Giáo trình Vật lý - sinh học cơ bản trong Y học
MỤC LỤC
Hiện tượng mao dẫn
Hiện tượng nước trong ống nhỏ dâng lên hoặc tụt xuống ở điều kiện bình thường gọi là hiện tượng mao dẫn.
Định luật Bernoulli
Định luật Becnuli
Vì chất lưu không nén được do đó theo phương trình liên tục ta có V1=V2=V là thể tích chất lỏng có khối lượng m. Ta có thể phát biểu như sau: Trong chất lưu lý tưởng chảy dừng, áp suất toàn phần (gồm áp suất tĩnh, áp suất động, áp suất thủy lực) luôn luôn là một đại lượng không đổi.
Vận chuyển vật chất qua màng tế bào
- Bình thường áp lực thẩm thấu ở trong tế bào cân bằng với áp lực thẩm thấu trong dịch ngoại bào nhờ đó thể tích của tế bào duy trì được sự hằng định một cách tương đối, trong khi đú ỏùp lực thẩm thấu của huyết tương lại cao hơn so với dịch kẻ bao quanh cỏc thành mao mạch, sự khác biệt này làm nước sẽ di chuyển từ phía mô kẻ và trong lòng mao mạch. - Bơm natri duy trì một sự khác biệt lớn về nồng độ ion Na+ hai bên màng bào tương, nếu có một con đường qua đó cho phép các ion Na+ đi từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp thì năng lượng tồn trữ do sự khác biệt về nồng độ của Na+ sẽ được chuyển thành động năng để giúp vận chuyển một chất khác đi ngược lại chiều gradient nồng độ của chất đó.
Tính chất vật lý của hệ tuần hoàn
Hệ thống tim mạch
- Hiện tượng thải bào là hiện tượng các cấu trúc được gọi là túi tiết (secretory vesicle) được tạo thành trong lòng bào tương tiến tới và hòa nhập màng của túi vào màng bào tương để đưa các thành phần bên trong túi vào dịch ngoại bào. Hệ thống mạch máu có thể xem như hệ ống dòng, vì thế vận tốc chảy của dòng máu phụ thuộc nhiều vào các yếu tố áp suất dòng máu và tiết diện mạch máu.
Chức năng vận chuyển khí của máu
Như vậy tim là động lực chính của tuần hoàn, tim hút và đẩy máu vào động mạch. Mao mạch chính là nơi diễn ra quá trình trao đổi chất giữa máu và mô.
Lưu lượng tim
Ðo trên các loại tế bào khác nhau, sự chênh lệch điện thế này vào khoảng 0,1V, riêng các loại cá điện có thể sinh ra các xung điện (các hiệu điện thế xuất hiện gián đoạn theo thời gian) khoảng 600V, 100mA. Trong vài chục năm gần đây, nhờ các máy ghi đo điện chính xác, các máy phát xung điện cũng như các thiết bị điện tử hiện đại, nhờ sự áp dụng có hiệu quả các phương pháp đồng vị phóng xạ, kính hiển vi điện tử, hóa học tế bào.v.v.
Ðiện thế hoạt động
Gần đây, nhờ các dao động ký điện tử nhạy chúng ta đã ghi được tỷ mỉ và chính xác hơn điện thế hoạt động bằng phương pháp một pha: đỉnh của điện thế hoạt động có dạng gai nhọn, đỉnh này không dừng lại ở giá trị 0, mà tiếp tục vượt sang phía có giá trị dương (Hình 4.6). Khác với trên, quá trình lan truyền trong sợi thần kinh có bao myêlin xảy ra theo lối nhảy cóc từ eo Ranvier này sang eo Ranvier khác và dòng điện tại chỗ cũng chỉ xuất hiện tại các eo này (hình 4.7b), chính vì vậy mà tốc độ lan truyền nhanh hơn so với trong sợi không có bao myêlin.
Các loại hiệu điện thế
Giả sử màng tế bào đang bị kích thích ở vị trí B lúc đó dấu điện tích mặt trong màng tại B sẽ (+) và ngoài màng sẽ (-), do đó sẽ xuất hiện dòng tại chỗ có chiều như trên hình 4.7a đối với sợi thần kinh không có bao myêlin. Tại vùng A khi hiệu điện thế giảm tới một giá trị ngưỡng, điện thế hoạt động sẽ xuất hiện tức là vùng A đã chuyển sang trạng thái hưng phấn và lại xuất hiện dòng điện tại chỗ giữa vùng A và vùng lân cận tiếp theo.
Lý thuyết ion màng về hiện tượng điện sinh vật
Bản thân yếu tố tăng tuần hoàn có tác dụng điều trị cao (tăng dinh dưỡng chuyển hóa, thải trừ các chất có hại …, làm giảm phù nề, giảm đau …) nó còn tạo ra histamin và nhiều chất có tác dụng sinh học như axêtylcholin … làm thay đổi các quá trình chuyển hóa dinh dưỡng và là nguồn gốc của nhiều phản xạ khác. – Ở các tổ chức nằm trong đường điện di (nói cách khác là đường sức của điện. trường), cũng có sự di chuyển, tập trung ion ở hai mặt các màng ngăn làm tăng sức cản dòng điện và là nguyên nhân kích thích các cơ quan cảm thụ nội trong mạch máu và phủ tạng, đầu mối của nhiều phản xạ phức tạp tạo nên sự điều hòa tuần hoàn dinh dưỡng, điều hòa trương lực cơ xương, cơ phủ tạng và thành mạch, điều hòa bài tiết và tác dụng giảm đau.
