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강의 요약, 유아용 침대
의학 물리학. 치트 시트: 간략하게, 가장 중요한
차례
1. 의학물리학. 단편 의료 물리학은 물리적 장치와 방사선, 의료 및 진단 장치 및 기술로 구성된 시스템의 과학입니다. 의학 물리학의 목적은 물리학, 수학 및 기술의 방법과 수단을 사용하여 질병의 예방 및 진단과 환자 치료를 위한 이러한 시스템을 연구하는 것입니다. 많은 경우에 질병의 본질과 회복 메커니즘은 생물물리학적 설명을 가지고 있습니다. 의학물리사는 물리 및 의학 지식을 결합하고 환자에 대한 책임을 의사와 공유하여 치료 및 진단 과정에 직접 참여합니다. 의학과 물리학의 발전은 항상 밀접하게 얽혀 있습니다. 고대에도 의학은 열, 추위, 소리, 빛, 다양한 기계적 효과(히포크라테스, 아비세나 등)와 같은 물리적 요인을 의약 목적으로 사용했습니다. 최초의 의학 물리학자는 인체 운동 역학을 연구한 레오나르도 다빈치(XNUMX세기 전)였습니다. 의학과 물리학은 전기와 전자기파가 발견된 XNUMX세기 말부터 XNUMX세기 초, 즉 전기시대가 도래하면서 가장 활발하게 상호작용하기 시작했습니다. 여러 시대에 가장 중요한 발견을 한 위대한 과학자들의 이름을 몇 명 불러봅시다. XNUMX세기 후반 ~ XNUMX세기 중반 엑스레이, 방사능, 원자 구조 이론, 전자기 방사선의 발견과 관련이 있습니다. 이러한 발견은 V.K. Roentgen, A. Becquerel, M. Skladovskoy-Curie, D. Thomson, M. Planck, N. Bohr, A. Einstein, E. Rutherford. 의학 물리학은 XNUMX세기 후반에야 비로소 독립적인 과학 및 직업으로 자리 잡기 시작했습니다. 원자 시대의 도래와 함께. 의학에서 방사선 진단 감마 장치, 전자 및 양성자 가속기, 방사선 진단 감마 카메라, X선 컴퓨터 단층 촬영기 및 기타, 온열 요법 및 자기 요법, 레이저, 초음파 및 기타 의료 물리 기술 및 장치가 널리 사용되었습니다. 의료 물리학에는 의료 방사선 물리학, 임상 물리학, 종양 물리학, 치료 및 진단 물리학과 같은 많은 섹션과 이름이 있습니다. 건강 검진 분야에서 가장 중요한 사건은 인체의 거의 모든 기관과 시스템에 대한 연구를 확장한 컴퓨터 단층 촬영기의 생성으로 간주될 수 있습니다. OCT는 전 세계의 클리닉에 설치되었으며 많은 물리학자, 엔지니어 및 의사가 기술과 방법을 개선하여 가능한 한계에 도달하도록 노력했습니다. 방사성 핵종 진단의 개발은 전리 방사선을 기록하기 위한 방사성 약제학적 방법과 물리적 방법의 조합입니다. 양전자 방출 단층 촬영 영상은 1951년에 발명되었으며 L. Renn의 연구에서 발표되었습니다. 2. 계측의 주요 문제 및 개념 계측학은 측정, 통일성을 보장하는 방법 및 수단, 필요한 정확도를 달성하는 방법의 과학입니다. 측정은 기술적 수단을 사용하여 실험적으로 물리량의 값을 찾는 과정입니다. 측정을 통해 우리는 자연의 법칙을 확립할 수 있으며 주변 세계에 대한 지식의 요소가 됩니다. 양 자체의 측정에서 직접 결과를 얻는 직접 측정(예: 의료용 온도계로 체온 측정, 자로 물체의 길이 측정)과 간접 측정으로 구분됩니다. 양의 원하는 값은 양과 직접 측정된 양 사이의 알려진 관계에서 발견됩니다(예: 무게를 측정할 때 체중을 결정하고 공이 떨어지는 속도에 따라 액체의 점도에 의해 결정되는 부력을 고려). 그 안에). 측정을 위한 기술적 수단은 다양한 유형이 될 수 있습니다. 가장 잘 알려진 것은 측정 정보가 직접적인 인식이 가능한 형태로 제공되는 도구입니다. 예를 들어 온도는 온도계에서 수은주 길이로 표시되고 전류 강도는 전류계 바늘의 판독값으로 표시됩니다. 디지털 가치). 물리량의 단위는 해당 물리량을 수량화하기 위한 기준으로 합의에 의해 수용된 물리량이다. 음압 레벨, 소리 강도 레벨, 전기 신호의 증폭, 주파수 간격의 표현 등을 표현하려면 상대 값의 로그를 사용하는 것이 더 편리합니다(소수 로그가 더 일반적이고 더 흔한): lg = 에이2/ㅏ1 어디1 그리고2 - 유사한 물리량. 로그 값의 단위는 bel(B)입니다. 1B \uXNUMXd lg \uXNUMXd a2/ㅏi, 에2 = 10a, 에너지 양(전력, 강도, 에너지 등)인 경우, 또는  전력량(힘, 기계적 응력, 압력, 전기장 강도 등)인 경우. 상당히 일반적인 부분 배수는 데시벨(dB)입니다. 1dB = 0,1B. 1dB는 에너지 양의 비율에 해당합니다.2 = 1,26a:  3. 의료 계측 및 그 특성 의학에서 사용되는 기술 기기를 일반화된 용어 "의료 기기"라고 합니다. 대부분의 의료기기는 의료기기를 말하며 의료기기와 의료기기로 나뉜다. 의료 기기는 진단 또는 치료 측정을 위한 기술 기기로 간주됩니다(의료 체온계, 혈압계, 심전도계 등). 의료 기기 - 치료, 외과 또는 살균 특성의 에너지 영향을 생성하고 의료 목적(UHF 요법, 전기 수술, 인공 신장, 귀 보철물 등)을 위한 다양한 물질의 특정 구성을 제공할 수 있는 기술 장치입니다. ). 의료 기기에 대한 측정 요구 사항은 매우 분명합니다. 많은 의료 기기는 신체에 투여된 에너지 효과를 제공하도록 설계되었으므로 도량형 서비스의 관심을 받을 가치가 있습니다. 의학에서의 측정은 매우 구체적이므로 계측에는 의료 계측이라는 별도의 영역이 있습니다. 의료 계측과 부분적으로는 의료 기기에 관련된 몇 가지 문제를 고려할 때 현재 대부분의 경우 의료 측정은 기술 교육을 받지 않은 의료 인력(의사, 간호사)이 수행한다는 점에 유의해야 합니다. 따라서 최종 의료 측정 정보(직접 측정)가 되는 값이 물리량 단위로 눈금이 매겨진 의료 기기를 만드는 것이 좋습니다. 유용한 결과를 얻기까지의 측정 시간은 가능한 한 적게 사용하고 정보는 가능한 한 완전하게 하는 것이 바람직합니다. 이러한 요구 사항은 컴퓨터에서 충족됩니다. 의료기기의 도량형 표준화에서는 의학적 적응증을 고려하는 것이 중요합니다. 임상의는 진단적 결론을 내릴 수 있도록 결과를 제시하는 것이 얼마나 정확한지 결정해야 합니다. 많은 의료 기기가 기록 장치(예: 심전도)에 대한 정보를 제공하므로 이러한 형식의 기록에 내재된 오류를 고려해야 합니다. 문제 중 하나는 온도입니다. 도량형의 요구 사항에 따라 측정기의 이름에는 물리량 또는 단위(전류계, 전압계, 주파수계 등)가 포함되어야 합니다. 의료 기기의 이름은 이 원칙에 해당하지 않습니다(심전도, 축음기, 레오그래프 등). 따라서 심전도는 판독 값을 기록하는 밀리볼트 미터라고해야합니다. 많은 의료 측정에서 직접 측정된 물리량과 해당 생체의학적 매개변수 사이의 관계에 대한 정보가 충분하지 않을 수 있습니다. 따라서 예를 들어 혈압을 측정하는 임상(무혈) 방법에서는 커프 내부의 기압이 상완 동맥의 혈압과 거의 같다고 가정합니다. 4. 임의 값. 유통법 확률 변수의 정의. 많은 랜덤 이벤트는 랜덤 변수로 정량화될 수 있습니다. Random은 임의의 상황의 조합에 따라 값을 취하는 양입니다. 이산 및 연속 확률 변수가 있습니다. 이산 확률 변수의 분포. 가능한 값과 해당 확률이 표시된 경우 이산 값이 제공된 것으로 간주됩니다. 이산 확률 변수 x, 그 값 x를 나타냅니다.1, X2..., 확률: P(x1) = 피2, 피(x2) = 피2 등. x와 P의 집합을 이산 확률 변수의 분포라고 합니다. 이산 확률 변수의 가능한 모든 값은 완전한 시스템을 나타내므로 확률의 합은 XNUMX과 같습니다.  여기서는 이산 확률 변수가 n개의 값을 갖는다고 가정합니다. 표현식을 정규화 조건이라고 합니다. 많은 경우에 확률 변수의 분포와 함께 또는 그 대신에 이러한 양에 대한 정보는 확률 변수의 수치적 특성이라고 하는 수치 매개변수에 의해 제공될 수 있습니다. 가장 일반적인 것은 다음과 같습니다. 1) 확률 변수의 수학적 기대값(평균값)은 가능한 모든 값과 이러한 값의 확률의 곱의 합입니다. 2) 확률 변수의 분산은 수학적 기대치에서 확률 변수의 제곱 편차에 대한 수학적 기대치입니다. 연속 확률 변수의 경우 수학적 기대값과 분산은 다음과 같이 작성됩니다.  여기서 f(x)는 확률 밀도 또는 확률 분포 함수입니다. 간격 dx에 확률 변수를 할당할 확률이 이 변수 자체의 값에 어떻게 의존하는지 보여줍니다. 정규 분포 법칙. 확률 이론 및 수학 통계학에서 다양한 응용 분야에서 정규 분포 법칙(가우스의 법칙)이 중요한 역할을 합니다. 확률 밀도의 형식이 다음과 같은 경우 확률 변수는 이 법칙에 따라 분포됩니다.  여기서 a = M(x) - 확률 변수의 수학적 기대치; σ - 표준 편차; 따라서; σ2확률변수의 분산이다. 정규 분포 법칙의 곡선은 직선 x \uXNUMXd a (산란 중심)에 대해 대칭인 종 모양을 가지고 있습니다. 5. Maxwell 분포(기체 분자의 속도 분포)와 Boltzmann Maxwell의 분포 - 평형 상태에서 가스 매개변수(압력, 부피 및 온도)는 변하지 않지만 미세 상태(분자의 상대적 위치, 속도)는 지속적으로 변합니다. 엄청난 수의 분자로 인해 어떤 순간에도 속도 값을 결정하는 것은 사실상 불가능하지만 분자의 속도를 연속 확률 변수로 간주하면 속도에 따른 분자 분포를 나타내는 것이 가능합니다. . 속도에 따른 분자의 분포는 다양한 실험을 통해 확인되었습니다. 맥스웰 분포는 속도뿐만 아니라 운동 에너지에 의한 분자 분포로 간주될 수 있습니다(이러한 개념은 서로 연관되어 있기 때문입니다). 단일 분자를 분리해 보겠습니다. 운동의 무작위성은 예를 들어 분자의 속도 Vx의 투영이 정규 분포 법칙을 받아들이도록 합니다. 이 경우 J. K. Maxwell이 나타낸 바와 같이 분자가 속도 성분 Ux를 가질 확률 밀도는 다음과 같이 작성됩니다.  속도의 절대값(Maxwell의 속도 분포)의 Maxwellian 확률 분포 함수를 얻을 수 있습니다.  볼츠만 분포. 분자가 외부 힘장(예: 지구의 중력장)에 있는 경우 잠재적 에너지의 분포를 찾는 것이 가능합니다. 즉, 특정 특정 값으로 입자의 농도를 설정하는 것이 가능합니다. 