Медицинская биофизика. Учебник

Условные сокращения
Предисловие
Введение в биофизику
Предмет биофизики
Методы и направления современной биофизики
Особая миссия биофизики в биологии и медицине
Раздел 1 ТРАНСПОРТ ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМЕ
(БИОМЕМБРАНОЛОГИЯ)
1.1. Структура, свойства и функции
биологических мембран
1.1.1. Структурно-молекулярная организация
биологических мембран
1.1.2. Физические и физико-химические
свойства биологических мембран
1.1.3. Функции биологических мембран
1.1.4. Модели биологических мембран
1.1.5. Искусственные мембраны
1.1.6. Пассивный и активный транспорт веществ
(массоперенос) через биомембраны
1.2. Кинетика биофизических процессов
массопереноса
1.2.1. Уравнения переноса
1.2.2. Кинетика сопряженных процессов
массопереноса
1.2.3. Сопряженный массоперенос заряженных
частиц (ионов) через биологиче-
скую мембрану
1.2.4. Проницаемость клеточных мембран
1.2.5. Транспорт липофильных веществ через
биологические мембраны
1.2.6. Транспорт гидрофильных веществ через
биологические мембраны
1.3. Биологические насосы
1.3.1. Активный транспорт (общие положения)
1.3.2. Системы активного транспорта ионов
1.3.3. Ионный транспорт у галобактерии
1.3.4. Облегченная диффузия
1.3.5. Специальные механизмы
трансмембранного массопереноса
1.4. Транспорт веществ в многомембранных
системах организма
1.4.1. Понятие о многомембранной системе
1.4.2. Биофизические механизмы всасывания
веществ в желудочно-кишечном тракте
1.4.3. Биофизический механизм секреции
1.4.4. Обмен жидкости через стенку
кровеносного капилляра
1.4.5. Биофизические механизмы выделения
веществ почками
1.4.6. Биофизические основы дыхания
Рекомендуемая литература
Раздел 2 БИОЭНЕРГЕТИКА
2.1. Квантово-механические основы биоэнергетики
2.1.1. Основные понятия квантовой механики
2.1.2. Испускание и поглощение энергии
атомами и молекулами
2.1.3. Квантово-механические особенности
строения биомолекул
2.1.4. Механизмы переноса энергии и заряда в
биомолекулярных системах
2.1.5. Люминесценция биологических систем
2.2. Электронная схема жизни
2.2.1. Биофизические механизмы фотосинтеза
2.2.2. Биофизика клеточного дыхания
2.3. Первое начало термодинамики и живые
организмы
2.3.1. Определения основных
термодинамических величин
2.3.2. Первое начало термодинамики
2.3.3. Свободная и связанная энергия
2.3.4. Обратимые и необратимые процессы
2.3.5. Применение первого начала
термодинамики к живым организмам
2.3.6. Источники свободной энергии живого
организма и виды совершаемых им работ
2.3.7. Тепловой баланс организма, способы
теплообмена
2.3.8. Химическая и физическая терморегуляция
2.3.9. Энерготраты организма, основной обмен
2.3.10. Физиологическая калориметрия
(биокалориметрия)
2.4. Второе начало термодинамики
2.4.1. Понятие энтропии
2.4.2. Статистический смысл энтропии
2.4.3. Формулировка второго начала
термодинамики
2.4.4. Диссипативная функция
2.4.5. Научное и практическое значение второго
начала термодинамики
2.4.6. Второе начало термодинамики в
биологических системах
2.4.7. Стационарное состояние
2.4.8. Теорема Пригожина
2.4.9. Термодинамический критерий эволюции.
