Учебный план отделения медицинской физики включает дисциплины специальности физика и цикл дисциплин отделения:

• Анатомия и физиология человека

  Общие вопросы.

  Учение о клетке, тканях, органах, системах органов. Строение эпителиальной, соединительной, мышечной, нервной тканей и их функции. Основы эмбриологии человека. Образование половых клеток. Оплодот­ворение. Развитие зародыша. Кости и их соединения. Строение костей, их состав. Способы соединения костей. Кости осевого скелета. Кости свободных конечностей. Кости черепа. Грудная клетка. Пояса конечностей. Мышечная система. Строение поперечно-полосатой и гладкой мышечной ткани. Основные группы мышц тела человека. Физиологические особенности мышечной ткани. Виды сокращения. Утомление. Работоспособность. Система крови. Функции крови. Состав крови, основные физико-химические свойства крови. Количество крови. Состав плазмы. Форменные элементы, количество, кровяные пластинки. Гемоглобин. Лейкоцитарная формула. Защитные свойства крови. Образование, состав и значение лимфы. Сердечно-сосудистая система. Значение кровообращения для организма. Строение сердца. Расположение основных артериальных и венозных стволов. Особенности строения артерий, капилляров, вен. Физиология сердца, основные свойства сердечной мышцы. Автоматия. Цикл сердечной деятельности. Внешние проявления деятельности сердца (толчок, тоны, электрокардиограмма). Регуляция работы сердца. Движение крови по сосудам. Кровяное давление. Скорость движения крови. Круги кровообращения. Артериальный пульс. Регуляция кровооб­ращения Система органов пищеварения. Строение органов полости рта, пищевод, желудок, тонкий, толстый кишечник. Значение пищеварения для организма. Методы изучения пищеварения. Пищеварение в желудке. Секреторная роль поджелудочной железы. Печень и выработка желчи. Пищеварение в тонком кишечнике. Пищеварение в толстом кишечнике. Регуляция. Всасывание в различных отделах, механизмы всасывания. Система органов дыхания. Значение дыхания для организма. Строение органов дыхательной системы. Механизм вдоха и выдоха, Регуляция дыхания. Легочные объемы. Вентиляция легких, газообмен в легких, транспорт газов кровью. Тканевое дыхание. Обмен веществ и энергии. Понятие о процессах ассимиляции и диссимиляции. Обмен энергии. Обмен веществ. Терморегуляция. Питание. Специфическое динамическое действие пищи. Состав пищевых веществ. Органические вещества пищи. Вода. Минеральные компоненты. Витамины. Выделительная система. Значение выделения для организма. Строение органов мочеполовой системы. Выделительная функция легких, кожи, желудочно-кишечного тракта. Железы внутренней секреции. Топографическое положение желез. Понятие о гормонах и механизмах их действия. Гормоны основных желез внутренней секреции. Проявле­ния гипо- и гиперпродукции желез внутренней секреции. Нервная система. Роль нервной системы в интегративной деятель­ности организма. Рефлекс - основная форма нервной деятельности. Строение и функции спинного мозга. Рефлекторная деятельность спинного мозга. Строение головного мозга. Образования, входящие в состав мозгового ствола. Конечный мозг. Строение полушарий головного мозга. Понятие о корковых центрах. Электроэнцефалограмма. Высшая нервная деятельность. Условные рефлексы. Работы И.П.Павлова. Торможение условных рефлексов. Сон и его механизмы. Типы и характер высшей нервной деятельности. Вегетативная нервная система. Симпатический и парасимпатический отдел. Особенности строения и функционирования. Органы чувств. Сенсорные системы. Значение органов чувств. Понятие об анализаторах. Зрительная сенсорная система. Слуховая сенсорная система. Обонятельная сенсорная система. Кожно-мышечное чувство.

  Перечень лабораторных занятий:

  1. Изучение на препаратах и с помощью атласов строения клеток и тканей организма человека.
  2. Биоэлектрические явления в мышцах и нервах. Опыты Гальвани. Порог раздражения. Одиночное и титаническое мышечное сокращения.
  3. Строение скелета человека.
  4. Техника взятия крови. Роль осмотического давления (определение резистентности эритроцитов). Принцип подсчета количества эритроцитов и лейкоцитов в крови.
  5. Определение групп крови. Скорость оседания крови. Лейкоцитарная формула.
  6. Особенности физиологических свойств сердечной мышцы. Автоматия. Анализ проводящей системы сердца.
  7. Определение кровяного давления. Изучение движения крови по кровеносным сосудам лягушки.
  8. Анализ рефлекторной дуги. Рефлексы спинного мозга. Время рефлекса.

