10. SOLUTII IZOTONICE, HIPERTONICE SI HIPOTONICE. MENTINEREA ARHITECTURII CELULARE.

La temperature si concentratii molare egale ,presiunea osmotica a doua solutii diferite , care au solventul comun, este aceeasi. Aceste solutii se numest izotonice.

Mediul cu presiunea osmotica mai mica,in raport cu un alt mediu, se numeste hipoton, iar cu o presiune osmotica mai mare hiperton

11.Modificarea formei si volumul hematiei in functia de osmolaritatea mediului.

In mediile hipotonice apa patrunde prin endosmoza in interiorul celulei provocind hemoliza. Aceasta marire de volum este limitata de perete, rigid in raport cu membrane plasmatica a celulei .In mediile hipertonice apa iese din cellule, provocind separarea celor 2 membrane fenomit numit retatinare. Celula se micsoreaza (se zbirceste) si membrane lasmatica se desprinde de invelisul celulozic.

12.METODE FIZICE IN STUDIUL PERMIABILITATII MEMBRANELOR.

- Metoda osmotica, care consta in evidentierea vitezei de variatie a volumului celulelor introduse in solutiile hipotonice sau hipertonice.

-Metoda indicatorilor, care se bazeaza pe nivelul de variatie a culorii continutului intracellular la patrunderea in celula a anumitor substante.

-Metoda conductibilitatii electrice a membranei. Cind masurarile se efectueaza la frecvente joase a curentului alternativ, conductibilitatea electrica este masura permeabilitatii membranei. Aceasta metoda e utilizata numai in studiul permeabilitatii membranei pt ioni.

-Metoda atomilor marcati, care se bazeaza pe folosirea izotopilor radioactivi. Patrunderea substantei in celula sau iesirea din celula poate fi inregistrata cu ajutorul controlului de radiatii ionizante.

Acest studio are o mare importanta mai ales pt farmacologie si toxicologie. Efectivitatea preparatelor farmaceutice deoinde in mare masura de permeabilitatea membranelor celulare pentru ele.

13. IMPORTANTA OSMOZEI PENTRU MEDICINA. RINICHIUL ARTIFICIAL.

Presiunea osmotica este factorulimportant . care asigura mentinerea volumului si in consecinta – arhitectura celulara, integritatea morfologica si functionala a celulelor.Osmoza intervine in schimbul de substante dintre organisme si mediul ambient. Determinarea punctului crioscopic poate da informative despre concentratia moleculara a serului sangvin sau a altor lichide biologice. Calculul presiunii osmotice permite studiul funtionarii diferitor sisteme fiziologice, Rinichiul artificial este format din două compartimente, separate printr-o membrană. Principiul de funcţionare este următorul. Printr-unul dintre compartimente circulă sângele care conţine apă, ioni, micromolecule (uree, glucoză, etc), macromolecule (proteine) şi celule. Prin celălalt compartiment circulă un lichid special conţinând ioni şi micromolecule utile organismului într-o concentraţie care este menţinută constantă. Prin membrana separatoare se efectuează schimbul de ioni şi micromolecule, în timp ce macromoleculele şi celulele sunt împiedicate să treacă

14. PRODUCEREA ULTRASUNETELOR. RECEPTIONAREA ULTRASUNETELOR.

Ultrasunetele sunt vibratii mecanice ale particulelor unui mediu elastic ce se propaga in spatiu sub forma de unde longitudinale, frecventa carora e cuprinsa intre 2 . 104 Hz si 1010 Hz. Producerea ultrasunetelor se realizeaza cu ajutorul dispozitivelor numite transductoare de tip piezoelectric sau magnetostrictiv.Efectul piezoelectric direct consta in aparitia diferentii de potential electric pe fetele unor cristale, sub actiunea unei presiuni din exterior.Transductorul magnetostrictiv se bazeaza pe modificarea dimensiunilor unui corp fieromagnetic, situate intr-un cimp magnetic exterior. Receptionarea ultrasunetelor se face cu un dispozitiv care functioneaza in baza efectului piezoelectric direct. Undele ultrasonore duc la polarizarea cristalului piezoelectric si ca urmare la generarea cimpului electric alternativ. Propagarea undelor ultrasonore, prin medii elastice, are loc cu vitee ce depend de elasticitatea si densitatea mediului, fiind cuprinse intre 3 . 102 m/s si 6 . 103 m/s.

Avand o lungime de unda mica, ultrasunetele se propaga sub forma de fluxuri inguste bine orientate.

15.EFECTE FIZICE ALE ULTRASUNETULUI.INHALATORUL ULTRASONOR.

Efectele fizice ale ultrasunetelor sunt: mecanice, termice, electrice, optice, chimice. Din efectele mecanice fac parte: cavitatia, dispersia, precipitarea, degazarea lichidelor, coagularea.

