BIOFIZICA MEDICALA

CAPITOLUL I1. Noţiuni introductive

1.1. Definiţia şi obiectul biofizicii 1.2. Capitolele biofizicii 1.3. Metode de cercetare folosite în biofizică 1.4. Tehnicile utilizate în cercetarea biofizică

CAPITOLUL II2. Termodinamică 2.1. Noţiuni de termodinamică 2.2. Primul principiu al termodinamicii 2.3. Principiul al doilea al termodinamicii

CAPITOLUL III

3. Fenomene de suprafaţă 3.1. Fenomene de suprafaţă în soluţii de interes biologic 3.2. Fenomene moleculare de suprafaţă 3.2.1. Fenomenul de tensiune superficială3.2.2. Tensiunea superficială a lichidelor 3.2.3. Fenomene de contact între lichide şi solide.

Formarea meniscurilor 3.2.4. Presiunea suplimentară. Formula lui Laplace3.2.5. Fenomene de capilaritate3.2.6. Adsorbţia

CAPITOLUL IV

4. Fenomene de transport în soluţii de interes biologic 4.1. Noţiuni generale privind vâscozitatea 4.2. Curgerea laminară şi turbulentă4.2.1. Curgerea laminară 4.2.2. Curgerea turbulentă 4.3. Vâscozitatea sângelui4.3.3. Curgeri laminare şi turbulente ale sângelui

CAPITOLUL IV

4.4. Noţiuni fundamentale privind difuzia pasivă 4.4.1. Legile difuziei într-un mediu suport omogen4.4.1.1. Prima lege a lui Fick 4.4.1.2. Legea a doua a lui Fick4.4.1.3. Difuzia particulelor prin membrane4.4.1.4. Importanţa difuziei gazelor în biologie şi medicină

4.5. Osmoza 4.5.1. Definiţii 4.5.2. Legile presiunii osmotice pentru soluţii diluate 4.5.3. Osmoza în biologie 4.5.4. Presiunea osmotică a lichidelor biologice

CAPITOLUL IV

CAPITOLUL V5. Membrane biologice şi fenomene de transport

5.1. Compoziţia chimică a membranelor celulare 5.2. Arhitectura membranelor celulare5.3. Permeabilitatea membranei celulare5.4. Transportul facilitat 5.5. Modelul de transport prin asocierea chimică 5.6. Caracteristicile transportului facilitat 5.7. Transportul activ5.8. Caracteristicile transportului activ

CAPITOLUL VI

6. Bioelectrogeneza. Activitatea electrică a celulei6.1. Potenţiale de difuziune, de concentraţie, potenţiale Donnan6.1.1. Potenţialul de difuziune6.1.2. Potenţialul de concentraţie6.1.3. Potenţiale Donnan. Echilibrul Donnan 6.2. Potenţialul de repaus al celulelor 6.3. Propagarea influxului nervos. Potenţialul de acţiune 6.4. Natura influxului nervos6.5. Conducerea potenţialelor de acţiune6.6.Evaluarea cantitativă a excitabilităţii

CAPITOLUL VII- nu face obiectul studiului

7. Biofizica analizorilor 7.1. Analiza fizică a sunetului 7.1.1. Urechea ‑ sistem acustic 7.1.2. Recepţia sonoră 7.2. Biofizica vederii7.2.1. Ochiul ca instrument optic 7.2.2. Sensibilitatea spectrală a ochiului 7.2.3. Teorii asupra vederii culorilor

CAPITOLUL VIII

8. Efectele factorilor fizici asupra sistemelor biologice8.1. Actiunea factorilor mecanici asupra sistemelor vii8.2. Influenta temperaturii asupra sistemelor vii8.3. Radiaţia electromagnetică neionizantă. 8.3.1. Mărimi şi unităţi8.3.1.1. Flux energetic8.3.1.2. Intensitatea unei surse8.3.1.3. Luminanţa sau strălucirea8.3.1.4. Iluminarea energetică8.3.2. Radiaţia electromagnetică neionizantă 8.3.2.1. Radiaţia infraroşie8.3.2.2. Efectele radiaţiilor infraroşii

8.3.3. Radiaţia ultravioletă8.3.3.1. Efectele radiaţiilor ultraviolete8.3.3.2. Detectarea şi măsurarea dozei de radiaţii ultraviolete

8.4. Ultrasunetele8.4.1. Generarea şi recepţionarea ultrasunetelor8.4.2. Caracteristicile ultrasunetelor8.4.3. Interacţiunea cu substanţa8.4.4. Efectele ultrasunetelor8.4.5. Metode de măsurare a parametrilor câmpului ultrasonic 8.4.6. Utilizarea ultrasunetelor în diagnostic şi terapie8.4.6.1. Diagnosticul cu ultrasunete8.4.6.1.1. Noţiuni generale8.4.6.1.2. Aparatura utilizată în ultrasonografie8.4.6.1.3. Tehnici de diagnostic cu ultrasunete8.4.6.2. Terapia cu ultrasunete8.4.6.2.1. Forme de ultrasunete utilizate în terapie8.4.6.2.2. Aparate pentru ultrasonoterapie

