Файл: 1.pdf

3 

ЗМІСТ

 
 
ПЕРЕДМОВА ........................................................................................ 7 
 
ГЛАВА 1. ВСТУП ДО БІОФІЗИКИ І БІОМЕХАНІКИ .................. 10 

§ 1.1. Предмет, методи дослідження, історія розвитку біофізики .. 10 
§ 1.2. Предмет, методи дослідження, історія розвитку 
біомеханіки ...................................................................................... 16 
§ 1.3. Моделювання механічних та фізичних явищ 
у біологічних системах .................................................................... 24 
Контрольні питання ......................................................................... 34 
 

ГЛАВА 2. ТЕРМОДИНАМІКА БІОФІЗИЧНИХ ПРОЦЕСІВ ....... 35

§ 2.1. Закони термодинаміки біологічних систем ........................... 36 
§ 2.2. Організм як відкрита термодинамічна система ..................... 41 
§ 2.3. Стаціонарний стан та критерії досягнення стійкості 
стаціонарного стану біологічних систем .......................................... 44 
Контрольні питання ......................................................................... 49 
Питання тестового контролю .......................................................... 50 
Задачі для самостійного розв’язку .................................................. 52 
 

ГЛАВА 3. МОЛЕКУЛЯРНА БІОФІЗИКА ....................................... 53

§ 3.1. Коротка характеристика основних біополімерів ................... 54 
§ 3.2. Біологічна роль води, її структура, гідрофільні 
і гідрофобні взаємодії ...................................................................... 60 
§ 3.3. Біофізика білків ...................................................................... 62 
§ 3.4. Гідрофобні взаємодії і структури білків ................................ 65 
§ 3.5. Зв’язування лігандів з макромолекулами в біополімерах ..... 68 
Контрольні питання ......................................................................... 72 
 

ГЛАВА 4. БІОФІЗИКА КЛІТИНИ. БІОЕНЕРГЕТИКА ................. 74

§ 4.1. Структура і функції клітинної мембрани ............................... 74 
§ 4.2. Потенціал спокою на клітинній мембрані ............................. 76 
§ 4.3. Потенціал дії ........................................................................... 79 
§ 4.4. Сила, робота і енергія в біологічних системах ...................... 80 
§ 4.5. Види роботи в біологічних системах ..................................... 82 
Контрольні питання ......................................................................... 85 
Питання тестового контролю .......................................................... 85 
Задачі для самостійного розв’язку .................................................. 87 

Л. І. Григор’єва, Ю. А. Томілін  

4 

ГЛАВА 5. БІОМЕХАНІЧНІ ОСНОВИ СИСТЕМИ 
КРОВООБІГУ ЛЮДИНИ. ГЕМОДИНАМІКА ............................... 90

§ 5.1. Реологічні і гемодинамічні характеристики крові ................. 90 
§ 5.2. Механічні властивості тканин кровоносних судин ............... 95 
§ 5.3. Біомеханіка роботи серцево-судинної системи ..................... 96 
§ 5.4. Моделі руху крові в судинній системі ................................. 105 
§ 5.5. Робота серця і ККД його роботи. Апарат штучного 
кругообертання крові ...................................................................... 112 
Контрольні питання ....................................................................... 114 
Питання тестового контролю ........................................................ 116 
Задачі для самостійного розв’язку ................................................ 119 
 

ГЛАВА 6. БІОФІЗИКА СКОРОЧУВАЛЬНИХ ПРОЦЕСІВ ........ 121

§ 6.1. Механічна будова м’язу ....................................................... 121 
§ 6.2. Механізм м’язового скорочення. Ізотонічне та 
ізометричне скорочення ................................................................ 124 
§ 6.3. Механічні властивості м’язової тканини. 
Моделювання м’язів ...................................................................... 128 
§ 6.4. Режими роботи м’язів та ККД їх роботи ............................. 134 
§ 6.5. Анатомо-фізіологічні фактори, що визначають 
механічні властивості м’язів.......................................................... 140 
§ 6.6. Дія односуглобних і багатосуглобних м’язів. 
М’язова координація ....................................................................... 142 
Контрольні питання ....................................................................... 144 
Питання тестового контролю ........................................................ 145 
Задачі для самостійного розв’язку ................................................ 147 
 