잠재력. 힘장(중력, 전기 등)의 위치 에너지에 따른 입자 분포를 볼츠만 분포라고 합니다. 중력장에 적용되는 이 분포는 지면 위의 높이 h 또는 위치 에너지 mgh에 대한 n 분자 농도의 의존성으로 쓸 수 있습니다.  지구의 중력장에서 분자의 이러한 분포는 분자 운동 개념의 틀 내에서 분자가 두 가지 반대 요인에 의해 영향을 받는다는 사실에 의해 설명되는 정성적으로 설명될 수 있습니다. 중력장, 그 영향으로 모든 분자가 지구 및 분자 혼돈 운동 , 가능한 전체 물체에 분자를 고르게 분산시키는 경향이 있습니다. 6. 수학적 통계 및 상관 의존성 수리통계학은 과학적이고 실용적인 문제를 해결하기 위해 통계 데이터를 체계화하고 활용하는 수학적 방법의 과학입니다. 수학적 통계는 확률 이론과 밀접한 관련이 있으며 그 개념을 기반으로 합니다. 그러나 수학적 통계에서 가장 중요한 것은 확률변수의 분포가 아니라, 통계자료를 분석하여 어떤 분포에 해당하는지 찾아내는 것입니다. 연구 대상의 일부가 선택된 대규모 통계 모집단을 일반 모집단이라고 하며, 여기에서 수집된 개체 집합을 표본 모집단 또는 표본이라고 합니다. 통계적 분포는 변형 및 해당 빈도(또는 상대 빈도)의 집합입니다. 명확성을 위해 통계적 분포는 다각형과 히스토그램의 형태로 그래픽으로 표시됩니다. 주파수의 다각형은 점을 좌표(x1; 피1), (X2; 피2)… 또는 상대 빈도의 다각형의 경우 - 좌표(x1;아르 자형1),(엑스2;아르 자형2) .... 주파수 히스토그램 - 하나의 직선에 구축된 인접한 직사각형 세트, 직사각형의 밑변은 동일하고 a와 같고 높이는 a에 대한 주파수(또는 상대 주파수)의 비율과 같습니다.  통계적 분포의 가장 일반적인 특성은 평균, 즉 최빈값, 중앙값 및 산술 평균(또는 표본 평균)입니다. 모드(Mo)는 가장 높은 주파수에 해당하는 변형과 같습니다. 중앙값(Me)은 통계 분포의 중간에 위치한 변이체와 같습니다. 통계(변동) 계열을 동일한 두 부분으로 나눕니다. 표본 평균(XV)은 통계 계열의 변형에 대한 산술 평균으로 정의됩니다. 상관 의존성. 기능적 종속성은 분석적으로 표현될 수 있습니다. 예를 들어, 원의 면적은 반지름에 따라 달라집니다(S = pr2), 물체의 가속도 F - 힘과 질량(a = F/m)0). 그러나 너무 명확하지 않고 간단하고 모호하지 않은 공식으로 표현할 수 없는 종속성이 있습니다. 예를 들어, 사람의 키와 체중 사이에는 연관성이 있고 기상 조건의 변화는 인구의 감기 횟수에 영향을 미칩니다. 이는 기능적, 확률적 의존성보다 더 복잡한 상관관계(또는 단순한 상관관계)입니다. 이 경우 해당 값 중 하나의 변경은 다른 값의 평균값에 영향을 미칩니다. 무작위 변수 X와 무작위 변수 Y 사이의 관계를 연구한다고 가정합니다. X의 각 특정 값은 Y의 여러 값에 해당합니다.1, y2 등. 조건부 평균 Yх X = x 값에 해당하는 산술 평균 값 Y를 호출해 보겠습니다. 상관 의존성, 즉 X에 대한 Y의 상관은 Y x = f(x) 함수입니다. 등식을 X에 대한 Y의 회귀 방정식이라고 하며, 함수 그래프를 X에 대한 Y의 회귀선이라고 합니다. 7. 사이버네틱 시스템 사이버네틱스 시스템은 상호 작용하고 상호 연결되어 정보를 인식하고, 기억하고, 처리하고, 교환할 수 있는 일련의 개체(시스템 요소)입니다. 사이버네틱스 시스템의 예로는 사람, 두뇌, 컴퓨터 및 자동 장치의 그룹이 있습니다. 따라서 사이버네틱스 시스템의 요소는 사람, 뇌 세포, 컴퓨터 블록 등 다양한 물리적 특성을 가진 개체가 될 수 있습니다. 시스템 요소의 상태는 특정 매개 변수 세트로 설명되며, 이는 연속적으로 구분됩니다. 특정 간격의 실제 값과 이산적이며 유한한 값 집합을 취합니다. 예를 들어, 사람의 체온은 연속 매개변수이고 성별은 이산 매개변수입니다. 사이버네틱스 시스템의 기능은 세 가지 속성, 즉 시스템 요소의 상태 변화를 고려하는 기능, 시스템 구조의 변화(외부 영향 포함)를 유발하는 기능, 전송되는 신호를 결정하는 기능으로 설명됩니다. 시스템의 경계를 넘어서는 것입니다. 또한 시스템의 초기 상태도 고려됩니다. 사이버네틱 시스템은 복잡성, 확실성 및 조직 수준이 다양합니다. 사이버네틱스 시스템은 연속 시스템과 이산 시스템으로 구분됩니다. 연속 시스템에서 시스템에서 순환하는 모든 신호와 요소의 상태는 연속 매개 변수, 이산 매개 변수-이산 매개 변수로 지정됩니다. 그러나 두 유형의 매개변수가 모두 있는 혼합 시스템도 있습니다. 시스템을 연속형과 이산형으로 나누는 것은 조건부이며 연구 중인 프로세스의 요구되는 정확도, 기술 및 수학적 편의성에 따라 결정됩니다. 전류(전하의 불연속성: 전자의 전하보다 작을 수 없음)와 같이 본질적으로 불연속적인 일부 프로세스 또는 양은 연속적인 수량으로 편리하게 설명됩니다. 반대로 다른 경우에는 개별 매개변수를 사용하여 연속 프로세스를 설명하는 것이 합리적입니다. 사이버네틱스와 기술에서 시스템은 일반적으로 결정적 시스템과 확률적 시스템으로 나뉩니다. 특정 방식으로 상호 작용하는 요소, 상태 및 동작이 명확하게 예측되고 명확한 기능으로 설명되는 결정론적 시스템입니다. 확률 시스템의 동작은 어느 정도 확실하게 결정할 수 있습니다. 시스템의 요소가 서로 신호만 교환하는 경우 시스템을 폐쇄형이라고 합니다. 개방형 또는 개방형 시스템은 반드시 외부 환경과 신호를 교환합니다. 외부 환경의 신호를 인식하고 이를 시스템으로 전송하기 위해 모든 개방형 시스템에는 수용체(센서 또는 변환기)가 있습니다. 동물에서는 사이버네틱스 시스템과 마찬가지로 감각 기관(촉각, 시각, 청각 등)이 있고, 자동 장치에서는 센서(스트레인 게이지, 광전, 유도 등)가 있습니다. 8. 의료 사이버네틱스의 개념 의료 사이버네틱스는 의학 및 의료 분야에서 사이버네틱스의 아이디어, 방법 및 기술적 수단을 사용하는 것과 관련된 과학적 방향입니다. 일반적으로 의료 사이버네틱스는 다음과 같은 그룹으로 대표될 수 있습니다. 질병의 컴퓨터 진단. 이 부분은 주로 진단 준비를 위한 컴퓨터의 사용과 관련이 있습니다. 모든 진단 시스템의 구조는 의료 메모리(특정 질병 그룹에 대한 누적 의료 경험)와 질문 및 실험실 검사를 통해 환자에게서 발견된 증상을 기존 의료 경험과 비교할 수 있는 논리적 장치로 구성됩니다. 진단 컴퓨터는 동일한 구조를 따릅니다. 첫째, 환자의 건강 상태를 공식적으로 기술하는 방법을 개발하고 진단에 사용되는 임상 징후에 대한 철저한 분석을 수행합니다. 수량화할 수 있는 기능을 주로 선택합니다. 환자의 생리적, 생화학적 및 기타 특성의 정량적 표현 외에도 컴퓨터 진단에는 임상 증후군 및 진단 징후의 빈도, 분류, 의존성, 징후의 진단 효과 평가 등에 대한 정보가 필요합니다. 이러한 모든 데이터 기계의 메모리에 저장됩니다. 그녀는 환자의 증상을 기억에 저장된 데이터와 비교합니다. 컴퓨터 진단의 논리는 진단을 내리는 의사의 논리와 일치합니다. 즉, 증상의 전체를 이전의 의료 경험과 비교합니다. 기계는 새로운(알 수 없는) 질병을 감지하지 못합니다. 알 수 없는 질병을 만난 의사는 그 증상을 설명할 수 있습니다. 그러한 질병에 대한 세부 사항은 특별한 연구를 수행해야만 설정할 수 있습니다. 컴퓨터는 이러한 조사에서 보조 역할을 할 수 있습니다. 치유 과정에 대한 사이버네틱 접근. 의사가 진단을 내린 후에는 일회성 노출에 국한되지 않는 치료가 처방됩니다. 이것은 의사가 환자에 대한 의료 및 생물학적 정보를 지속적으로 받아 분석하고 그에 따라 치료 효과를 개선, 변경, 중지 또는 지속하는 복잡한 과정입니다. 현재 치료 과정에 대한 사이버네틱 접근 방식은 의사의 작업을 용이하게 하고, 중병 환자를 보다 효율적으로 치료하고, 수술 중 합병증이 있는 경우 적시에 조치를 취하고, 약물 치료 과정을 개발 및 제어하고, 생체 제어 보철물을 만드는 것을 가능하게 합니다. , 질병을 진단하고 중요한 기능을 조절하는 장치를 제어합니다. 운영 의료 제어의 작업에는 추적 시스템을 사용하여 중환자의 상태를 모니터링하는 것이 포함됩니다(극한 조건에서 건강한 사람의 상태를 모니터링하기 위한 모니터링 시스템: 스트레스가 많은 상태, 무중력, 고압 상태, 산소 함량이 낮은 환경 등). . 9. 역학의 기초 역학은 물체의 기계적 운동을 연구하는 물리학의 한 분야입니다. 기계적 움직임에서 시간이 지남에 따라 공간에서 신체 또는 부품의 위치 변화를 이해합니다. 의사의 경우 이 섹션은 다음과 같은 이유로 중요합니다. 1) 스포츠 및 우주 의학의 목적을 위한 전체 유기체의 운동 역학, 해부학 및 생리학의 목적을 위한 인간 근골격계의 역학을 이해합니다. 2) 생물학적 조직 및 체액의 기계적 특성에 대한 지식; 3) 원심분리와 같은 생물의학 연구에 사용되는 일부 실험실 기술의 물리적 기초를 이해합니다. 절대 강체의 회전 운동 역학 절대 강체는 두 점 사이의 거리가 일정한 물체입니다. 움직일 때 절대 강체의 치수와 모양은 변하지 않습니다. 몸체의 회전 속도는 시간에 대한 반경 벡터의 회전 각도의 XNUMX차 도함수와 동일한 각속도를 특징으로 합니다. ω = dt/다 각속도는 회전축을 따라 향하고 회전 방향과 관련된 벡터입니다. 속도 및 힘 벡터와 달리 각속도 벡터는 슬라이딩합니다. 따라서 벡터 w를 지정하면 회전축의 위치, 회전 방향 및 각속도 계수가 지정됩니다. 각속도의 변화율은 시간에 대한 각속도의 XNUMX차 도함수와 동일한 각가속도를 특징으로 합니다.  이것으로부터 각가속도 벡터는 각속도 벡터 dw의 기본적이고 다소 작은 변화와 방향이 일치한다는 것이 분명합니다. 가속 회전의 경우 각가속도는 느린 회전으로 각속도와 동일한 방식으로 향합니다. 반대 방향. 고정 축을 중심으로 한 강체의 회전 운동의 운동학에 대한 공식을 제시해 보겠습니다. 1) 등속 회전 운동 방정식: 에이 = 중량 + 에이0 어디0 - 각도의 초기 값; 2) 균일한 회전 운동에서 시간에 대한 각속도의 의존성: w = et + w0, 어디서 w0 - 초기 각속도; 3) 등속 회전 운동 방정식:  10. 역학의 기본 개념 권력의 순간. 