  Литература:

  1. Физиология человека под ред. Г,И.Косицкого.-М. :Медицина, 1985.
  2. Физиология человека под ред. Шмидта. -М.:Мир.-1960, в 4 т.
  3. Физиология человека и животных под ред. А.Б.Когана, ч.1,2. -М.: Высшая школа. –1984..
  4. Основы физиологии человека под ред. Б.Н.Ткаченко. -С.-Петербург, т.1.2. -1994.
  5. Общий курс физиологии человека и животных под ред.А.Д.Ноздрачева. т.1,2 -М.:Высшая школа.-1991.
  6. Ханц Фениш. Карманный атлас анатомии человека на основе Междуна­родной номенклатуры.-Минск: Вышейшая школа.-1997.

• Функциональная и лабораторная диагностика патологических состояний человека

  Понятие о здоровье и болезни. Периоды, течение, исходы болезни. Этиология, патогенез, симптомы, синдромы. Клинико-лабораторные методы исследования. Функциональная диагностика патологических состояний. Заболевания органов дыхания. Клинико-биохимическое исследование крови, экссудата, мокроты. Флюорография, рентгенография, рентгеноскопия, бронхография, спирография, пневмотахиметрия. Заболевания сердечно-сосудистой системы: ишемическая болезнь сердца (инфаркт миокарда, стенокардия), гипертоническая болезнь, ревматизм и пороки сердца, недостаточность кровообращения. Измерение артериального давления, электрокардиография, поликардиография, фоно- и эхокардиография, велоэргометрия, коронарокардиография, ЭКГ-наблюдение по Холтеру. Заболевания желудочно-кишечного тракта. Ультразвуковое исследование (УЗИ), зондирование, рентгеноскопия и рентгенография желудка, фоброгастродуоденоскопия, ректороманоскопия, холецистоскопия, сканирование печени, внутрижелудочная pH-метрия. Клинико-биохимические исследования крови, желудочного и дуоденального содержимого, копрограмма. Заболевания эндокринной системы. Радиоизотопное и ультразвуковое сканирование, топография мозга и надпочечников, рентгенография черепа, пневмосупраренография, иммуноферментные исследования, глюкометрия. Заболевания мочеполовой системы. Обзорная рентгенография почек, радиоизотопная рентгенография, ретроградная урография, хромоцистоскопия, УЗИ почек и яичников. Клинико-биохимические исследования крови и мочи. Заболевания нервной системы. Томография мозга, электроэнцефалография, эхоэнцефалография, реоэнцефалография, определение внутричерепного давления, миография, реовазография. Клинико-биохимические исследования крови и спиномозговой жидкости. Патология органов чувств. Определение остроты зрения, офтальмоскопия, рефрактометрия, периметрия, скотометрия, электроретинография, реоофтальмография, радиометрия глаза, определение внутриглазного давления. Отоскопия, аутография, вестибулометрия, электронистагмография. Патология тканевого роста. Опухоли. Сканирование, радиоизотопные и радиоимунные исследования, рентгенография и томография опухолей. Биопсия и гистологические исследования тканей.

• Медицинская механика и гемодинамика

  Законы сохранения момента импульса и их использование в медицине. Баллистокардиография. Сочленения и рычаги в опорно-двигательном аппарате человека. Эргометрия. Перегрузки и невесомость. Вестибулярный аппарат как инерциальная система ориентации. Голосовой и слуховой аппарат человека. Характеристики звука и слухового ощущения. Звуковые измерения. Звуковые методы клинических исследований. Физические характеристики шумов и вибраций. Газообразная середа и процесс дыхания. Аппарат искусственного дыхания. Гипербарическая оксигенация, барокамеры, баро- операционные. Аэрозоли и их получение, свойства и применения в медицине. Вязкость биологических систем. Определение вязкости крови. Приборы, основанные на использовании законов движения жидкостей. Движение крови в сосудистой системе. Измерение давления крови. Физические основы гемодинамики. Механические свойства крови.

• Медицинская электроника

  Электронные системы для измерения важнейших параметров организма. Электростимуляторы. Блоки электропитания. Системы электрической защиты. Сенсоры физических величин, используемых в медицине. Датчики температуры тела, давления и потока крови, газового состава, химического состава крови. Датчики электрических и магнитных полей. Электроды для измерения биопотенциалов. Датчики биоэлектрических сигналов. Специализированные аналоговые электронные схемы усиления сигналов. Дифференциальный усилитель. Усилители с высоким импедансом. Усилители биопотенциалов. Быстродействующие усилители. Методы цифровой электроники в медицине. Устройство аналого-цифрового преобразователя и схема соединения с ЭВМ. Компьютерные методы обработки сигналов. Специализированные генераторы сигналов для применения в медицине. Методы генерации электрических сигналов. Формирование сигналов сложной формы. Медицинские измерительные приборы. Приборы измерения давления и потока крови, температуры тела и биопотенциала. Тепловизоры и их применение.

