Механические процессы в опорно-двигательном аппарате. Уравнение Хилла
Механические процессы в опорно-двигательном аппарате. Уравнение Хилла - раздел Биология, Современные методы биологических исследований. Практикум по биофизике под ред. Рубина Механические Сокращения Принято Разделять На:
- Изометрические...
Механические сокращения принято разделять на:
- изометрические (при которых длина остается постоянной)
- изотонические (при которых остается постоянной сила, развиваемая мышцей).
Чаще всего меняется и сила, и длина.
1 – тугая пружина с датчиком силы
2 – свободно поднимаемый груз
3 – электроды для стимуляции двигательного нерва
Хилл установил связь между силой и скоростью.
(ρ + а) υ = в (ρ0 – ρ) (уравнение Хилла)
ρ – нагрузка (усилие, развиваемое мышцей в изотоническом режиме)
ρ0 – максимальная нагрузка, которую может удержать мышца, не поднимая ее
υ – максимальная скорость при данной нагрузке ρ при изотоническом сокращении мышцы.
υ
При ρ = 0 υmax
При ρ = ρ0 υ = 0
Мощность: p0 p
W = Wмах при
Т.к. а ≈ 0,3 ρ0, то Wмах ≈ 0,3 ρ0
Особенности прикрепления.
Мышцы со скелетом образуют рычаги, которые принято разделять на 2 вида:
- рычаги скорости (проигрываем в силе)
- рычаги силы
Рычаг силы:
Условие равновесия:
Fa = ρ · в
, т.к. в < а.
Рычаг скорости:
Условие равновесия:
Fa sinα = ρ · в
Кость опорно-двигательного аппарата сочленяется суставами. Основная характеристика сустава – число степеней свободы (т.е. число независимых осей, вокруг которых может вращаться сочленение костей).
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Литература... Самойлов В О Медицинская биофизика СПб Спец лит... Владимиров Ю А Биофизика М Медицина...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Механические процессы в опорно-двигательном аппарате. Уравнение Хилла
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Все темы данного раздела:
Потенциал действия
Все клетки возбудимых тканей при действии раздражителей достаточной силы переходят в состояние возбуждения. К возбудимым тканям относят: нервную, мышечную, железистую ткани.
Возбудимость –
Кинетика ионных токов через биологическую мембрану
Уравнение, описывающее изменение ионов тока во времени (характер этого изменения), было предложено Ходкином и Хаксли. Они снимали потенциалостатические зависимости (потенциал поддер
Распространение потенциала действия
Возникнув на одном участке клетки, ПД возникает по всей поверхности => распространение ПД обусловлено возникновением локальных токов, циркулирующих между возбужденными и невозбужденными участкам
Передача возбуждения в синапсах
Передача возбуждения с одной нервной клетки на другую (с нерв. клетки на эффектор) осуществляется специальными образованиями – синапсами.
Возникновение разности потенциалов между фазами гетерогенной системы
Электрические заряды на поверхности дисперсных частиц могут возникать в результате действия 2-х механизмов:
1. Диссоциация электрогенных групп или протекание химичес
Электрофорез
Электрофорез – движение частицы дисперсной фазы дисперсионной системы в электрическом поле.
Потенциал течения и оседания
Явление возникновения потенциала течения является обратным электроосмосу. Оно заключается в том, что есть движение растворителя через мембрану, не пропускающую частицы дисперсной фазы, т.е.
Агглютинация (слипание) частиц
Любая дисперсионная система стремится прекратить своё существование.
Молекулы на поверхности твердых и жидких тел обладают избыточной энергией по сравнению с энергией молекул, находящихся
Электропроводимость биологических тканей для переменного тока
Существует с помощью различных мостов
In
(мнимая
часть)
Действие электрического тока на биологические ткани
При действии электрического тока происходит смещение ионов под действием электрического поля => раздражение, а также выделение тепла.
· Действие импульсного тока зависит от формы
Действие переменного магнитного поля
Наводит вихревые токи в биол. тканях, на чем основан метод индуктотермии (прогревание тканей).
Действие переменного электрического поля между обкладками конденсатора
Q = , Q –мо
Воздействие электромагнитными волнами
Физиотерапевтические методы, основаны на применении волн СВЧ – диапазона, получили название:
- микроволновая терапия (f = 2375 МГц, λ = 12,6 см)
- ДВЦ- терапия
Виды ионизирующего излучения. Основы дозиметрии
Ионизирующее излучение – потоки частиц и э/м квантов, которые при взаимодействии со средой могут ионизировать атомы и молекулы среды (рентгеновское, γ– излучение).
Биологическое действие ионизирующих излучений.
Под действием ионизирующих излучений происходят химические реакции, которые называют радиолизом.
Рассмотрим радиолиз воды.
Н2О → Н2
Действие ультразвука. Применение в биологии и медицине
Плотность потока энергии (вектор Умова), переносим ультразвуком; пропорционален квадрату частоты:
Вт/м2
Механические свойства биологических тканей
Тело человека – композиционный материал, основа которого скелет, окруженный мягкими тканями. Сами кости также являются композиционным материалом.
Костная ткань.
Структура мышцы и биофизика мышечного сокращения
Скелетная мышца состоит из нескольких тысяч параллельных мышечных волокон, представляющих собой мышечные клетки. Любая мышечная клетка содержит 1-2 тысячи пучков белков – миофибрилл (d = 1 мкм), ка
Кинетическая теория мышечного сокращения.
Положения теории В.И. Дещеревского:
1. Любой поперечный мостик проходит последовательно 3 состояния:
· свободное (разомкнутое)
· тянущее замкнутое состояние
Работа сердца
Система кровообращения состоит из сердца и кровеносных сосудов, которые образуют большой и малый круги кровообращения.
Уравнение деформации кровеносных сосудов
Р – давление.
σт – тангенциальные напряжения в сте
Уравнения движения и изменения давления во времени крови в сосуде
При ламинарном стационарном течении крови в цилиндрическом канале:
(уравнение Пуазеля)
Эластичная цепь как аналоговая модель кровеносной системы
- сопротивление трению
- емк
Пульсовая волна
Распространяющуюся по аорте и артериям волну повышения давления называют пульсовой волной.
Скорость распространения 5-10 м/с.
Резестивная модель периферического кровообращения
, где ∆ρ – переп
Гидродинамическая модель кровообращения с сосредоточенными параметрами
Артериальная часть кровообращения моделируется резервуаром:
УР – упругий рез
Основные термины и определения
Совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом О2 и выделение СО2, - дыхание.
Различают 3 этапа дыхания:
1. Внешнее дыхание (обм
Механические процессы в легких. Механическая стабильность альвеол
Вдох совершается в результате увеличения объема грудной полости, происходящем при подъеме ребер и опускании диафрагмы. Увеличение объема грудной полости приводит к уменьшению давления в плевральной
Газообмен в легких
Газообмен между альвеолярной газовой смесью и кровью капилляров происходит через АКМ – альвеолярно-капиллярную мембрану. Активного переноса через АКМ нет, осуществляется только за счет диффузии.
Характеристики звука.
Звук – колебание давления в какой-либо среде. Амплитуда колебаний давлений называется звуковым давлением (р, Па). Интенсивность звука – поток энергии звуковых волн, проходящих
Строение и физические основы работы уха.
Ухо принято разделять на 3 части:
· наружное ухо,
· среднее,
· внутреннее.
Новости и инфо для студентов