회전축에 대한 힘의 모멘트는 반경 벡터와 힘의 벡터 곱입니다. Mi = ri × 에프i, 어디서 ri 그리고 Fi - 벡터. 관성 모멘트. 질량은 병진 운동에서 물체의 관성의 척도입니다. 회전 운동 중 몸체의 관성은 질량뿐만 아니라 축을 기준으로 한 공간 분포에 따라 달라집니다. 축에 대한 몸체의 관성 모멘트는 몸체를 구성하는 재료 점의 관성 모멘트의 합입니다.  솔리드 바디의 관성 모멘트는 일반적으로 적분에 의해 결정됩니다.  축에 대한 몸체의 각운동량은 이 몸체를 구성하는 점들의 각운동량의 합과 같습니다.  회전하는 몸체의 운동 에너지. 물체가 회전할 때 운동 에너지는 개별 점의 운동 에너지에서. 강체의 경우:  그러한 회전 동안 모든 외부 힘의 기본 작업을 운동 에너지의 기본 변화와 동일시합시다. Mda=Jwdw, 어디서 왔어?  이 평등을 ω만큼 줄입니다.  어디서 왔어?  각운동량 보존 법칙. 물체에 작용하는 모든 외력의 총 운동량이 XNUMX이면 이 물체의 각운동량은 일정하게 유지됩니다. 이 법칙은 절대 강체에만 적용되는 것이 아닙니다. 따라서 공통 축을 중심으로 회전하는 N 개의 몸체로 구성된 시스템의 경우 각운동량 보존 법칙은 다음과 같은 형식으로 작성할 수 있습니다.  11. 인간 근골격계의 관절과 지레. 에르고메트리 메커니즘의 움직이는 부분은 일반적으로 부분적으로 연결됩니다. 여러 링크의 이동 가능한 연결은 운동학적 연결을 형성합니다. 인체는 운동학적 관계의 한 예입니다. 골격과 근육이 서로 연결되어 있는 인간의 근골격계는 물리학의 관점에서 볼 때 사람이 균형을 유지하는 일련의 지렛대입니다. 해부학에서는 힘이 증가하지만 움직임이 감소하는 힘의 지렛대와 힘이 잃으면서 이동 속도가 증가하는 속도의 지레로 구분됩니다. 스피드 레버의 좋은 예는 하악입니다. 작용력은 저작근에 의해 발휘됩니다. 반력(으깬 음식의 저항)이 치아에 작용합니다. 작용하는 힘의 팔은 반력의 팔보다 훨씬 짧기 때문에 저작근은 짧고 강하다. 치아로 무언가를 씹어야 할 때 저항력의 지렛대가 감소합니다. 골격을 하나의 유기체로 연결된 별도의 링크 모음으로 간주하면 이러한 모든 링크가 정상적인 스탠드와 함께 극도로 불안정한 균형을 이루는 시스템을 형성한다는 것이 밝혀졌습니다. 따라서 신체의 지지는 고관절의 구면으로 표현됩니다. 몸체의 무게 중심이 지지대 위에 위치하여 볼 지지대와 불안정한 균형을 만듭니다. 무릎 관절과 발목 관절에도 동일하게 적용됩니다. 이 모든 연결은 불안정한 평형 상태에 있습니다. 정상적인 자세에서 인체의 무게중심은 다리의 엉덩이, 무릎, 발목관절의 중심과 같은 수직선상에 위치하며, 천골 곶에서 2-2,5 cm 아래, 위로 4-5 cm 위치 엉덩이 축. 따라서 이것은 골격의 힙 링크 중 가장 불안정한 상태입니다. 그리고 전체 시스템이 균형을 유지한다면 지지하는 근육의 지속적인 긴장 때문입니다. 사람이 낮에 할 수 있는 기계적 작업은 여러 요인에 따라 달라지므로 어떤 한계값을 나타내기 어렵습니다. 이것은 권력에도 적용됩니다. 따라서 단기적인 노력으로 사람은 몇 킬로와트 정도의 전력을 개발할 수 있습니다. 체중이 70kg인 선수가 정상 자세에 비해 무게 중심이 1m 올라가도록 한 장소에서 점프하고 반발 단계가 0,2초 지속되면 약 3,5kW의 힘이 발생합니다. 걸을 때 사람은 일을 합니다. 팔다리, 주로 다리를 주기적으로 약간 들어올리는 데 에너지가 소비되기 때문입니다. 움직임이 없으면 작업은 XNUMX이 됩니다. 따라서 하중이 지지대나 스탠드 위에 있거나 기둥에 매달려 있을 때 중력에 의한 일은 없습니다. 그러나 뻗은 팔에 덤벨이나 덤벨을 움직이지 않고 들고 있으면 팔과 어깨 근육의 피로가 나타납니다. 마찬가지로 앉은 사람의 등에 하중이 가해지면 등과 요추 부위의 근육이 피로해집니다. 12. 기계적 진동 반복적인 움직임(또는 상태의 변화)을 진동(교류 전류, 진자의 현상, 심장의 작용 등)이라고 합니다. 구별하다: 1) 자유 또는 자연 진동 - 진동 시스템에 대한 가변적인 외부 영향이 없을 때 발생하고 안정적인 평형 상태에서 이 시스템의 초기 편차의 결과로 발생하는 진동. 2) 강제 진동 - 진동 시스템이 주기적으로 변화하는 외부 힘에 노출되는 진동; 3) 고조파 진동은 시간에 따라 사인 또는 코사인의 법칙에 따라 변위가 변하는 진동이다. X축을 따라 점의 속도와 가속도는 각각 같습니다.  어디서0 = Aw - 속도 진폭; a0 =아2 =u0w는 가속도 진폭입니다. 4) 감쇠 진동 - 저항력을 극복하기 위해 진동 시스템에 의한 에너지 손실로 인해 시간이 지남에 따라 진동 진폭 값이 감소하는 진동. 감쇠 진동의 기간은 마찰 계수에 따라 달라지며 다음 공식에 의해 결정됩니다.  마찰이 매우 적음(β2 <<ω02) 감쇠된 진동의 주기는 감쇠되지 않은 자유 진동의 주기에 가깝습니다.  실제로 감쇠 정도는 종종 대수 감쇠 감소 s로 특징지어집니다.  여기서 Nl은 진동 진폭이 l배 감소하는 동안의 진동 수입니다. 감쇠 계수와 대수 감쇠 감소는 매우 간단한 관계로 관련됩니다. 내가 = bT; 5) 강제 진동 - 외부 힘의 참여로 시스템에서 발생하는 진동. 강제 진동의 운동 방정식은 다음과 같은 형식을 갖습니다.  여기서 F는 추진력입니다. 고조파 법칙 F = F에 따라 구동력 변화0 코스위트. 13. 기계적 물 기계적 파동은 공간에서 전파되고 에너지를 전달하는 교란입니다. 기계적 파동에는 탄성파와 액체 표면의 파동의 두 가지 유형이 있습니다. 탄성파는 매질의 입자 사이에 존재하는 결합으로 인해 발생합니다. 평형 위치에서 한 입자의 이동은 인접한 입자의 이동으로 이어집니다. 횡파는 방향과 전파가 매질의 진동 방향에 수직인 파동입니다. 종파는 방향과 전파가 매체 점의 진동 방향과 일치하는 파동입니다. 고조파의 파도 표면은 기하학적으로 또는 동위상(한 위상에서) 고조파 진행파가 있는 매질의 일련의 진동 지점인 매질에서 단순히 연결된 표면입니다. 파면은 파동이 이 순간에 도달한 현재 가장 먼 파면이다. 평면파는 정면이 파동의 진행 방향에 수직인 평면인 파동입니다. 구형파(Spherical Wave) - 전면이 파동의 전파 방향과 반경이 일치하는 구형 표면인 파동. 호이겐스 원리. 섭동이 도달한 매질의 각 지점 자체가 XNUMX차 구형파의 소스가 됩니다. 파동 전파 속도(위상) - 고조파에 대한 동일한 위상 표면의 전파 속도. 파동 속도는 파동의 진동 주파수와 파장의 곱과 같습니다. n = 루. 정상파는 진동점의 움직임의 최대값과 최소값의 위치가 시간에 따라 변하지 않는 매질의 상태이다. 탄성파 - 고체, 액체 및 기체 매체에서 전파되는 탄성 섭동(예: 지진 발생 시 지각에서 발생하는 파동, 기체, 액체 및 고체의 음파 및 초음파). 충격파는 기계적 파동의 일반적인 예 중 하나입니다. 음파 - 기체, 액체 및 고체 매체에서 탄성파(매체의 한 지점에서 다른 지점으로 파도에 의해 전달되는 압축 변형, 전단)의 형태로 전파되는 탄성 매체 입자의 진동 운동입니다. 인간의 청각 기관에 작용하는 음파는 해당 진동의 주파수가 16~2시간 104Hz(가청 소리) 범위 내에 있는 경우 소리 감각을 유발할 수 있습니다. 16Hz 미만의 주파수를 갖는 탄성파를 초저주파, 16Hz보다 큰 주파수를 초음파라고 합니다. 소리의 속도는 탄성 매질에서 음파의 위상 속도입니다. 소리의 속도는 환경에 따라 다릅니다. 공기 중 소리의 속도는 330~340m/s입니다(공기 상태에 따라 다름). 소리의 크기는 음원과 파동의 진동 에너지와 관련이 있으므로 진동의 진폭에 따라 달라집니다. 음높이는 사람이 주관적으로 귀를 통해 결정하며 주로 소리의 주파수에 따라 결정되는 소리의 품질입니다. 14. 도플러 효과 도플러 효과는 수신기에 의해 기록되는 파동의 주파수 변화로, 이는 파동의 소스와 수신기의 움직임으로 인해 발생합니다. 예를 들어, 빠르게 움직이는 기차의 정지된 관찰자에게 접근할 때 후자의 소리 신호 톤은 더 높고, 기차가 멀어지면 같은 열차가 정지할 때 제공하는 신호의 톤보다 낮습니다. 관찰자가 매체에 대해 움직이지 않는 파동의 근원에 속도 v로 접근하고 있다고 상상해 봅시다. 동시에, 그것은 움직임이 없을 때보다 하나의 동일한 시간 간격에서 더 많은 파동을 만납니다. 이것은 감지된 주파수 vy가 소스에서 방출되는 파동의 주파수보다 크다는 것을 의미합니다. 그러나 파장, 주파수 및 파동 전파 속도가 다음에 의해 관련되는 경우:  도플러 효과는 매질에서 물체의 속도를 결정하는 데 사용할 수 있습니다. 의학의 경우 이것은 특히 중요합니다. 예를 들어, 이 경우를 생각해 보십시오. 초음파 발생기는 일부 기술 시스템의 형태로 수신기와 결합됩니다. 기술 시스템은 환경에 대해 움직이지 않습니다. 속도가 u인 매체에서0 물체(몸)가 움직입니다. 발전기는 주파수 v로 초음파를 방출합니다.1. 움직이는 물체는 주파수 v를 감지합니다.1, 다음 공식으로 찾을 수 있습니다.  여기서 v는 기계적 파동(초음파)의 전파 속도입니다. 의료 응용 분야에서 초음파의 속도는 물체의 속도보다 훨씬 빠릅니다. (유 > 유0). 이러한 경우에는 다음이 있습니다.  도플러 효과는 혈류의 속도, 심장 판막 및 벽의 이동 속도(도플러 심장초음파검사) 및 기타 기관을 결정하는 데 사용됩니다. 파동 에너지 흐름. 파동 과정은 에너지 전파와 관련이 있습니다. 에너지의 양적 특성은 에너지의 흐름입니다. 파동 에너지 플럭스는 이 에너지가 전달된 시간에 대한 특정 표면을 통해 파동이 운반하는 에너지의 비율과 같습니다.  파동 에너지 플럭스의 단위는 와트(W)입니다. 파동 전파 방향에 수직인 영역과 관련된 파동 에너지 플럭스를 파동 에너지 플럭스 밀도 또는 파동 강도라고 합니다. 15. 음향 음향학은 가장 낮은 주파수에서 가장 높은 주파수(1012-1013Hz)까지 탄성 진동과 파동을 연구하는 물리학 분야입니다. 현대 음향은 다양한 문제를 다루며 다양한 매체에서 탄성파의 전파 특성을 연구하는 물리적 음향, 음향 수신 및 음향 형성의 구조를 연구하는 생리 음향 등 여러 섹션이 있습니다. 