Особенности биологической эволюции
2.4.10. Диссипативные структуры
2.4.11. Методологическое значение второго
начала термодинамики
Рекомендуемая литература
Раздел 3 БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИКА
3.1. Основные положения теории
электромагнитного поля
3.1.1. Истоки теории ЭМП
3.1.2. Материальные уравнения Максвелла
3.1.3. Взаимодействие ЭМП с веществом
3.1.4. Основные уравнения Максвелла
3.1.5. Излучение и распространение
электромагнитного поля
3.1.6. Электромагнитный спектр (шкала
электромагнитных волн)
3.1.7. Преобразование электрического поля
физическими средами
3.2. Электрические и магнитные свойства
тканей организма
3.2.1. Электропроводность живых тканей
3.2.2. Диэлектрические свойства живых тканей
3.2.3. Магнитные свойства живых тканей и
биологические эффекты магнитных полей
3.2.4. Дисперсия электрического импеданса
живых тканей
3.3. Механизмы биоэлектрогенеза и его роль в
возбуждении
3.3.1. Развитие концепции "животного
электричества" до создания Сванте Ар-рениусом
теории электролитической диссоциации
3.3.2. Физико-химические основы
биоэлектрогенеза
3.3.3. Потенциал покоя
3.3.4. Потенциал действия
3.3.5. Роль ионных каналов в биоэлектрогенезе
3.3.6. Возбудимость и возбуждение
3.3.7. Реакции невозбудимых и возбудимых
мембран на раздражители
3.3.8. Вольт-амперные характеристики
возбудимой и невозбудимой мембран
3.3.9. Пороговый раздражитель как мера
возбудимости
3.3.10. Электротонические явления
3.3.11. Рефрактерность
3.3.12. Аккомодация возбудимых тканей
3.3.13. Лабильность возбудимых тканей
3.3.14. Локальный ответ
3.4. Распространение возбуждения
3.4.1. Кабельные свойства биологических
мембран
3.4.2. Бездекрементное распространение
возбуждения по возбудимой мембране
3.4.3. Сальтаторное проведение нервного
импульса
3.4.4. Уравнение Ходжкина-Хаксли
3.4.5. Синаптическая передача
3.5. Внешние низкочастотные
электромагнитные поля тканей и органов, биофи
зические основы электрографии
3.5.1. Механизм образования внеклеточного
потенциала возбуждения в нервном и мышечном
волокнах
3.5.2. Биофизические основы электрографии
3.5.3. Биофизические основы
электрокардиографии
3.6. Взаимодействие электрической
составляющей электромагнитного поля с орга
низмом
3.6.1. Биологическое действие ЭМП низкой
частоты
3.6.2. Биологическое действие ЭМП высокой
частоты
3.6.3. Частотно-зависимые биологические
эффекты ЭМП
Рекомендуемая литература
Раздел 4 БИОМЕХАНИКА
4.1. Механические свойства живых тканей
4.2. Ультраструктурная основа механических
свойств живых клеток
4.2.1. Промежуточные филаменты
4.2.2. Система микрофиламентов (тонких нитей)
4.2.3. Система микротрубочек
4.3. Биофизика мышечного сокращения
(актин-миозиновая система миоцита)
4.3.1. Особенности актин-миозиновой системы
миоцита поперечнополосатых мышц
4.3.2. Механизм мышечного сокращения
4.4. Механические процессы в
опорно-двигательном аппарате человека
4.4.1. Биомеханические свойства скелетных
мышц
4.4.2. Ремоделирование костной ткани как
основа ее прочности
4.4.3. Биомеханика суставов скелета
4.5. Биомеханика внешнего дыхания
4.6. Биомеханика кровообращения
4.6.1. Элементы биомеханики сердца
4.6.2. Биофизические закономерности движения
крови по сосудам
4.7. Биомеханические процессы в жгутиках и
ресничках
Рекомендуемая литература
Раздел 5 ИНФОРМАЦИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЕ В
БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
5.1. Механизмы преобразования информации в
рецепторах сенсорных систем
5.1.1. Рецепторы сенсорных систем,
классификация рецепторов
5.1.2. Биофизические механизмы
преобразования информации в рецепторах
5.1.3. Понятие о кодировании и некоторые
особенности кодирования информации в
рецепторных аппаратах
5.1.4. Биофизика слуха
5.1.5. Биофизика зрения
5.1.6. Биофизика хемосенсорных систем
5.2. Информация и живой организм
5.2.1. Элементы теории информации
5.2.2. Примеры применения теории информации
к анализу процессов передачи информации в
нервных каналах связи
5.2.3. Информация, заключенная в генетическом
коде
5.3. Регулирование биологических процессов
5.3.1. Содержание кибернетики и бионики
5.3.2. Стратегия управления функциями
организма
5.3.3. Понятие о местной регуляции
физиологических процессов
5.3.4. Понятие о гуморальной регуляции
физиологических процессов
5.3.5. Нервная регуляция физиологических
процессов
5.3.6. Обратные связи в рефлекторных актах
5.3.7. Элементы теории автоматического
регулирования
5.3.8. Приложение теории автоматического
регулирования к рефлекторной деятельности
5.3.9. Форпостное регулирование функций
организма
5.3.10. Регуляция температуры тела
гомойотермного организма
Заключение
Рекомендуемая литература
Приложения
Предметный указатель
Литература