8.5. Radiaţii ionizante8.5.1. Introducere8.5.2. Interacţiunea radiaţiilor ionizante cu materia8.5.3. Efectele radiaţiilor ionizante8.5.3.1. Mecanisme de acţiune8.5.3.1.1.Efecte dăunătoare8.5.4. Mărimi dozimetrice fundamentale8.5.4.1. Activitatea unei surse8.5.4.2. Expunerea8.5.4.3. Debitul dozei incidente 8.5.4.4. Transferul liniar de energie8.5.4.5. Doza absorbită8.5.5. Detectarea şi măsurarea. Tipuri de detectori8.5.6. Sistemul de protecţie 8.5.7. Utilizarea radiaţiilor ionizante

• BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ

• 1. D.G. Mărgineanu,M.I. Isac, C. Tarba - Biofizică, 1980• 2. Iuliana Chişu - Curs de biofizică, 1983• 3. Elena Dragomirescu,Enache Liviu - Biofizică, 1993• 4. Letiţia Stana - Biofizică, 1995• 5. Letiţia Stana - Tehnici utilizate în biofizică,

1997• 6. I. I. Nagy - Curs de Biofizică

stomatologică, 1999• 7. R.Elefterescu - Radiologie, Vol.I şi II, 1999

• 8. I. I. Nagy - Curs de Fizică farmaceutică, 2000

• 9. C.Mihalache - Aspecte anatomo-imagistice în medicina nucleară, 2000

• 10. Antoanela Cozma, I.I.Nagy- Curs de biofizică, 2001•

CAPITOLUL I

• CAPITOLUL I

• 1. Noţiuni introductive

• 1.1. Definitia si obiectul biofizicii

• Dupa parerea academicianului profesor Grigore Benetato "biofizica este stiinta care studiaza structura si functiile sistemelor vii cu ajutorul teoriilor si tehnicilor fizice".

• Din definitiile care s-au dat pentru obiectul biofizicii rezulta ca aceasta este stiinta care studiaza:

• - structura fizica a sistemelor biologice • - proprietatile fizice ale acestor sisteme

• - fenomenele fizice intalnite in

structurile vii cu ajutorul teoriilor si teh-nicilor fizico-matematice.

• Biofizica este disciplina care se ocupa cu studiul fenomenelor fizice implicate in functionarea sistemelor biologice. Principalele probleme sunt:

• a) studierea proprietatilor si fenomenelor fizice implicate in functionarea sistemelor biologice pentru cunoasterea aprofundata a acestora, (de exemplu, studierea fenomenelor mecanice, termice, electrice prin care se realizeaza procesele biologice din plante si animale).

• b) studierea actiunii factorilor fizici ai mediului asupra sistemelor biolo-gice in scopul cunoasterii efectelor biologice produse de acestia.

• c) folosirea tehnicilor fizice in abordarea si cercetarea unor probleme biologice. Astfel, biofizica include si fizica experimentala in studierea organismelor vii.

• in functie de primul criteriu, privita in sens de fizica aplicata in studiul sistemelor biologice, biofizica foloseste aproape toate domeniile clasice si moderne ale fizicii, astfel:

• Biomecanica, studiaza o arie larga de probleme de la diferitele tipuri de locomotie animala pana la motilitatea celulara si proprietatile mecanice ale constituientilor celulari (organitelor celulare).

• Bioelectricitatea studiaza ansamblul fenomenelor electrice din lumea vie, de la nivel celular, tisular si de organ, fenomene care exprima functionalitatea structurilor respective si constituie baza unui grup important de investigatii clinice. (de exemplu, electrocardiografia, electroencefalografia etc).

• Biotermodinamica si Bioenergetica se ocupa cu utilizarea si conversiile de energie care au loc la nivel celular si de organism cat si de problemele energetice ale marilor sisteme biologice de nivel supraindividual.

• Biocibernetica studiaza principiile si mecanismele concrete ale comenzii, reglarii, conservarii, prelucrarii si transmiterii de informatii in sistemele biologice.

• In urma dezvoltarii uriase a diferitelor ramuri ale stiintei au aparut noi domenii aplicative ale biofizicii si anume bionica (stiinta aplicarii modelelor naturale in tehnica) si bioingineria (stiinta aplicarii unor procedee ingineresti pentru obtinerea modificarilor dorite de om ale organismelor vii).

• In cercetarile de biofizica se folosesc si unele din capitolele fizicii cuantice din fizica atomica si nucleara, fizica corpului solid si lichid, optica, acestea fiind utilizate in studiul fenomenelor ce au loc in structuri supramoleculare de tipul membranelor celulare si intracelulare.

• In functie de nivelul de organizare al sistemului biologic studiat, se poate face o clasificare in:

• 1) Biofizica moleculara - care se ocupa cu studiul proprietatilor moleculelor componente ale materiei vii si fenomenelor ce se produc la nivel molecular si supramolecular.

• 2) Biofizica celulara - studiaza proprietatile fizice ale celulelor si fenomenele fizice, electrice, mecanice, termice etc) care se petrec la nivel celular.

• 3) Biofizica sistemelor complexe - cuprinde cercetarile de biofizica incepand de la nivel tisular si de organ, ajungand pana la nivelul sistemelor biologice complexe (supraindividuale).