사람과 동물의 장기 등 음향학은 사람의 귀(16~20Hz의 주파수)로 감지되는 소리, 즉 기체, 액체 및 고체의 탄성 진동 및 파동의 원리로 이해됩니다. 청각은 청각 감각의 대상이므로 사람이 주관적으로 평가합니다. 톤을 인식하면 사람은 높이로 구별합니다. 피치는 기본 톤의 주파수에 의해 주로 결정되는 주관적인 특성입니다. 훨씬 덜하지만 음높이는 톤의 복잡성과 강도에 따라 달라집니다. 강도가 높은 소리는 낮은 톤의 소리로 인식됩니다. 소리의 음색은 거의 독점적으로 스펙트럼 구성에 의해 결정됩니다. 서로 다른 음향 스펙트럼은 서로 다른 음색에 해당하지만 기본 톤과 피치는 동일합니다. 음량은 청각 감각의 수준을 특징으로 합니다. 비록 주관적이지만, 음량은 두 소스의 청각 감각을 비교하여 정량화할 수 있습니다. 음량 레벨 스케일의 생성은 Weber-Fechner 정신 물리학 법칙을 기반으로 합니다. 이 법칙에 따르면 자극을 기하수열(즉, 같은 횟수)로 증가시키면 이 자극의 감각은 산술수열(즉, 같은 양)로 증가합니다. 소리와 관련하여 이는 소리 강도가 일련의 연속적인 값(예: a10, a210, a310(a는 특정 계수, a > I) 등)을 취하는 경우 해당 소리 볼륨 감각은 다음과 같습니다. E0, 2E0, 3E0 등 d. 수학적으로 이는 소리의 크기가 소리 강도의 로그에 비례한다는 것을 의미합니다. 강도 I와 I를 갖는 두 개의 소리 자극이 있는 경우0, 그리고 나0 - 청력의 임계값, Weber-Fechner 법칙에 따라 상대적인 음량은 다음과 같이 강도와 관련됩니다.  여기서 k는 주파수와 강도에 따른 비례 계수입니다. 청력을 측정하는 방법을 청력 측정이라고 합니다. 특수 장치(청력계)의 청력 측정을 통해 다른 주파수에서 청력 임계값이 결정됩니다. 결과 곡선을 청력도라고 합니다. 정상 청력 역치 곡선을 가진 환자의 청력도를 비교하면 청력 기관의 질병을 진단하는 데 도움이 됩니다. 16. 클리닉에서 건전한 연구 방법의 물리적 기반 빛과 마찬가지로 소리는 정보의 원천이며 이것이 그 주요 의미입니다. 자연의 소리, 주변 사람들의 말소리, 기계 작동 소음은 우리에게 많은 것을 말해줍니다. 사람의 소리의 의미를 상상하려면 일시적으로 소리를 인식하는 능력을 박탈하는 것으로 충분합니다. 귀를 닫으십시오. 당연히 소리는 사람의 내부 장기 상태에 대한 정보의 원천이 될 수도 있습니다. 질병 진단을 위한 일반적인 건전한 방법은 청진(듣기)입니다. au-scultation에는 청진기 또는 phonendoscope가 사용됩니다. phonendoscope는 환자의 몸에 적용된 소리 전달 멤브레인이 있는 속이 빈 캡슐로 구성되어 있으며 고무 튜브는 이에서 의사의 귀까지 연결됩니다. 중공 캡슐에서 공기 기둥의 공명이 발생하여 소리가 증폭되고 청진이 향상됩니다. 폐를 청진하는 동안 질병의 특징 인 호흡 소리, 다양한 천명음이 들립니다. 심장 소리와 소음의 모양을 변경하여 심장 활동 상태를 판단할 수 있습니다. 청진을 사용하면 위와 장의 연동 운동이 있는지 확인하고 태아의 심장 박동을들을 수 있습니다. 교육 목적으로 또는 상담 중에 여러 연구원이 환자의 말을 동시에 듣기 위해 마이크, 증폭기 및 확성기 또는 여러 대의 전화기를 포함하는 시스템이 사용됩니다. 심장 활동의 상태를 진단하기 위해 청진과 유사하고 심음 초음파(FCG)라는 방법이 사용됩니다. 이 방법은 심장 소리와 심잡음의 그래픽 기록과 진단 해석으로 구성됩니다. 심음도는 마이크, 증폭기, 주파수 필터 시스템 및 녹음 장치로 구성된 심음계를 사용하여 기록됩니다. 위에서 설명한 두 가지 사운드 방법과 근본적으로 다른 것은 타악기입니다. 이 방법을 사용하면 두드릴 때 신체의 개별 부분의 소리가 들립니다. 도식적으로 인체는 기체(폐), 액체(내장), 고체(뼈) 부피의 조합으로 나타낼 수 있습니다. 신체의 표면을 칠 때 진동이 발생하며 그 주파수는 넓은 범위를 갖습니다. 이 범위에서 일부 진동은 오히려 빨리 사라지고 다른 진동은 공진의 자연 진동과 일치하여 강화되어 공명으로 인해 들을 수 있습니다. 경험 많은 의사가 타악기 소리의 음색으로 내부 장기의 상태와 위치(긴장조영술)를 결정합니다. 17. 청각의 물리학 청각 시스템은 음파의 직접 수신기를 뇌와 연결합니다. 사이버네틱스의 개념을 사용하여 청각 시스템은 정보를 수신, 처리 및 전송한다고 말할 수 있습니다. 전체 청각 시스템에서 청각의 물리학을 고려하여 외이, 중이 및 내이가 구별됩니다. 외이는 귓바퀴와 외이도로 구성됩니다. 인간의 귓바퀴는 청각에 중요한 역할을 하지 않습니다. 이는 음원이 위치할 때 음원의 위치를 결정하는 데 도움이 됩니다. 음원의 소리가 귓바퀴로 들어갑니다. 수직면에서 소스의 위치에 따라 음파는 특정 모양으로 인해 귓바퀴에서 다르게 회절됩니다. 이는 또한 외이도에 들어가는 음파의 스펙트럼 구성에 다른 변화를 가져옵니다. 인간은 음파 스펙트럼의 변화를 음원을 향한 방향과 연관시키는 방법을 배웠습니다. 수평면에서 음원을 향한 다른 방향은 위상차에 해당합니다. 정상적인 청력을 가진 사람은 3°의 정확도로 음원의 방향을 고정할 수 있다고 알려져 있으며 이는 6°의 위상차에 해당합니다. 그러므로 사람은 자신의 귀에 들어오는 음파의 위상차 변화를 6°의 정확도로 구별할 수 있다고 가정할 수 있습니다. 위상차 외에, 귀에 들리는 소리 강도의 차이와 머리에서 한쪽 귀까지의 "음향 그림자"에 의해 바이노럴 효과가 촉진됩니다. 인간의 외이도 길이는 약 2,3cm입니다. 따라서 음향 공명은 주파수에서 발생합니다.  중이의 가장 중요한 부분은 고막과 청각 소골입니다: 추골, 모루 및 등자에 해당하는 근육, 힘줄 및 인대가 있습니다. 이소골 체계는 한쪽 끝이 추골에 의해 고막에 연결되고, 다른 쪽 끝은 등골에 의해 내이의 난원창에 연결됩니다. 음압은 고막에 작용하여 힘 F를 결정합니다.1 = P1 S1 (P1 - 음압, S1 - 정사각형). 소골계는 지렛대처럼 작동하여 인간 내이 부분의 강도가 1,3배 증가합니다. 중이의 또 다른 기능은 고강도 소리의 경우 진동 전달을 약화시키는 것입니다. 인간의 달팽이관은 길이가 약 3,5mm인 뼈 구조로 2-3/4개의 소용돌이가 있는 캡슐 모양의 나선형 모양입니다. 달팽이관을 따라 세 개의 운하가 흐릅니다. 그 중 난원창에서 시작하는 하나를 전정계라고 합니다. 또 다른 채널은 둥근 창에서 나오며 고실계라고 불립니다. 전정계강과 고실계는 작은 구멍인 헬리코트레마(helicotrema)를 통해 달팽이관 돔 영역에 연결됩니다. 달팽이관과 고실계 사이에서 주(기저부) 막이 달팽이관을 따라 이어집니다. 여기에는 수용기(털) 세포를 포함하는 코르티 기관이 포함되어 있으며 청각 신경은 달팽이관에서 나옵니다. 18. 초음파 및 의학에서의 응용 초음파는 인간의 귀에 들리지 않는 고체, 액체 또는 기체 매질 입자의 고주파 기계적 진동입니다. 초음파 진동의 주파수는 초당 20회 이상, 즉 청력 역치 이상입니다. 치료 목적으로 초음파는 초당 800~000번의 진동수로 사용됩니다. 초음파 변환기라고 하는 장치는 초음파를 생성하는 데 사용됩니다. 전기기계식 이미터가 가장 널리 보급되어 있습니다. 의학에서 초음파를 사용하는 것은 초음파의 전파 특성 및 특징적인 특성과 관련이 있습니다. 물리적 특성상 초음파는 소리와 마찬가지로 기계적(탄성) 파동입니다. 그러나 초음파 파장은 소리 파장보다 훨씬 짧습니다. 다양한 음향 저항이 클수록 서로 다른 매체의 경계면에서 초음파의 반사 및 굴절이 더 강해집니다. 초음파의 반사는 영향을 받은 부위의 입사각에 따라 달라집니다. 입사각이 클수록 반사 계수도 커집니다. 신체에서 800-1000kHz 주파수의 초음파는 8-10cm 깊이, 2500-3000Hz - 1,0-3,0cm의 주파수로 전파되며 초음파는 조직에 고르지 않게 흡수됩니다. 밀도가 높을수록 흡수율이 떨어집니다. 초음파 치료 중 인체에 세 가지 요소가 작용합니다. 1) 기계적 - 세포 및 조직의 진동 미세 마사지; 2) 열 - 조직의 온도와 세포막의 투과성의 증가; 3) 물리적 및 화학적 - 조직 대사 및 재생 과정의 자극. 초음파의 생물학적 효과는 조직을 자극하거나, 우울하게 하거나, 심지어 파괴할 수 있는 선량에 따라 다릅니다. 치료 및 예방 효과에 가장 적합한 것은 특히 펄스 모드에서 소량의 초음파(최대 1,2 W/cm2)입니다. 그들은 진통제, 방부제 (항균), 혈관 확장, 해결, 항염증제, 탈감작 (항알레르기) 작용을 제공 할 수 있습니다. 물리 치료 실습에서는 주로 UZT-1, UZT-2, UZT-3의 세 가지 시리즈의 가정용 장치가 사용됩니다. 초음파는 뇌 부위, 경추 부위, 뼈 돌출 부위, 뼈가 자라는 부위, 심한 순환 장애가 있는 조직, 임신 중 복부, 음낭에 적용되지 않습니다. 조심스럽게 초음파는 심장 부위, 내분비 기관에 사용됩니다. 연속 초음파와 펄스 초음파를 구별하십시오. 연속 초음파를 초음파의 연속 스트림이라고 합니다. 이러한 유형의 방사선은 주로 연조직과 관절에 영향을 미치는 데 사용됩니다. 펄스 초음파는 불연속 방사선입니다. 즉, 초음파는 특정 간격으로 별도의 펄스로 전송됩니다. 19. 유체역학 유체 역학은 비압축성 유체의 움직임과 주변 고체와의 상호 작용, 변형 이론 및 물질의 유동성 문제를 연구하는 물리학의 한 분야입니다. 점도를 측정하는 일련의 방법을 점도계라고 하며 이러한 목적으로 사용되는 장비를 점도계라고 합니다. 점도 측정의 가장 일반적인 방법인 모세관은 특정 압력 차이에서 중력의 영향을 받아 모세관을 통해 알려진 질량의 액체가 흐르는 시간을 측정하는 것으로 구성됩니다. 모세관 점도계는 혈액 점도를 결정하는 데 사용됩니다. 회전 점도계도 사용되는데, 여기서 액체는 두 개의 동축 몸체(예: 실린더) 사이의 틈에 위치합니다. 실린더(로터) 중 하나는 회전하고 다른 하나는 비활성화됩니다. 점도는 고정된 실린더에 특정 힘의 순간을 생성하는 로터의 각속도, 고정된 실린더에 작용하는 힘의 순간, 또는 주어진 각속도에서 고정된 실린더에 작용하는 힘의 순간으로 측정됩니다. 로터의 회전. 