутрішніх органів людини.

Розглянемо декілька задач, що ми пропонуємо студентам під час вивчення розділу «Електродинаміка».

Задачі:


1. Тіло людини має ємність 30 см. Якого радіусу необхідно виготовити ізолюючий кулькоподібний провідник, щоб він мав таку ємність?

2. Розрахуйте ємність жирової оболонки нерву, яка використовується як обкладка конденсатора S = 1 см2, товщиною 2мл, Е = 49.

3. При франклінізації хворого між електродами за час однієї процедури (10хв) проходить заряд 1,6 × 10-2 Кл. Вичисліть середню силу струму.

4. Розрахуйте повний опір кінцівок людини змінному струму міської мережі, якщо вона має активний опір 1000 Ом і ємність 0,001 мкФ.

5. Знайдіть силу й потужність електричного струму, якщо пройде через організм людини, що доторкнулася руками мережних проводів, які мають

U = 220 В.



3. Коливання та хвилі.

В людському тілі всі органи працюють ритмічно. Серце – одна з найбільш досконалих коливальних систем.

Голосовий апарат – це автоколивальна система, яка складається з :

а) розташованих у гортані голосових зв’язок;

б) кількох повітряних порожнин – гортанної, ротової, носової.

в) дихального апарату – легенів, бронхів, трахеї.

Частота коливань голосових зв’язок залежить від власних параметрів, та впливу центральної нервової системи.

Слуховий апарат людини.

Вухо – дуже чутливий орган. Воно відчуває навіть звуки силою 10-12 Вт/м.

Це поріг чутливості. Людина може розрізняти звуки потужністю в 1013 раз.

Вивчаючи затухаючі й вимушені коливання студенти повинні знати, що до вимушених коливань в органах слуху належать : барабанні перетинки, мембрани, слухові кісточки.

Під час вивчення резонансу необхідно зазначити, що він відіграє велику роль у роботі органів слуху. Можна повідомити, що кожний внутрішній орган має власну частоту коливань.

Так, «черевна порожнина – грудна клітка» людини має частоту 40 – 60 Гц; резонанс грудної клітки при однакових коливаннях настає на частоті 4-8Гц

Якщо людина піддається тривалому впливу коливань, вона погано себе почуває, отримує нервові розлади, які можуть привести до смерті.

Під час вивчення електромагнітних коливань, необхідно пояснити дію коливального контуру, якщо застосовується в медицині : при зупинці серця використовують вживлений у нього стимулятор – коливального контуру.

Під час вивчення ультразвуку, його властивостей і застосування можна навести багато цікавих прикладів.

Енергія ультразвуку поглинається тканинами організму, що сприяє підвищенню інтенсивності обмінних процесів, підсилює крово – і лімфообіг. Ультразвукові хвилі здійснюють болезаспокійливу, протизапальну і судинно-розширювальну дію. Ультразвук розрізає і зварює кісткову тканину, застосовується при діагностиці захворювань очей, для обстеження головного мозку, допомагає виявити тромби, відкладання солей у суглобах, використовують для масажу глибоких тканин.

При вивченні шкали електромагнітних хвиль і властивостей різних її ділянок, особливий інтерес з точки зору фізики, представляють собою інфрачервоні, ультрафіолетові та рентгенівські промені.

Інфрачервоне випромінювання – це первинна дія його на організм пов’язаних з прогріванням поверхневих тканин. Відомо, що в багатьох випадках захворювання внутрішніх органів супроводжується підвищенням температури. Так злоякісні утворення мають температуру на 0.5 – 0,80 С вище. Крововилив в головному мозку приводить до зниження температури.

В медичній практиці використовуються дистанційні засоби вимірювання температури тіла, але вони мають ряд недоліків. Теплобачення , яке основане на вимірюванні теплового інфрачервоного випромінювання тіла, дає дійсну картину тільки верхнього шару шкіри приблизно в долі міліметра. Більше можливостей надає радіовипромінювання організму. Вимірюючи його, можна визначити температуру багатьох внутрішніх органів.

За допомогою термоенцефалоскопії – реєструють теплову картину роботи мозку. Він дозволяє крізь шкіру голови людини зареєструвати очами теплової активності, які виникають як відповідь на спалах світла. Це світло дає великий потік інформації про стан структури кори головного мозку, причому це особливо важливо для досліджень у нейрофізіології людини, для діагностики хвороб.

Під час вивчення ультрафіолетових випромінювань, необхідно пояснити дію променів на живі організми. У тканини організму ультрафіолетові промені проникають неглибоко, від 0.1 до 1.0 мм, але викликають складну біохімічну реакцію, наслідком якої є почервоніння шкіри у людини (еритема), яке потім минає, але залишає слід – коричневу пігментацію, засмаг.

Біологічна дія ультрафіолетового випромінювання залежить від довжини хвилі. Випромінювання з довжиною хвилі від 400 до 315 мкм (антирахітне) відрізняється зміцнюючою і загартовуючою організм дією. Використовується в гігієнічних і профілактичних цілях.