ГЛАВА 7. БІОМЕХАНІКА ОПОРНО-РУХОВОЇ СИСТЕМИ ..... 149

§ 7.1. Механічні властивості біологічних тканин та апаратів 
опорно-рухової системи людини ................................................... 150 
§ 7.2. Біомеханічна система, біомеханічні пари 
та біокінематичні ланцюги ............................................................ 158 
§ 7.3. Ступені вільності в біокінематичних ланцюгах .................. 161 
§ 7.4. Біомеханічні характеристики рухів людини. 
Кінематичні та динамічні особливості рухів людини ................... 164 
§ 7.5. Визначення інерційних характеристик ................................ 169 
§ 7.6. Силові характеристики рухів людини.................................. 172 
§ 7.7. Енергетичні характеристики рухів людини ......................... 176 
§ 7.8. Важільний устрій рухового апарату людини ....................... 178 
§ 7.9.«Золоте правило» механіки в рухах людини ........................ 183 

Основи біофізики і біомеханіки

5 

§ 7.10. Маятниковий принцип рухів окремих ланок ..................... 185 
Контрольні питання ....................................................................... 186 
Питання тестового контролю ........................................................ 189 
 

ГЛАВА 8. ЕЛЕКТРОДИНАМІКА БІОСИСТЕМ ТА ДІЯ 
ФІЗИЧНИХ ПОЛІВ НА БІОСИСТЕМИ ........................................ 194

§ 8.1. Електричні властивості біологічних тканин і рідин та 
електромагнітні характеристики біосистем .................................. 194 
§ 8.2. Біологічна дія постійного і змінного електричного струму 
та використання в медицині .......................................................... 202 
§ 8.3. Біологічна дія електричного та магнітного полів та 
використання в медицині ............................................................... 212 
§ 8.4. Біологічна дія електромагнітного випромінювання 
радіочастотного діапазону та використання в медицині .............. 216 
§ 8.5. Біологічна дія електромагнітного випромінювання 
оптичного діапазону та використання в медичних цілях .............. 220 
§ 8.6. Біологічна дія іонізуючого випромінювання та 
використання в медичних цілях .................................................... 225 
Контрольні питання ....................................................................... 256 
Питання тестового контролю ........................................................ 258 
 

ПРАКТИЧНІ РОБОТИ ............................................................... 262 

Практична робота № 1 

Визначення кінематичних характеристик обертального 
руху тіла та аналіз залежності руху людини 
від дії сили тяжіння ........................................................................ 262 

Практична робота № 2

Визначення положення загального центру тяжіння 
тіла людини графічним методом (складання сил тяжіння) ........... 267 
 

Практична робота № 3  

Визначення положення загального центру тяжіння тіла 
людини аналітичним методом (складання моментів 
сил тяжіння за теоремою Варіньйона)........................................... 271 

.

Практична робота № 4

Визначення моменту інерції тіла людини при виконанні 
рухових дій (за методом В. А. Петрова) ........................................ 274 

Л. І. Григор’єва, Ю. А. Томілін  

6 

Практична робота № 5

Визначення моменту сили тяги м’язу ........................................... 278 
 

Практична робота № 6

Дослідження гемодинамічних процесів в організмі людини ........ 281 
 

Практична робота № 7  

Визначення товщини захисних екранів при роботі з гамма- та 
рентген-діагностично-терапевтичними апаратами ....................... 287 
 

ДОДАТКИ .......................................................................................... 292 

Методи статистичної обробки експериментальних даних ............ 292 

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ ................................. 295