회전 점도계를 사용하여 윤활유, 용융 규산염 및 금속, 고점도 바니시 및 접착제, 점토 용액 등 액체의 점도를 측정합니다. 현재 클리닉에서는 혈액 점도를 측정하기 위해 두 개의 모세관이 있는 Hess 점도계를 사용합니다. Hess 점도계에서 혈액의 부피는 항상 동일하며 물의 부피는 튜브의 분할로 측정되므로 혈액의 상대 점도 값을 직접 구합니다. 인간 혈액의 점도는 일반적으로 0,4-0,5Pas이고 병리학에서는 0,17-2,23Pas 범위이며 적혈구 침강 속도(ESR)에 영향을 미칩니다. 정맥혈은 동맥혈보다 점도가 약간 높습니다. 층류 및 난류. 레이놀즈 수. 유체 흐름은 계층화되거나 층류일 수 있습니다. 파이프 단면에 걸친 압력의 불균일성으로 인한 점성 유체의 유속 증가는 소용돌이를 생성하고 운동은 와류 또는 난류가 됩니다. 난류에서는 각 위치의 입자 속도가 무작위로 변하고 움직임이 불안정합니다. 동점도는 동적보다 더 완전하게 액체나 기체의 흐름 특성에 대한 내부 마찰의 영향을 고려합니다. 따라서 물의 점도는 공기의 점도보다 약 100배(0°C에서) 높지만 물의 동점도는 공기의 10배 미만이므로 점도가 물의 성질에 더 강한 영향을 미칩니다. 물보다 공기의 흐름. 액체 또는 기체의 흐름 특성은 파이프의 크기에 따라 다릅니다. 동맥의 혈액 흐름은 일반적으로 판막 근처에서 약간의 난류가 발생하는 층류입니다. 병리학에서는 점도가 정상보다 낮을 때 레이놀즈 수가 임계값보다 높을 수 있으며 움직임이 난기류가 됩니다. 20. 고체 및 생물학적 조직의 기계적 성질 단단한 몸체의 특징은 모양을 유지하는 능력입니다. 고체는 결정질과 비정질로 나눌 수 있습니다. 결정 상태의 특징은 이방성, 즉 방향에 대한 물리적 특성(기계적, 열적, 전기적, 광학적)의 의존성입니다. 결정의 이방성에 대한 이유는 결정을 구성하는 원자 또는 분자의 규칙적인 배열에 있으며 이는 개별 단결정의 올바른 외부 면에서 나타납니다. 그러나 일반적으로 결정체는 다결정 형태로 발견됩니다. 이는 서로 융합되고 무작위로 배향된 개별 작은 결정(결정석) 세트의 집합입니다. 노드에 위치한 입자의 특성과 상호 작용력의 특성에 따라 이온, 원자, 금속 및 분자의 4가지 유형의 결정 격자가 구별됩니다. 양이온 금속 이온은 금속 격자의 모든 노드에 위치합니다. 전자는 그들 사이에서 혼란스럽게 움직입니다. 무정형 상태의 몸체 내부 구조의 주요 특징은 전체 몸체를 따라 모든 방향으로 원자 또는 원자 그룹의 배열이 엄격하게 반복된다는 것입니다. 동일한 조건에서 비정질체는 결정체보다 크고 비체적, 엔트로피 및 내부 에너지를 갖는다. 무정형 상태는 성질이 매우 다른 물질의 특징입니다. 저압 및 고온에서 이 상태의 물질은 매우 이동성이 있습니다. 저분자량은 액체이고 고분자량은 고탄성 상태입니다. 온도가 감소하고 압력이 증가하면 비정질 물질의 이동도가 감소하여 모두 고체가 됩니다. 고분자는 분자가 화학 결합으로 연결된 많은 수의 원자 또는 원자 그룹으로 구성된 긴 사슬인 물질입니다. 폴리머의 화학 구조의 특이성은 또한 폴리머의 특별한 물리적 특성을 결정합니다. 고분자 소재에는 양모, 가죽, 뿔, 털, 실크, 면, 천연고무 등 거의 모든 생활 및 식물 소재와 합성고무, 플라스틱, 섬유 등 모든 종류의 합성 소재가 포함됩니다. 의학에서 큰 관심을 받는 조직 접착제(예: 알킬-α-시아노아크릴레이트, p-부틸-α-지노크릴레이트)는 봉합 없이 상처를 봉합하는 데 사용되는 필름으로 빠르게 중합됩니다. 액정은 액체와 결정의 성질을 모두 갖고 있는 물질이다. 기계적 성질에서 이들 물질은 액체와 유사합니다. 즉, 흐릅니다. 분자 질서의 특성에 따라 네마틱 액정과 스멕틱 액정이 구별됩니다. 네마틱 액정에서는 분자가 평행하게 배열되어 있지만 중심은 무작위로 위치합니다. 스멕틱 결정은 분자가 정렬된 평행 층으로 구성됩니다. 특수 클래스는 콜레스테릭 결정으로 구성됩니다(그 구조는 콜레스테롤을 포함하는 화합물의 특징입니다). 21. 생물학적 조직의 기계적 성질 생물학적 조직의 기계적 특성에서 두 가지 종류를 이해합니다. 하나는 생물학적 이동성 과정과 관련이 있습니다. 동물의 근육 수축, 세포 성장, 분열 중 세포의 염색체 이동 등. 이러한 과정은 화학적 과정에 의해 발생하며 ATP에 의해 에너지를 제공받으며, 그 성질은 다음에서 고려됩니다. 생화학 과정. 일반적으로 이 그룹을 생물학적 시스템의 활성 기계적 특성이라고 합니다. 뼈. 뼈는 근골격계의 주요 재료입니다. 치밀한 뼈 조직 질량(0,5 부피)의 3/3는 무기 물질이고, 뼈 미네랄은 hydroxylantite 2 CaXNUMX(PO) x Ca(OH)XNUMX입니다. 이 물질은 미세한 결정 형태로 존재합니다. 뼈 조직의 밀도는 2400kg/m3이며 기계적 특성은 연령, 유기체의 개별 성장 조건, 물론 유기체의 위치를 비롯한 여러 요인에 따라 다릅니다. 뼈의 구조는 경도, 탄성 및 강도와 같은 필요한 기계적 특성을 제공합니다. 가죽. 그것은 콜라겐과 엘라스틴 섬유와 주요 조직인 매트릭스로 구성됩니다. 콜라겐은 건조 중량의 약 75%를 구성하고 엘라스틴은 약 4%를 구성합니다. 엘라스틴은 고무처럼 매우 강하게(최대 200-300%) 늘어납니다. 콜라겐은 나일론 섬유에 해당하는 최대 10%까지 늘어날 수 있습니다. 따라서 피부는 고탄성 특성을 갖는 점탄성 물질로서 잘 늘어나고 늘어납니다. 근육. 근육은 콜라겐과 엘라스틴 섬유로 구성된 결합 조직으로 구성됩니다. 따라서 근육의 기계적 성질은 고분자의 기계적 성질과 유사합니다. 골격근의 기계적 거동은 다음과 같다. 근육이 일정량만큼 빠르게 늘어나면 장력이 급격히 증가했다가 감소한다. 변형이 클수록 분자의 원자간 거리가 증가합니다. 혈관 조직 (혈관 조직). 혈관의 기계적 특성은 주로 콜라겐, 엘라스틴 및 평활근 섬유의 특성에 의해 결정됩니다. 혈관 조직의 이러한 구성 요소의 함량은 순환계 과정에 따라 변경됩니다. 총경동맥의 엘라스틴 대 콜라겐의 비율은 2:1이고 대퇴 동맥의 경우 1:2입니다. 평활근 섬유의 비율이 증가하고 세동맥에서는 이미 혈관 조직 직물의 주요 구성 요소입니다. 혈관 조직의 기계적 특성에 대한 자세한 연구에서 샘플이 혈관에서 어떻게 절단되는지(혈관을 따라 또는 혈관을 가로질러) 구별됩니다. 탄성 실린더에 대한 내부 압력 작용의 결과로 전체 용기의 변형을 고려할 수 있습니다. 원통형 용기의 두 반쪽은 실린더 벽의 섹션을 따라 서로 상호 작용합니다. 이 상호 작용 단면의 총 면적은 2hl입니다. 혈관 벽에 기계적 응력 s가 있으면 혈관의 두 반쪽 사이의 상호 작용력은 다음과 같습니다. F = sx2hl. 22. 혈역학의 물리적 문제 혈역학은 혈관계를 통한 혈액의 움직임을 연구하는 생체역학의 한 분야입니다. 혈역학의 물리적 기초는 유체역학입니다. 혈액의 스트로크 볼륨(한 수축기에서 심장의 심실에 의해 분출되는 혈액의 볼륨), 순환계의 말초 부분의 수압 저항 X0 및 동맥의 압력 변화 사이에는 관계가 있습니다. 혈액은 탄성 저장소에 있으며 언제든지 그 부피는 다음 비율에 따라 압력 p에 따라 달라집니다. v=v0 +kp, 어디서 k - 탄성, 저수지의 탄성; v0 - 압력이 없을 때의 탱크 부피(p = 0). 탄성 저장소(동맥)는 심장에서 혈액을 받고 체적 혈류 속도는 Q와 같습니다. 혈액은 체적 혈류 속도 Q로 탄성 저장소에서 흐릅니다.0 말초 시스템 (세동맥, 모세 혈관). 상당히 분명한 방정식을 만들 수 있습니다.  심장에서 나오는 혈류의 체적 속도는 탄성 저장소의 체적 증가율과 동일함을 보여줍니다. 맥파. 심장 근육이 수축하면(수축기) 혈액이 심장에서 대동맥과 그로부터 연장되는 동맥으로 분출됩니다. 이 혈관의 벽이 단단하면 심장 출구에서 혈액에서 발생하는 압력이 소리의 속도로 말초로 전달됩니다. 사람의 정상 수축기 혈압은 약 16kPa입니다. 심장이완(확장기) 동안 팽창된 혈관은 허탈되고 심장에서 혈액을 통해 혈관에 전달된 위치에너지는 혈류의 운동에너지로 변환되며 이완기 혈압은 약 11kPa로 유지됩니다. 맥파는 5~10m/s 이상의 속도로 이동합니다. 혈액의 점성과 혈관벽의 탄성-점성 특성은 파동의 진폭을 감소시킵니다. 고조파 펄스파에 대해 다음 방정식을 작성할 수 있습니다.  어디서 피0 - 맥파의 압력 진폭; x - 진동원(심장)에서 임의의 지점까지의 거리. t - 시간; w - 진동의 원형 주파수; c는 파동의 감쇠를 결정하는 상수입니다. 맥파 길이는 다음 공식에서 찾을 수 있습니다.  여기서 E는 탄성 계수입니다. p는 용기 물질의 밀도입니다. h는 용기 벽 두께입니다. d는 용기의 직경입니다. 23. 마음의 일과 힘. 심폐 기계 심장이 하는 일은 저항을 극복하고 운동 에너지를 혈액에 전달하는 데 사용됩니다. 좌심실의 단일 수축으로 수행된 작업을 계산합니다. Vу - 실린더 형태의 혈액 스트로크 볼륨. 심장이 평균 압력 p에서 거리 I까지 단면이 S인 대동맥을 통해 이 부피를 공급한다고 가정할 수 있습니다. 완료된 작업은 다음과 같습니다. A1=FI=pSI=pVy. 이 혈액량에 운동 에너지를 전달하는 데 소요되는 작업은 다음과 같습니다.  여기서 p는 혈액의 밀도입니다. υ - 대동맥의 혈액 속도. 따라서 수축 중 심장의 좌심실의 작용은 다음과 같습니다.  우심실의 작업은 왼쪽 작업의 0,2와 같으므로 단일 수축으로 전체 심장의 작업은 다음과 같습니다.  이 공식은 신체의 휴식 상태와 활동 상태 모두에 유효하지만 이러한 상태는 혈류량에 따라 다릅니다. 혈압을 측정하는 화학적 방법의 물리적 기초. 신체적 매개변수인 혈압은 많은 질병의 진단에 중요한 역할을 합니다. 모든 동맥의 수축기압과 이완기압은 압력계에 연결된 바늘을 사용하여 직접 측정할 수 있습니다. 그러나 N. S. Korotkov가 제안한 무혈 방법은 의학에서 널리 사용됩니다. 이 방법의 핵심은 어깨와 팔꿈치 사이의 팔 주위에 커프를 배치하는 것입니다. 공기가 호스를 통해 커프 안으로 펌핑되면 팔이 수축됩니다. 그런 다음 동일한 호스를 통해 공기가 방출되고 압력 게이지를 사용하여 커프의 공기 압력이 측정됩니다. 공기를 방출함으로써 커프와 커프가 접촉하는 연조직의 압력을 감소시킵니다. 