• Прикладная термо- и электродинамика в медицине

  Организм как открытая термодинамическая система. Калориметрические методы измерения в медицине. Физические свойства холодных и нагретых сред, используемых в медицине. Применение низких температур в медицине. Физические основы электрокардиографии. Лечебные методы с применением постоянного электрического поля. Электрические свойства биологических тканей и жидкостей при постоянном токе. Лечебные методы, основанные на использовании постоянного тока. Механизмы воздействия низкочастотных импульсов тока на биологические ткани и их применение в электродиагностике, электростимуляции и электротерапии. Действие на организм магнитного поля. Физические основы магнитобиологии. Действие переменным магнитным полем. Низкочастотная магнитотерапия. Физические основы реографии. Действие на организм переменного тока низкой, звуковой и ультразвуковой частоты. Действие на биологические ткани импульсного тока высокой и сверхвысокой частоты. Действие на организм переменным электрическим полем. УВЧ – терапия. Действие на организм электромагнитными волнами. Микроволновая терапия. Дециметровая терапия.

• Биофизика

  Введение. Задачи и методы биофизики. Химические основы биофизики: аминокислоты, состав и первичная структура белков, нуклеиновые кислоты. Молекулярная биофизика. Пространственные конфигурации полимерных молекул. Статистический характер организации полимеров. Объемные взаимодействия и переходы глобула-клубок в полимерных макромолекулах. Фазовые переходы в белках. Слабые взаимодействия в биологических молекулах. Взаимодействия Ван-дер-Ваальса. Потенциалы взаимодействия. Водородная связь. Заряд - дипольное взаимодействие. Гидрофобные взаимодействия. Внутреннее вращение и поворотная изомерия. Конформационная энергия и пространственная организация биополимеров. Конформационная энергия полипептидной цепи. Пространственная организация и уникальность структуры белка. Особенности пространственной организации нуклеиновых кислот. Динамика белков и физические методы ее исследования. Структурные изменения и конформационная подвижность белков. Метод изотопного обмена. Применение люминесценции для изучения динамики белков. Метод спиновых меток. Метод ядерного магнитного резонанса. Метод гамма-резонансной спектроскопии. Электронные свойства биополимеров. Природа химической связи. Электронные спектры биополимеров: хромофорные группы; энергетическая структура полипептидных цепей. Перенос электронов и миграция энергии в биоструктурах. Перенос электронов по белковой цепи: проводимость белков; модели проводимости. Механизмы переноса энергии в биоструктурах: индуктивно - резонансный; обменно - резонансный; экситонный. Биофизика мембранных процессов. Молекулярная организация и конформационные свойства биологических мембран. Состав и строение биологических мембран. Образование мембранных структур. Термодинамика процессов формирования и устойчивости мембран. Механические свойства мембран. Фазовые переходы в мембранных системах. Особенности межмолекулярных взаимодействий в мембранах. Транспорт веществ через биологические мембраны. Транспорт неэлектролитов: диффузия; облегченная диффузия. Транспорт ионов. Электродиффузионная теория транспорта ионов через мембраны. Уравнение электродиффузии Нернста-Планка. Активный транспорт. Потенциал действия. Ионные токи в мембранах аксона. Распространение импульса вдоль аксона. Собственные физические поля организма человека. Виды физических полей человека и их источники. Низкочастотные электрические и магнитные поля. Инфракрасное излучение. Электромагнитные волны СВЧ-диапазона. Оптическое излучение человека. Акустические поля человека.