Cavitatia este un fenomen complex urmat de efecte secundare importante, apare la propagarea ultrasunetelor cu energii mari in lichide. Sursele de ultrasunete pot emite oscilatii de energii considerabile si cu presiuni de zeci de atmosfere. In asa caz apar ruperi locale ale lichidului cu aparitia unor cavitati initial vidate, dar se umplu rapid cu gaze rarefiate sau cu vaporii lichidului.In bulele formate presiunea variaza cu zeci de atmosfere in ritmul impus de frecventa ultrasunetelor. Fiecare zona a lichidului e supusa unor comprimari si dilatari excesive. Bulele gazoase mici, umplute cu vapori, care se dilate rapid, apoi revin la un volum extrem de mic formeaza implozia. Ele provoaca unde de soc cu presiuni mari si produc ruperi de legaturi chimice, provoaca ionizari si duc la distrugerea microstructurii substantei. Dispersia are loc la intensitati si frecvente relative mari. Iradierea cu ultrasunete permite formarea unor sisteme de dispersie. Efectul are loc fiindca particulele substantei oscileaza cu amplitudini diferite, iar in lichide-datorita cavitatiei.

Precipitarea este fenomenul invers dispersiei si apare la intensitati mici ale ultrasunetelor. Sub influenta presiunii acustice se amplifica miscarea particulelor si duce la cresterea probabilitatii ciocnirilor si la formarea unor aggregate moleculare. Degazarea lichidului are loc atunci cind cavitati relative stabile se unesc si se ridica la suprafata lichidului, emitind gaze dizolvate. Efectele termice se datoreaza energiei absorbite de catre substanta, depinzind de intensitatea si frecventa ultrasunetelor si de coeficientul de absorbtie al substantei. Efectele electrice constau in aparitia de tensiuni alternative in lichid ca urmare a oscilatiei particulelor purtatoare de sarcini electrice. In cavitati apar diferente de potential electric intre peretii lor si pot produce descarcari electrice in gazelle rarefiate.Efectele optice constau in modicarea indicelui de refractie al substantei ca rezultat al comprimarii si dilatarii succesive a mediului in care se propaga undele ultrasonore. Distrugerea bulelor in timpul cavitatiei e insotita uneori de emisia de radiatii ultraviolete.Efectele chimice depend de temperatura mediului si de concentratia substantei. Sunt legate de cavitatie, constind in declansarea sau accelerarea unor reactii chimice.

Inhalatorul ultrasonor e destinat pentru profilaxia si tratamentul sistemului respirator. Constructiv, aparatul include 3 elemente principale:

-blocul electronic -camera de pulverizare - transductorul piezoelectric.In camera de pulverizare se toarna solutia unei subst. medicamentoase pina la nivelul reperului de sus. Capacul cu tubul de respiratie se plaseaza astfel ca cea mai ingusta fanta sa coincide cu orificiul in pahar. Camera se conecteaza la blocul electronic, apoi inhalatorul la priza curentului in retea. In camera se observa formarea aerosolii, iar peste citeva sec. prin tubul de respiratie apare un get vizibil de aerosol.

16.EFECTE BIOLOGICE ALE ULTRASUNETELOR.

Efectele biologice depend de caracteristicile undei ultrasonore: intensitate, frecventa, doza.

Din punct de vedere al efectelor biologice ultrasunetele au fost clasate in 3 grupe: de intensitate mica (0,5-1,5 W/cm2), de intensitate medie (1,5-3W/cm2), de intensitate mare (3-10 W/cm2).

La intensitati mici, tesuturile nu sufera schimbari morfologice, doar functionale. Apare un current citoplasmatic ce stimuleaza procesele fiziologice.

La intensitati medii curentii citoplasmatici devin puternici si impiedica desfasurarea normala a mecanismelor celulare. Se modifica permeabilitatea celulara.

La intensitati mari se produc modificari structurale ireversibile. Tesuturile embrionare si in general celulele tinere sunt mai sensibile la iradierea cu ultrasunete decit celulele mature.

Pt un biosistem viu cavitatia e ft periculoasa datorita temperaturilor si presiunilor mar ice insotesc unda de soc a imploziei. La nivel molecular se produc oxidari si polimerizari, apar radicali liberi. La nivel cellular se produce hemoliza, rupture si luxatii ale unor cili, se modifica permeabilitatea membranei, creste volumul mitocondriilor.

17.REACTIU LUI DOOPLER.DETERMINAREA VITEZEI DE CURGERE A SINGELUI.

Metoda ultrasonora bazata pe efectul Doppler se explica prin faptul ca daca unda incidenta intilneste un mediu in miscare, unda reflectata are o alta frecventa decit unda incidenta. Astfel, se poate determina viteza de miscare a mediului, analizind frecventa undei reflectate de pe hematii.

Modificarea frecventei ultrasunetului se poate calcula dupa relatia data de Doppler: Δf = 2f v/c . cos * unde: f-frecventa cristalului emitator;

Δf – variatia de frecventa suferita de unda incidenta;

v- viteza singelui;

c-viteza ultrasunetului in mediul dat;

*- unghiul format intre directia fasciculului ultrasonor si directia de deplasare a singelui.

Astfel viteza sangelui se poate calcula dupa relatia:

v= c/ cos * . Δf/ f