압력이 수축기 혈압과 같아지면 혈액이 압축된 동맥을 뚫고 나갈 수 있어 난류가 발생합니다. 이 과정에 수반되는 특징적인 음조와 소음은 의사가 압력을 측정할 때 음소경을 커프 아래 동맥(즉, 심장에서 멀리 떨어진 곳)에 배치하여 들을 수 있습니다. 커프의 압력을 계속해서 낮추면 층류 혈류가 회복될 수 있으며, 이는 가청 음조가 급격히 약해지는 것을 통해 알 수 있습니다. 동맥의 층류 회복에 해당하는 커프의 압력을 확장기 압력으로 기록합니다. 혈압을 측정하기 위해 수은 압력계가 있는 혈압계, 금속 막 압력계가 있는 혈압계 등의 도구가 사용됩니다. 24. 열역학 열역학은 시스템을 구성하는 신체의 미시적 구조를 고려하지 않고 에너지가 교환될 수 있는 시스템을 고려하는 물리학의 한 분야로 이해됩니다. 평형 시스템(또는 평형으로 넘어가는 시스템)의 열역학과 생물학적 시스템을 고려하는 데 특별한 역할을 하는 비평형 시스템의 열역학 사이에는 구별이 있습니다. 열역학의 기본 개념. 열역학 제XNUMX법칙. 열역학 시스템의 상태는 매개변수(예: 부피, 압력, 온도, 밀도 등)라고 하는 물리량으로 특징지어집니다. 주변 물체와 상호 작용하는 동안 시스템의 매개 변수가 시간이 지남에 따라 변경되지 않으면 시스템 상태를 고정이라고합니다. 정지 상태에 있는 시스템의 다른 부분에서 매개 변수의 값은 일반적으로 다릅니다. 인체의 다른 부분의 온도, 생물학적 막의 다른 부분에 있는 확산 분자의 농도 등입니다. 정상 상태는 시스템을 통과하는 에너지 및 물질 흐름으로 인해 유지됩니다. 정지 상태에서 주변 시스템과 에너지와 물질을 모두 교환하거나(개방 시스템) 에너지만 교환하는 시스템(폐쇄 시스템)이 있을 수 있습니다. 주변 물체와 에너지나 물질을 교환하지 않는 열역학 시스템을 고립이라고 합니다. 고립계는 결국 열역학적 평형 상태에 도달합니다. 이 상태에서는 정지 상태와 마찬가지로 시스템 매개변수가 시간이 지나도 변하지 않습니다. 그러나 평형 상태에서는 입자의 질량이나 수(압력, 온도 등)에 의존하지 않는 매개변수가 이 시스템의 여러 부분에서 동일하다는 것이 중요합니다. 열역학 시스템은 열을 전도하지 않는 껍질로 둘러싸는 것이 불가능하기 때문에 격리되지 않습니다. 격리된 시스템은 편리한 열역학 모델로 간주됩니다. 열 과정에 대한 에너지 보존 법칙은 열역학 제XNUMX법칙으로 공식화됩니다. 시스템으로 전달되는 열의 양은 시스템의 내부 에너지와 시스템의 작업 성능을 변경합니다. 시스템의 내부 에너지는 시스템을 구성하는 입자의 운동 에너지와 위치 에너지의 합으로 이해됩니다. 내부 에너지는 시스템 상태의 함수이며 이 상태에 대해 잘 정의된 값을 갖습니다. DU는 시스템의 최종 및 초기 상태에 해당하는 내부 에너지의 두 값 간의 차이입니다. 뒤=유2-U1 일과 마찬가지로 열의 양은 상태가 아니라 프로세스의 함수입니다. 열역학 제XNUMX법칙은 다음과 같이 쓸 수 있습니다. dQ = dU + dA. Q, A, DU 및 dQ, dA, dU의 값은 양수(열이 외부 물체에 의해 시스템으로 전달되고 내부 에너지가 증가함) 또는 음수(시스템에서 열이 제거되고 내부 에너지가 감소함)일 수 있습니다. 25. 열역학 제XNUMX법칙. 엔트로피 열역학 제XNUMX법칙의 공식에는 여러 가지가 있습니다. 열 자체는 온도가 낮은 물체에서 온도가 높은 물체로 이동할 수 없으며(Clausius의 공식), 두 번째 종류의 영구 운동 기계는 불가능합니다(Thomson의 공식). . 시스템이 원래 상태로 돌아간 후 주변 물체에 변화가 발생하지 않도록 모든 중간 상태를 통해 역 과정을 완료할 수 있는 프로세스를 가역성이라고 합니다. 열 기관의 효율성 또는 직접 사이클은 히터에서 작업 물질이 받는 열량에 대한 작업의 비율입니다.  열기관의 일은 열량으로 인해 수행되고 작동 물질의 내부 에너지는 사이클당 변하지 않으므로(DU = 0), 순환 과정에서의 일은 열역학 제XNUMX법칙에 따른다. 열량의 대수적 합과 같습니다. 에이 = 큐1 + Q2. 그러므로 :  열량 Q1, 작동 물질이 받는 열량은 양수이고 작동 물질이 냉장고에 제공하는 열량 Q2는 음수입니다. 가역적 과정에 대한 감소된 열량의 합은 엔트로피라고 하는 일부 시스템 상태 함수의 두 값 간의 차이로 나타낼 수 있습니다.  어디 S2 그리고 S1 - 최종 두 번째 및 초기 첫 번째 상태에서 각각 엔트로피. 엔트로피는 시스템 상태의 함수이며, 두 상태에 대한 값의 차이는 시스템이 한 상태에서 다른 상태로 가역적으로 전환되는 동안 감소된 열량의 합과 같습니다. 엔트로피의 물리적 의미:  시스템이 한 상태에서 다른 상태로 이동한 경우 프로세스의 특성에 관계없이 엔트로피의 변화는 다음 상태 사이에서 발생하는 가역적 프로세스에 대한 공식으로 계산됩니다.  여기서 Q는 일정한 온도 T에서 첫 번째 상태에서 두 번째 상태로 전환하는 동안 시스템이 받는 열의 총량입니다. 이 공식은 용융, 기화 등과 같은 프로세스의 엔트로피 변화를 계산하는 데 사용됩니다. 26. 정지 상태 엔트로피 생성 원리. 개방형 시스템으로서의 신체 고립계의 열역학적 과정의 방향은 위에 설명되어 있습니다. 그러나 자연과 기술의 실제 과정과 상태는 비평형이며 많은 시스템이 열려 있습니다. 이러한 프로세스와 시스템은 비평형 열역학에서 고려됩니다. 평형 열역학에서 평형 상태가 특별한 상태인 것처럼 비평형 열역학에서 정지 상태는 특별한 역할을 합니다. 정지 상태에서 시스템에서 발생하는 필수 과정(확산, 열전도 등)이 엔트로피를 증가시킨다는 사실에도 불구하고 시스템의 엔트로피는 변하지 않습니다. 시스템의 엔트로피 DS의 변화를 두 항의 합으로 표현해 보겠습니다. DS=DSi+DSXNUMX, 여기서 DSi는 시스템의 비가역적 프로세스로 인해 발생하는 엔트로피 변화입니다. DSl은 시스템과 외부 물체(시스템을 통과하는 흐름)의 상호 작용으로 인해 발생하는 엔트로피 변화입니다. 프로세스의 비가역성은 DSi > 0, 상태의 정상성 - DSi = 0으로 이어집니다. 따라서 DSl = DS - DSi < 0입니다. 이는 시스템으로 들어가는 생성물(물질 및 에너지)의 엔트로피가 시스템에서 나가는 생성물의 엔트로피보다 작다는 것을 의미합니다. 열역학의 초기 개발은 산업 생산의 요구에 의해 자극되었습니다. 이 단계(XNUMX세기)에서 주요 성과는 법칙의 공식화, 이상적인 과정과 관련된 순환 방법 및 열역학적 잠재력의 개발이었습니다. 생물학적 물체는 개방형 열역학적 시스템입니다. 그들은 환경과 에너지와 물질을 교환합니다. 유기체(고정 시스템)의 경우 dS = 0, S = = const, dS i> 0, dSe < 0이라고 쓸 수 있습니다. 이는 식품이 아닌 배설물에 더 큰 엔트로피가 있어야 함을 의미합니다. 일부 병리학 적 조건에서 생물학적 시스템의 엔트로피가 증가 할 수 있습니다 (dS> 0). 이는 정상성 부족, 무질서의 증가 때문입니다. 공식은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.  또는 정상 상태를 위해  이것은 유기체의 정상 상태에서 내부 과정으로 인한 엔트로피의 변화율이 환경과 물질과 에너지의 교환으로 인한 음의 엔트로피의 변화율과 같다는 것을 보여줍니다. 27. 온도 측정 및 열량 측정 정확한 온도 측정은 의료 진단뿐만 아니라 연구 개발의 필수적인 부분입니다. 넓은 범위에서 온도를 얻고 측정하는 방법은 매우 다릅니다. 온도 측정 방법 및 관련 문제가 연구되는 물리학 분야를 온도계라고 합니다. 온도는 온도 측정 물질의 특성 값에 의해 결정되기 때문에 그 정의는 부피, 압력, 전기적, 기계적, 광학적, 자기적 효과 등과 같은 물리적 매개변수 및 속성을 측정하는 것으로 구성됩니다. 다양한 온도 측정 방법은 다음과 관련됩니다. 많은 수의 온도 측정 물질과 이에 사용되는 특성. 온도계(온도 측정 장치)는 온도 측정 특성이 구현되는 민감한 요소와 측정 장치(팽창계, 압력계, 검류계, 전위차계 등)로 구성됩니다. 온도 측정에 필요한 조건은 민감한 요소와 온도가 결정되는 물체의 열 평형입니다. 측정된 온도 범위에 따라 가장 일반적인 것은 액체 온도계, 가스 온도계, 저항 온도계, 온도계 및 고온계로서의 열전대입니다. 액체 온도계에서 온도 측정 특성은 부피이고 민감한 요소는 액체(보통 수은 또는 알코올)의 저장소입니다. 고온계는 복사 강도를 온도 측정 특성으로 사용합니다. 초저온을 측정할 때 상자성체는 온도 측정 물질의 역할을 하며 측정된 특성은 온도에 대한 자화의 의존성입니다. 의학에서 사용되는 수은온도계는 최고온도를 나타내며 최고온도계라 불린다. 이 기능은 설계에 따른 것입니다. 수은이 있는 저장소는 좁아짐에 의해 눈금 모세관과 분리되어 온도계가 냉각될 때 수은이 저장소로 되돌아가는 것을 허용하지 않습니다. 장기간에 걸쳐 관찰된 최저 온도를 나타내는 최저 온도계도 있습니다. 이를 위해 온도 조절 장치가 사용됩니다. 온도가 일정하게 유지되는 장치는 자동 조절기에 의해 수행되거나 일정한 온도에서 발생하는 일회성 전환 특성을 사용하여 수행됩니다. 다양한 물리적, 화학적 및 생물학적 과정에서 방출되거나 흡수된 열의 양을 측정하기 위해 여러 가지 방법이 사용되며, 이 방법이 모두 열량계를 구성합니다. 열량법은 물체의 열용량, 상전이열, 용해, 습윤, 흡착, 화학반응에 따른 열, 복사에너지, 방사성 붕괴 등을 측정합니다. 열량계를 사용하여 유사한 측정이 이루어집니다. 28. 치료에 사용되는 온냉매질의 물리적 특성 의학에서 뜨거운 물체나 차가운 물체는 국부적인 난방이나 냉방에 사용됩니다. 일반적으로 상대적으로 접근 가능한 매체가 이를 위해 선택되며, 그 중 일부는 유용한 기계적 또는 화학적 효과도 가질 수 있습니다. 이러한 매체의 물리적 특성은 목적에 따라 결정됩니다. 첫째, 원하는 효과가 비교적 오랜 기간에 걸쳐 생성되어야 합니다. 따라서 사용되는 매체는 높은 비열 용량(물, 진흙) 또는 비열 상 변환(파라핀, 얼음)을 가져야 합니다. 둘째, 피부에 직접 적용한 매체는 통증을 유발해서는 안 됩니다. 