Випромінювання з довжиною хвилі від 315 до 280 мкм (еритемне), використовують у лікувальних цілях.

Для випромінювання з довжиною хвилі від 280 до 200 мкм властива бактерицидна дія, найбільш виражена при довжині хвилі 254 мкм. Це випромінювання використовується в якості засобів дезинфекції.

Під час вивчення рентгенівських променів, необхідно пояснити які вони мають властивості і як проникають в організм людини. Найбільш довгі хвилі рентгенівського спектру приблизно в 20000 разів коротші найбільш коротких світлових хвиль, які сприймає око людини .

Рентгенівські промені викликають ряд хімічних перетворень, в тому числі почорніння фотопластинок, що дає змогу отримати фотознімки різних органів або тканин. Проникаюча властивість рентгенівських хвиль залежить від довжини хвилі. Чим менша довжина хвилі, тим більша проникаюча властивість. Якщо просвітити грудну клітку людини рентгенівськими променями, то легені заповнені повітрям, будуть їх мало поглинати, м’язи більше, а кістки ще більше. Промені, які пройшли дадуть на флюоресцируючому екрані тіньову проекцію легенів, ребер та інших органів.

На сьогодні при захворюваннях з діагнозом міокарда протягом перших трьох годин після появи його симптомів здійснюється так звана коронарографія, рентгенологічні дослідження венозних судин серця після введення в них рентгеноконтрастної речовини.

Рентгенівське випромінювання використовується також для лікувальних цілей. Біологічна дія випромінювання проявляється в порушенні життєдіяльності клітин, які особливо швидко розмножуються. У зв’язку з цим рентгенотерапія застосовується для боротьби із злоякісними пухлинами.

Вивчаючи дію електромагнітного поля (ЕМП) на організм людини зазначимо, що організми різних видів дуже чутливі до ЕМП. Під дією цього порушується ряд фізіологічних функцій – ритм серця, кров’яний тиск, процеси обміну, змінюється емоційний стан, порушується зір, сприйняття звукових сигналів. В наш час вивчається професійна шкідливість різних видів ЕМП, вплив на людей, створених радіо і телепередавачами, а також атмосферним радіо фоном. В останній час рівень цих полів значно зріс.

Запитання та завдання до даного розділу.

1. Назвіть схожі елементи в голосовому апараті людини та в музичних інструментах.

2. Що загальне між зовнішнім вухом та звукоприймачем?

3. Довжина слухового проходу вуха 2,7 см. Визначить частоту звука, при якій людина бути чути найкраще?

4. Чому коли ви гризете сухарик, то вам здається, що ви створюєте більше шуму, чим ваш сусід, який теж їсть сухарик ?

5. Чому не слід дивитися на полум’я, яке виникає при електрозварюванні?

Чому темне скло захищає від шкідливого впливу полум’я?

6. Які промені викликають засмагу та опіки на тілі? Чому лікарі - рентгенологи при роботі використовують рукавиці, фартухи, окуляри, до яких ввели солі свинцю?



4. Вивчаючи «Оптику» зазначимо, що в медицині широко застосовують різноманітні оптичні прилади: мікроскопи, лупи, бінокулярні лупи тощо.

При дослідженні ока часто користуються офтальмоскопом – дзеркалом для очей. Робота цього приладу ґрунтується на тому, що промені, які потрапляють в око, частково відбиваються від поверхні сітчатки і заломлюючись у середовищах ока, проходять в напрямку протилежному падаючому світлу. Якщо джерело світла розташувати трохи збоку і спрямувати світло від нього в досліджу вальне око за допомогою ввігнутого сферичного дзеркала, у якого в центрі є отвір, то частина відбитих від сітчастої оболонки променів пройде крізь цей отвір, і око спостерігача, розташоване напроти отвору, побачить зображення очного дна. Для кращого спостереження на шляху променів, які йдуть від очного дна, розташовують збиральну лінзу, яка дає збільшення зображення картини.

Для огляду носоглотки, трахеї, бронхів, шлунку застосовують прилади (ендоскопи), які складаються із джерела світла і оглядової трубки, яка являє собою складний оптичний прилад з різною кількістю лінз і призм. У сучасних ендоскопах застосовується волоконна оптика. Вони складаються з декількох скловолокон товщиною до 10 мк, закріплених на кінцях, завдяки чому апарат має велику гнучкість. В нових типах ендоскопів видиме світло доповнене ультрафіолетовим випромінюванням.

Ендоскоп можна використовувати для лікування, методом променевої терапії, опромінюючи за його допомогою ділянку новоутворення радіоактивним апаратом.



5. Атом і атомне ядро.

Під час вивчення розділу, приділяємо увагу застосуванню радіоактивних ізотопів в біології і медицині, біологічної дії іонізуючих випромінювань, застосування лазерів і спектрального аналізу. Відомо, що атоми радіоактивних елементів відрізняються тим, що вони є джерелом випромінювання в оточуюче середовище.