Dòng điện xoay chiều
– Cách biến điệu theo biên độ hay tần số, biên độ và tần số của biến điệu … hình thể của xung biến điệu (hình 3). Trong điều trị bằng dòng điện xung hiện nay, người ta dùng tần số xung không quá 5 – 6 KHz và điện thế không quá 300V.
Các loại dòng điện xung dùng trong điều trị
Vì thế mới có tên gọi : điện xung tần số thấp và điện thế thấp.
Phản ứng của cơ thể đối với dòng điện xung và hiệu quả điều trị
Trong thí dụ trên, sau khi đến ngưỡng cảm giác, ta không tiếp tục tăng dòng điện, thì chỉ giây lát sau (từ 15 – 60 giây) bệnh nhân không cảm thấy dòng điện đi qua cơ thể nữa. Cho nên trong điều trị ta phải tăng dần cường độ để giữ dòng điện nằm "trong vùng có hiệu lực" thì mới đạt được kết quả mong muốn.
Một số chỉ định của dòng điện xung
Nói cách khác, nếu chiếc xe đi theo phương thẳng tới bạn, tần số sẽ vẫn giữ nguyên (vì thành phần vận tốc v theo phương chỉ tới bạn không đổi) cho đến khi chúng vượt qua bạn, thì lập tức chuyển sang tần số thấp hơn. Do sóng siêu âm dùng thường có tần số >100000Hz nên bị không khí hấp thụ mạnh, do đó để sóng có thể truyền đến cơ thể người ta bôi thêm một lớp dầu trên da để làm môi trường trung gian giữa da và không khí.
Mô hình nguyên tử
Ngoài ra siêu âm Doppler còn được ứng dụng trong sản phụ khoa để xem xét tình hình phát triển của thai nhi, cung cấp các thông tin hữu ích về sinh lý tử cung trong thời kỳ mang thai của người mẹ. Trong mẫu này, Bohr vẫn giữ mô hình hành tinh nguyên tử của Rơ-dơ-pho, nhưng ông cho rằng hệ thống nguyên tử bị chi phối bởi những quy luật đặc biệt có tính lượng tử mà ông đề ra dưới dạng hai giả thuyết.
Các tiên đề của Bohr về cấu tạo nguyên tử
Ngược lại, nếu nguyên tử đang ở trong trạng thái có năng lượng Em mà hấp thụ được một phôtôn có năng lượng đúng bằng hiệu En – Em thì nó chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao En. Tiên đề này cho thấy: nếu một chất hấp thụ được ánh sáng có bước sóng nào thì nó cũng có thể phát ra ánh sáng có bước sóng ấy.
Con người và phóng xạ
Những chất khí phóng xạ thoát ra từ một số sản phẩm phân rã Uran chứa trong đất như Radon, hay Kali, Chì trong thức ăn mà chúng ta hấp thu một phần vào cơ thể cũng gây ra trong cơ thể một liều phóng xạ lớn nhất - Phóng xạ từ bên trong. Nguồn chiếu xạ nhân tạo: liều lượng chiếu xạ lớn nhất con người nhận được từ nguồn chiếu xạ nhân tạo là từ các hoạt động y tế (X-quang…), sau đó là các hoạt động công nghiệp phi hạt nhân: Đốt than đá, sử dụng phân bón Kali, đồng hồ kim dạ quang….
Chiếu xạ tác động lên cơ thể người
Tia β+: positron, không có khả năng xuyên thấu, chúng bị hấp thụ ngay tại chỗ khi gặp hạt electron đầu tiên trên đường đi của nó, positron sẽ bị phá hủy và tạo thành hai photon γ, do đó vấn đề trở thành vấn đề xuyên thấu của tia γ. Hiệu ứng lâu dài: Chiếu xạ bằng các bức xạ ion hóa với liều lượng cao hay thấp đều có thể gây nên các hiệu ứng lâu dài dưới dạng các bệnh ung thư, bệnh máu trắng, ung thư xương, ung thư phổi, đục thủy tinh thể, giảm thọ, rối loạn di truyền.
Hiệu ứng sinh học của bức xạ
* Làm sai sót nhiễm sắc thể dẫn tới việc tế bào bị chết hoặc bị biến đổi chức năng hoặc gây đột biến gen, đó là do các tổn thương sau đó có thể làm mất hoặc xắp xếp lại các vật chất di truyền trên phân tử ADN. Liều giới hạn được hiểu là giá trị lớn nhất của liều hấp thụ tích lũy trong một năm mà người làm việc trực tiếp với bức xạ hạt nhân có thể chịu được, sao cho nếu bị chịu một liều hấp thụ tích lũy liên tục như vậy trong nhiều năm liên tục vẫn không ảnh hưởng đến sức khỏe của bản thân.