이는 한편으로는 해당 매체의 온도를 제한하고 다른 한편으로는 열용량이 낮은 매체를 선택하도록 장려합니다. 예를 들어, 처리에 사용되는 물의 온도는 최대 45°C이고 이탄과 진흙은 최대 50°C입니다. 이러한 환경에서의 열 교환(대류)은 물보다 적기 때문입니다. 파라핀은 열전도율이 낮고 피부에 직접 인접한 파라핀 부분이 빠르게 냉각되고 결정화되어 나머지 부분의 열 흐름을 지연시키기 때문에 60-70°C로 가열됩니다. 얼음은 치료에 사용되는 냉각 매체로 사용됩니다. 최근 몇 년 동안 저온은 의학에서 널리 사용되었습니다. 저온에서 이러한 개별 장기 및 조직의 보존은 이식과 관련하여 수행되며 정상적으로 생활하고 기능하는 능력이 충분히 오랫동안 보존됩니다. 냉동 및 해동 중 조직 파괴의 극저온 방법은 의사가 편도선, 사마귀 등을 제거하는 데 사용합니다. 이를 위해 특수 극저온 장치 및 극저온 프로브가 생성됩니다. 마취 특성이 있는 감기의 도움으로 파킨슨병과 같은 특정 신경계 질환을 일으키는 뇌의 핵 세포를 파괴할 수 있습니다. 미세 수술은 젖은 조직을 차가운 금속 기구로 동결시켜 이러한 조직을 포착하고 옮기는 방법을 사용합니다. 저온의 의학적 사용과 관련하여 "극저온 의학", "냉동 요법", "냉동 수술" 등의 새로운 용어가 등장했습니다. 29. 생물학적 막의 물리적 과정 생체막은 세포의 중요한 부분입니다. 그들은 환경으로부터 세포를 구분하고, 유해한 외부 영향으로부터 세포를 보호하고, 세포와 환경 사이의 신진 대사를 제어하고, 전위 생성에 기여하고, 미토콘드리아에서 보편적 인 ATP 에너지 축적기의 합성에 참여합니다. 멤브레인의 구조 및 모델 막은 모든 세포(혈장 및 외부 세포막)를 둘러싸고 있습니다. 막이 없으면 세포의 내용물이 퍼지고 확산은 열역학적 평형으로 이어지며 이는 생명이 없음을 의미합니다. 우리는 첫 번째 세포가 막으로 환경과 차단되었을 때 등장했다고 말할 수 있습니다. 세포내막은 세포를 여러 개의 닫힌 구획으로 나누며, 각 구획은 특정 기능을 수행합니다. 모든 막 구조의 기본은 이중 지질층(주로 인지질)입니다. 지질 이중층은 두 개의 지질 단층으로 형성되어 두 층의 소수성 "꼬리"가 안쪽을 향합니다. 이는 분자의 소수성 영역과 물의 접촉을 최소화합니다. 막 구조에 대한 이러한 아이디어는 많은 질문에 대한 답을 제공하지 못했습니다. 이어서, 동일한 지질 생물층 막을 기반으로 한 모델이 제안되었습니다. 이 인지질 골격은 단백질이 떠다니거나 어느 정도 잠겨 있는 XNUMX차원 용매와 같습니다. 이러한 단백질로 인해 막의 특정 기능(투과성, 전위 생성 등)이 완전히 또는 부분적으로 수행됩니다. 막은 움직이지 않고 조용한 구조가 아닙니다. 지질과 단백질은 막을 교환하고 막의 평면을 따라 이동합니다(측면 확산). 그리고 이를 가로질러 소위 플립플롭(flip-flop)이라고 합니다. 생체막 구조의 명확화와 그 특성에 대한 연구는 막(인공막)의 물리화학적 모델을 사용하여 가능한 것으로 밝혀졌습니다. 이러한 세 가지 모델이 가장 널리 퍼져 있습니다. 첫 번째 모델은 물-공기 또는 물-기름 경계면에 있는 인지질의 단층입니다. 두 번째로 널리 퍼진 생체막 모델은 단백질 분자가 전혀 없는 생물학적 막과 같은 리포솜입니다. 직접적 방법으로 생체막의 일부 특성을 연구할 수 있게 한 세 번째 모델은 생물지질(biolayer lipid) 막(BLM)입니다. 막은 두 가지 중요한 기능을 수행합니다. 기질(즉, 기질은 다른 기능을 수행하는 단백질을 보유하는 기초임)과 장벽(원하지 않는 입자의 침투로부터 세포 및 개별 구획을 보호)입니다. 30. 멤브레인의 물리적 특성 및 매개변수 막 분자의 이동성과 막을 통한 입자의 확산을 측정하면 이중지질층이 액체처럼 거동한다는 것을 알 수 있습니다. 그러나 멤브레인은 질서 정연한 구조입니다. 이 두 가지 사실은 자연적으로 기능하는 막의 인지질이 액정 상태임을 시사합니다. 막의 온도가 변하면 상전이가 관찰될 수 있습니다. 가열하면 지질이 녹고 냉각되면 결정화됩니다. 생물층의 액정 상태는 고체 상태보다 점도가 낮고 다양한 물질의 용해도가 높습니다. 액정 생물층의 두께는 고체 생물층의 두께보다 얇습니다. 액체와 고체 상태의 분자 구조는 다릅니다. 액상에서 인지질 분자는 분화 물질의 분자가 도입될 수 있는 공동(꼬임)을 형성할 수 있습니다. 이 경우 꼬임의 움직임은 막을 가로질러 분자의 확산으로 이어질 것입니다. 막을 통한 분자(원자)의 수송 막의 기능에서 중요한 요소는 분자(원자)와 이온을 통과시키거나 통과시키지 못하는 능력입니다. 입자의 이러한 침투 확률은 이동 방향(예: 세포 내부 또는 세포 외부)과 분자 및 이온의 유형에 따라 다릅니다. 전달 현상은 물리적 시스템에서 질량, 운동량, 전하 또는 기타 물리량의 공간 이동(전달)이 발생하는 결과로 되돌릴 수 없는 프로세스입니다. 전달 현상에는 확산(물질의 질량 전달), 점도(운동량 전달), 열전도도(에너지 전달), 전기 전도도(전하 전달)가 포함됩니다. 멤브레인 양단에 전위차가 있으므로 멤브레인에 전기장이 있습니다. 하전 입자(이온 및 전자)의 확산에 영향을 줍니다. 이온의 이동은 이온의 고르지 않은 분포(즉, 농도 구배)와 전기장의 영향(네른스트-플랑크 방정식)의 두 가지 요인에 의해 결정됩니다.  방정식은 고정 이온 플럭스 밀도를 세 가지 양과 관련시킵니다. 1) 이온과 막 구조의 상호작용을 특징짓는 주어진 이온에 대한 막 투과성; 2) 전기장; 3) 막을 둘러싼 수용액의 이온 농도. 전달 현상은 수동 수송과 관련됩니다. 분자와 이온의 확산은 농도가 낮은 방향으로 발생하고 이온은 전기장에서 작용하는 힘의 방향에 따라 이동합니다. 수동 수송은 화학 에너지의 소비와 관련이 없으며 입자가 더 낮은 전기 화학적 전위로 이동한 결과로 수행됩니다. 31. 생물학적 막을 통한 분자와 이온의 일종의 수동적 전달 살아있는 세포의 지질층을 통한 단순 확산은 산소와 이산화탄소의 통과를 보장합니다. 많은 의약 물질과 독극물도 지질층을 관통합니다. 그러나 단순 확산은 다소 느리게 진행되어 필요한 양의 영양소를 세포에 공급할 수 없습니다. 따라서 멤브레인에 물질을 수동적으로 전달하는 다른 메커니즘이 있습니다. 여기에는 확산 및 촉진 확산(담체와 결합)이 포함됩니다. 때때로 또는 채널은 막의 통로를 형성하는 단백질 분자와 지질을 포함하는 막의 한 부분이라고 합니다. 이 통로를 통해 물 분자와 같은 작은 분자뿐만 아니라 더 큰 이온도 막을 통과할 수 있습니다. 채널은 다른 이온에 대한 선택성을 나타낼 수 있습니다. 특수 캐리어 분자에 의한 이온 수송의 확산을 촉진합니다. 휴식 잠재력. 세포의 표면막은 다른 이온에 대해 똑같이 투과성이 아닙니다. 또한 특정 이온의 농도는 멤브레인의 다른 면에서 다르므로 가장 유리한 이온 조성이 세포 내부에서 유지됩니다. 이러한 요인으로 인해 정상적으로 기능하는 세포에서 세포질과 환경 사이의 전위차(휴식 전위)가 나타납니다. 휴지 전위의 생성 및 유지에 대한 주요 기여는 Na+, K+, Cl- 이온에 의해 이루어집니다. 총 부호를 고려한 이러한 전자의 자속 밀도는 다음과 같습니다. J=JNA + JK + J씨-. 정지 상태에서 총 자속 밀도는 XNUMX입니다. 즉, 단위 시간당 막을 통과하여 세포로 들어가는 다른 이온의 수는 막을 통해 세포를 떠나는 수와 같습니다. j = 0. Goldman-Hodgkin-Katz 방정식(전기에 대한 무차원 전위 반환):  세포 내부와 외부의 다양한 농도의 이온이 이온 펌프(능동 수송 시스템)에 의해 생성됩니다. 휴지 전위에 대한 주요 기여는 K+ 및 Cl- 이온에 의해서만 이루어집니다. 활동전위와 그 전파 흥분되면 세포와 환경 사이의 전위차가 변하고 활동 전위가 발생합니다. 활동 전위는 신경 섬유에서 전파됩니다. 신경 섬유를 따라 활동 전위의 전파는 autowave의 형태로 발생합니다. 흥분성 세포는 활성 매개체입니다. 수초가 없는 매끄러운 신경 섬유를 따라 흥분이 전파되는 속도는 반경의 제곱근(υ≈√r)에 대략 비례합니다. 32. 전기역학 전기 및 자기 현상은 물질의 특별한 형태, 즉 전기장 및 자기장과 그 영향과 관련이 있습니다. 일반적으로 이러한 필드는 상호 연결되어 있으므로 단일 전기장을 말하는 것이 일반적입니다. 전자기 현상에는 생의학적 응용 분야가 세 가지 있습니다. 첫 번째는 신체에서 발생하는 전기적 과정에 대한 이해뿐 아니라 생물학적 매체의 전기적, 자기적 특성에 대한 지식입니다. 두 번째 방향은 전자기장이 신체에 미치는 영향의 메커니즘에 대한 이해와 관련이 있습니다. 세 번째 방향은 계측, 하드웨어입니다. 전기 역학은 전자, 특히 의료 전자의 이론적 기초입니다. 에너지장은 일종의 물질이며, 이를 통해 이 장에 있는 전하에 힘이 가해집니다. 생물학적 구조에 의해 생성된 전기장의 특성은 신체 상태에 대한 정보의 원천입니다. 장력과 전위 - 전기장의 특성. 전기장의 전력 특성은 이 전하에 대한 점 전하에 대한 필드의 주어진 점에 작용하는 힘의 비율과 같은 강도입니다. E=F/q 장력은 필드의 특정 지점에서 양전하에 작용하는 힘의 방향과 방향이 일치하는 벡터입니다. 전계 강도는 세 가지 방정식으로 표현됩니다. Ex = 에프1 (x,y,z); Ey = 에프2 (x,y,z); Ez = 에프3(x,y,z), 어디 전자х, 이у 그리고 전자z - 필드를 설명하기 위해 도입된 해당 좌표축에 대한 강도 벡터의 투영. 전기장의 에너지 특성은 전위입니다. 필드의 두 지점 사이의 전위차는 필드의 한 지점에서 다른 지점으로 양전하를 이동할 때 필드의 힘에 의해 수행된 작업의 비율입니다.  여기서 F1 그리고 에프2 - 전기장의 지점 1과 2에서의 전위. 두 지점 사이의 전위차는 전기장의 강도에 따라 다릅니다. 전위차와 함께 전위의 개념이 전기장의 특성으로 사용됩니다. 다른 지점의 전위는 동일한 전위의 표면(등전위 표면)으로 나타낼 수 있습니다. 기존의 전기 측정기는 강도가 아닌 전위차를 측정하도록 설계되었습니다. 33. 전기 쌍극자와 다중극자 전기 쌍극자는 서로 일정 거리(쌍극자 팔)에 위치한 두 개의 동일하지만 반대 부호 점 전하로 구성된 시스템입니다. 