Основними напрямами використання мічених атомів в медицині вважають:

1) дослідження обміну речовин у людини, в тому числі швидкості переміщення окремих компонентів;

2) спостереження за накопиченням різних елементів у тканинах;

3) дослідження біологічних рідин.

Іонізуюче випромінювання при дії на живі організми призводять до іонізації молекул води, яка завжди є у живих тканинах, і молекул різних білкових речовин. При цьому у живих тканинах утворюються вільні радикали – які мають велику токсичність, змінюють життєві процеси.

Якщо людина зазнає систематичну дію навіть дуже малої дози випромінювання, або в її організмі відкладаються радіоактивні речовини, то може розвинутись хронічна променева хвороба.

Для лікувальних цілей застосовують радіоактивні ізотопи фосфору, йоду та ін. Прийняті через рот, ці речовини концентруються в певних органах і тканинах організму, де розпадаються, і діють своїм випромінюванням на тканини.

Застосування лазерів у медицині почалося з хірургії ока. Лазер має дуже високу частоту енергії, яку легко сконцентрувати в точці розміром у 1/50 частину діаметру людського ока. Промінь лазера діє на біологічні тканини не торкаючись до них механічними частинами апарата. Лазер використовують лікарі і для обстеження сітківки, яке проводиться після закапування ліків, які спричиняють розширення зрачка, потім спрямовують в око пацієнта досить інтенсивний пучок світла і проводять спостереження за допомогою офтальмоскопа.

Застосування лазерів особливо ефективно тоді, коли операція здійснюється на тканинах з великим кровопостачанням. Вони отримали широке застосування в шлунково-кишковій хірургії, при з’єднанні органів, на жовчних шляхах, печінці. Загальновідомо застосування лазерів при пластичних операціях, для видалення шкіряних пухлин, пігментних плям та іншого.

Вивчаючи спектральний аналіз розповідаємо про його застосування до визначення будови гемоглобіну.



Гемоглобін – основний компонент еритроцитів, які переносять кисень від легень до тканин, а вуглекислоту – від тканин до легенів. До складу молекули гемоглобіну входять чотири атоми заліза, функції яких дуже важливі. Кожний атом заліза знаходиться в центрі групи атомів, які утворюють гем-пігмент, який надає крові червоного кольору і властивості з’єднуватися з киснем. Реакція між гемоглобіном і киснем полягає в перетворенні гемоглобіну в оксигемоглобін. Ця реакція викликає зміну кольору гемоглобіну та його спектра. Ці відмінності визначають спектральним аналізом.

Молекули гемоглобіну можна дослідити за допомогою рентгено-структурного аналізу. На монокристал гемоглобіну спрямовують вузький монохроматичний пучок рентгенівських променів. Якщо кристал нерухомий, то на фотоплівці, яка розташована позаду нього, будуть спостерігатися плями, розташовані по еліпсам. Якщо ж кристал обертати певним чином, то плями з’являються у кутах правильної «гратки», яка відбиває розташування молекул у кристалі. На основі рентгенограм можна судити про атомну структуру кристала. Одержану рентгенограму можна роздивлятися як зріз через сферу, заповнену шарами дифракційних плям. Цей метод аналізу застосовується для вивчення будови волосини, волокон шовку і вовни, за його допомогою відкриті форми фібріллярного білку, одержані дані про будову молекул інсуліну, гемоглобіну, ДНК.
скачать файл



Смотрите также:
Форми та методи здійснення зв’язку фізики
177.9kb.
Сформувати в учнів поняття про відсоток; вміння записувати відсотки десятковими і звичайними дробами
59.96kb.
Фізіологічні та патологічні форми прикусу, їх лицеві та внутрішньоротові ознаки. Графічні методи вивчення форми зубних дуг Хаулея-Герберта-Гербста, Калвеліса та ін
716.38kb.
Обґрунтуйте роль фізики у повсякденному житті та у розвитку техніки. Розкажіть про внесок українських учених у розвиток фізики. Охарактеризуйте методи дослiдження фiзичних явищ
65.44kb.
К-сть годин
76.21kb.
Перспективний педагогічний досвід визначає зміст освіти, істотно впливає на форми і методи, організаційну структуру педагогічного процесу
1114.57kb.
«Про Аладдіна і про чарівну лампу» (Арабська казка)
57.15kb.
В. С. Горин готуємось до зно з фізики
1498.22kb.
Пізнавальний інтерес учнів до вивчення фізики рекомендаційний бібліографічний список літератури
47.98kb.
Рішення міської ради від 29. 04. 2011 року №40-7/VІ
208.67kb.
Методи дослідження матеріалів. Дифракційні методи дослідженая структури матеріалів: Навч посібник / Ї. В. Гусев, М. Б. Груданов. К
324.09kb.
Таким чином, в індустріально розвинутих країнах зв’язок розглядається як один з важливих факторів економічного розвитку, підвищення конкурентоспроможності виробництва і процвітання нації
40.44kb.