• Медицинская оптика

  Введение. Оптика в медицине. Задачи курса медицинской оптики. Офтальмологическая оптика. Оптическая система человеческого глаза и ее особенности. Законы геометрической оптики в офтальмологии. Функции зрения. Аберрации оптической системы глаза. Клиническая рефракция глаза, виды клинической рефракции, астигматизм. Основы офтальмологической техники. Офтальмоскопия. Принципиальная схема офтальмоскопа. Методы устранения световых рефлексов. Методы измерений на глазном дне. Поляризационные офтальмоскопические приборы. Приборы для флуоресцентной ангиографии. Приборы для биомикроскопии глаза. Перспективы получения голограмм глаза. Приборы для подбора средств коррекции зрения. Устройство и принцип действия офтальмометров. Оптическая схема рефрактометров и их применение. Приборы для контроля средств коррекции зрения (диоптриметры). Оптическая микроскопия. Оптическая система и устройство биологического микроскопа. Некоторые специальные приемы оптической микроскопии: измерение размеров микроскопических объектов; микропроекция и микрофотография; метод фазового контраста, метод темного поля. Исследование биологических тканей в поляризованном свете. Поляризационная микроскопия. Люминесцентная микроскопия. Квантовая медицина. Особенности взаимодействия лазерного излучения с биологическими объектами. Общие сведения о лазерах, применяемых в медицине и биологии. Лазеры и лазерные системы для диагностики биологических объектов. Диагностические методы, использующие упругое рассеяние света. Лазерная спектроскопия квазиупругого рассеяния. Интерферометрические и голографические методы диагностики. Абсорбционные и калориметрические методы диагностики. Лазерная спектроскопия комбинационного рассеяния. Лазерный флуоресцентный анализ.

• Прикладная акустика в медицине

  Основы общей акустики. Характеристики акустического поля и единицы измерений. Акустическое согласование сред. Рассеивание, поглощение и отражение акустических волн. Акустическая кавитация и ее применение в медицине. Преобразователи акустических волн и методы измерения характеристик акустического поля. Пьезоэлектрические преобразователи. Электрофизические параметры и акустические свойства материалов для преобразователей. Характеристики направленности электроакустических преобразователей. Методы и аппаратура для измерения основных характеристик акустического поля. Спекральный анализ акустических сигналов и шумов. Акустическая диагностика живых организмов и мониторинг акустики окружающей среды. Основные принципы лоцирования внутренних органов человека. Акустические характеристики живых организмов. Принципы построения и базовая структура диагностической системы с компьютерной обработкой сигналов. Физические основы допплерогарфии. Визуализация акустических полей. Анализ акустических томограмм. Акустическая терапия и хирургия. Влияние акустических волн на биофизические и биохимические процессы. Принципы построения и базовая структура физиотерапевтического и хирургического оборудования. Терапевтическое лечение акустическим полем. Акустические шумы: санитарные нормы и экологические требования относительно акустических полей.

• Электронно-микроскопическая техника для медико-биологических исследований

  Разрешающая способность электронного микроскопа. Типы электронных микроскопов. Электронно-оптическая схема электронного микроскопа. Автоматизация анализа электронно-микроскопической информации. Растровые электронные микроскопы. Электронные микроскопы – рентгеновские микроанализаторы. Основные методы препарирования биологических объектов. Ультрамикротомы. Вспомогательная аппаратура и специальные приставки для электронных микроскопов.

• Ядерная медицина

  Взаимодействие радиоактивного излучения с веществом. Особенности поглощения радиоактивного излучения в биологических средах. Дозиметрические величины и единицы их измерений. Особенности дозиметрических измерений для α- , β- и γ-излучений. Методы и приборы измерения доз. Распределение дозы в облучаемой среде. Доза в организме. Доза при внутритканевой терапии. Источники излучений. Естественные и искусственные радиоактивные элементы. Генераторы рентгеновских лучей. Физические основы биологического воздействия и терапевтического эффекта облучения. Лечебное действие излучений. Защита от излучений. Максимально допустимые уровни загрязнения.

• Перечень лабораторных работ специального практикума по медицинской физике

  Компьютерные системы функциональной диагностики «Сфера-4» и «Кардио+»: методика и техника измерения кардиограмм и фонокардиограмм; измерение реоэнцефалограмм; исследование функций дыхания. Измерение динамических электрокардиограмм на велоэргометре КРК. Ультразвуковое сканирование внутренних органов и поверхностно расположенных структур на ультразвуковом сканере «Сономед 400D». Измерение и расчет допплерограмм сосудов головного мозга на комьютерном комплексе «Сономед 300М». Измерение и обработка эхоэнцефалограмм на комьютерном комплексе «Сономед 315Р». Исследование электроэнцефалограмм на компьютерных ситемах «Neurolab-2000». Измерение миограмм на миографе „Нейрон МВП”. Определение размеров эритроцитов при помощи микроскопа. Изучение люминесцентного микроскопа «ЛЮМАМ - И». Исследование спектров поглощения хромофоров на спектрофотометре СФ-46. Измерение характеристик роговицы при помощи офтальмометра ОФ-3. Наблюдение глазного дна при помощи офтальмоскопа. Определение оптической силы линз при помощи диоптриметра.