쌍극자의 주요 특징은 전기(또는 쌍극자) 모멘트입니다. 이는 음전하에서 양전하로 향하는 전하와 쌍극자 암의 곱과 동일한 벡터입니다. 피 = dl. 쌍극자의 전기 모멘트의 단위는 쿨롱 미터입니다. 균일한 전기장에서 쌍극자는 전기 모멘트, 전기장에서 쌍극자의 방향 및 전기장 강도에 따라 달라지는 토크를 받습니다. 쌍극자에 작용하는 힘은 전기적 모멘트와 자기장의 불균일 정도에 따라 달라집니다. dE/dx 쌍극자가 힘의 선을 따르지 않는 비균질 전기장에서 배향되면 토크도 작용합니다. 자유 쌍극자는 거의 항상 높은 전계 강도 영역으로 끌어들입니다. 쌍극자는 특정 대칭을 갖는 전하 시스템의 특별한 경우입니다. 이러한 전하 분포의 일반적인 이름은 전기 다중극(I = 0, 1, 2 등)이며, 다중극의 전하 수는 식 2에 의해 결정됩니다.1. 따라서 20차 다중극(1 = 21)은 단일점 전하, 2차 다중극(22 = 4)은 쌍극자, 23차 다중극(8 = XNUMX)은 XNUMX중극, XNUMX차 다중극 다중극(XNUMX = XNUMX)은 XNUMX극입니다. e. 다중극 필드의 전위는 그것으로부터 상당한 거리에서 감소합니다(R > d, 여기서 d는 다중극의 크기입니다). I/R에 비례1 + 1. 전하가 공간의 특정 영역에 분포되어 있으면 전하 시스템 외부의 전기장의 전위는 다음과 같이 대략적인 계열로 나타낼 수 있습니다.  여기서 R은 전하 시스템에서 전위 F가 있는 점 A까지의 거리입니다. f1, F2, F3…. - 다중극자의 유형, 전하 및 A점 방향에 따라 일부 기능. 첫 번째 항은 모노폴, 두 번째 항은 쌍극자, 세 번째 항은 사중극자, 이런 식으로 중성 전하 시스템의 경우 첫 번째 항은 XNUMX입니다. 쌍극자 발전기(전류 쌍극자) 진공 또는 이상적인 절연체에서 전기 쌍극자는 임의의 시간 동안 지속될 수 있습니다. 그러나 실제 상황(도전매체)에서는 쌍극자의 전기장의 영향으로 자유전하의 이동이 일어나 쌍극자가 중성화된다. 외부 회로의 전류 강도는 거의 일정하게 유지되며 매체의 특성에 거의 의존하지 않습니다. 전류 소스와 전류 드레인으로 구성된 이러한 XNUMX극 시스템을 쌍극자 발전기 또는 전류 쌍극자라고 합니다. 34. 심전도의 물리적 기초 살아있는 조직은 전위(생체전위)의 원천입니다. 진단 목적을 위한 조직 및 기관의 생체 전위 등록을 전기 촬영이라고 합니다. 이러한 일반적인 용어는 비교적 드물게 사용되며 해당 진단 방법의 특정 이름이 더 일반적입니다. 근육 활동, 뇌파 검사(EEG) - 생체 전기 뇌 활동 기록 방법 등 대부분의 경우 생체 전위는 장기(심장, 뇌)에서 직접 가져오는 것이 아니라 이 장기에서 전기장이 생성되는 다른 인접 조직에서 전극을 통해 가져옵니다. 임상 측면에서 이는 등록 절차 자체를 크게 단순화하여 안전하고 복잡하지 않게 만듭니다. 전기 사진에 대한 물리적 접근은 "제거 가능한" 전위의 그림에 해당하는 발전기 모델을 생성(선택)하는 것으로 구성됩니다. 전체 심장은 실제 장치 형태의 일종의 전기 발생기로 전기적으로 표현되고 인체 모양의 도체에 있는 일련의 전기 소스로 전기적으로 표현됩니다. 도체의 표면에는 동등한 발전기가 작동하는 동안 심장 활동 중에 인체 표면에 발생하는 전압이 있습니다. 쌍극자 등가 발전기를 사용하면 심장의 전기적 활동을 시뮬레이션하는 것이 가능합니다. 심장의 쌍극자 관점은 아인토벤의 주요 이론의 기초가 됩니다. 그녀에 따르면 심장은 심장 주기 동안 회전하고 위치와 적용 지점을 변경하는 쌍극자 모멘트를 가진 쌍극자입니다. V. Einthoven은 대략 오른쪽 팔과 왼쪽 팔과 왼쪽 다리에 위치한 정삼각형 꼭짓점 사이의 심장 생체 전위 차이를 측정할 것을 제안했습니다. 생리학자의 용어에 따르면 신체의 두 지점 사이에 기록된 생체 전위의 차이를 외전이라고 합니다. 리드 I(오른팔~왼팔), 리드 II(오른팔~왼다리), 리드 III(왼팔~왼다리)가 있습니다. V. Einthoven에 따르면 심장은 삼각형의 중앙에 있습니다. 쌍극자(심장)의 전기적 순간은 시간이 지남에 따라 변하기 때문에 심전도라고 불리는 리드에서 일시적인 전압이 얻어집니다. 심전도는 공간 방향에 대한 정보를 제공하지 않습니다. 그러나 진단 목적에서는 이러한 정보가 중요합니다. 이와 관련하여 벡터 심전도라고 불리는 심장 전기장의 공간 연구 방법이 사용됩니다. 벡터 심전도는 심장 주기 동안 위치가 변하는 벡터의 끝 부분에 해당하는 점의 기하학적 위치입니다. 35. 전류 전류는 일반적으로 전하의 방향 이동을 나타냅니다. 전도 전류와 대류 전류가 있습니다. 전도 전류는 금속의 전자, 반도체의 전자 및 정공, 전해질의 이온, 가스의 이온 및 전자와 같은 전도체의 전하 방향 이동입니다. 대류는 진공 상태에서 대전체의 이동과 전자 또는 기타 대전 입자의 흐름을 말합니다. 전류 밀도는 전류의 벡터 특성으로, 전류를 형성하는 하전 입자의 이동 방향에 수직인 작은 표면 요소를 통과하는 전류의 강도와 이 면적의 비율과 수치적으로 같습니다. 요소: j = dl/dS 이 공식에 현재 캐리어의 전하 q를 곱하면 전류 밀도를 얻을 수 있습니다. j = qj = qnv. 벡터 형식: j = qnv. 벡터 j는 유선에 접선 방향으로 향합니다. 현재 강도에 대해 다음 표현식을 작성합니다. j=dq/dt. 전류 강도는 특정 섹션이나 표면을 통과하는 전하의 시간 도함수입니다. 도체를 통해 직류가 흐르기 위해서는 끝단의 전위차를 유지해야 합니다. 이것은 현재 소스에 의해 수행됩니다. 소스의 기전력은 회로 전체에서 단일 양전하를 이동할 때 외력의 작업과 수치 적으로 동일한 값입니다. 실제로 외력의 작용은 전류원 내부에서만 XNUMX과 다릅니다. 단위 양전하에 대한 외력의 비율은 외력의 전계 강도와 같습니다. ECT = 에프CT/ NS 기전력은 전류 소스의 전위의 급격한 변화에 해당합니다. 전해질의 전기 전도도. 생물학적 유체는 전해질이며 전기 전도도는 금속의 전기 전도도와 유사합니다. 두 매체 모두 가스와 달리 전류 캐리어는 전기장과 독립적으로 존재합니다. 전기장에서 이온의 이동 방향은 대략 균일한 것으로 간주할 수 있지만 전기장에서 이온에 작용하는 힘 qE는 마찰력 rv와 같습니다. qE = rv, 우리가 얻는 곳 : v = bE. 비례 계수 b를 이온 이동도라고 합니다. 36. 직류에서 생물학적 조직 및 액체의 전기 전도도. 가스의 방전 생물학적 조직과 기관은 전류의 작용에 따라 변할 수 있는 전기 저항이 다른 이질적인 형성입니다. 이것은 살아있는 생물학적 시스템의 전기 저항을 측정하기 어렵게 만듭니다. 신체 표면에 직접 적용된 전극 사이에 위치한 신체 각 부분의 전기 전도도는 피부와 피하층의 저항에 크게 의존합니다. 신체 내부에서 전류는 주로 혈액 및 림프관, 근육 및 신경 줄기의 덮개를 통해 퍼집니다. 피부의 저항은 차례로 두께, 나이, 습도 등의 상태에 따라 결정됩니다. 조직 및 기관의 전기 전도도는 기능 상태에 따라 달라지므로 진단 지표로 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 염증 중에 세포가 부풀어 오르면 세포 간 연결의 단면이 감소하고 전기 저항이 증가합니다. 발한을 유발하는 생리적 현상은 피부의 전기 전도도 증가 등을 동반합니다. 중성 입자로만 구성된 가스는 절연체입니다. 이온화되면 전기 전도성이 됩니다. 기체의 분자와 원자를 이온화할 수 있는 모든 장치, 현상, 요인을 이온화 장치라고 합니다. 그것들은 빛, X선, 화염, 이온화 방사선 등이 될 수 있습니다. 또한 극성 액체가 공기에 분무될 때(balloelectric 효과), 즉 분자가 일정한 전기 쌍극자 모멘트를 갖는 액체에 전하가 형성될 수 있습니다. 예를 들어, 공기 중에서 부숴지면 물은 전하를 띤 물방울로 분해됩니다. 큰 방울 전하의 부호(경수의 경우 양수)는 가장 작은 방울 전하의 부호와 반대입니다. 더 큰 물방울은 상대적으로 빠르게 침전되어 공기 중에 음전하를 띤 물 입자를 남깁니다. 이 현상은 분수에서 관찰됩니다. 가스의 전기 전도도는 또한 XNUMX차 이온화에 따라 달라집니다. 내부 전자의 이온화 전위는 훨씬 높습니다. 지상 조건에서 공기에는 자연 이온화 장치로 인해 거의 항상 일정량의 이온(주로 토양 및 가스의 방사성 물질 및 우주 방사선)이 포함되어 있습니다. 공기 중의 이온과 전자는 중성 분자 및 부유 입자와 결합하여 더 복잡한 이온을 형성할 수 있습니다. 대기 중의 이러한 이온을 공기 이온이라고 합니다. 부호뿐만 아니라 질량도 다르며, 일반적으로 가벼운(가스 이온)과 무거운(부유 하전 입자 - 먼지 입자, 연기 및 수분 입자)로 구분됩니다. 무거운 이온은 신체에 해로운 영향을 미치고 가벼운 이온과 대부분의 음이온은 유익한 효과를 나타냅니다. 그들은 치료(공기 이온 요법)에 사용됩니다. 37. 자기장 자기장은 자기장에 있는 움직이는 전하와 자기 모멘트를 갖는 다른 물체에 힘이 가해지는 모든 물질에 부여되는 이름입니다. 자기장의 경우 정전기와 마찬가지로 자기 모멘트 (벡터 양)라는 정량적 특성이 있습니다. 필드의 특정 지점에서의 자기 유도는 루프에 작용하는 최대 토크와 균일한 자기장의 전류와 이 루프의 자기 모멘트의 비율과 같습니다. 자속의 단위는 웨버(Wb)입니다. 1Wb = 1Tlm2. Tl은 자기 유도(Tesla)의 단위입니다. 흐름이 양수와 음수 모두일 수 있음을 공식에서 알 수 있습니다. 암페어의 법칙. 자기장에 전류가 흐르는 회로의 에너지. 자기장의 주요 징후 중 하나는 움직이는 전하와 전류에 대한 힘 효과입니다. A. M. Ampere는 이 힘 효과를 결정하는 법칙을 확립했습니다. 자기장의 도체에서 전류를 향한 벡터로 간주되는 상당히 작은 섹션 dI를 선택합니다. 제품 IdI를 현재 요소라고 합니다. 자기장이 전류 요소에 작용하는 힘은 다음과 같습니다. dF = kIB sinb × dl, 여기서 k는 비례 계수입니다. 또는 벡터 형태로 dF = ldl × B. 이 비율은 암페어의 법칙을 나타냅니다. 자기장에서 전류가 흐르는 도체에 대한 암페어의 법칙에 따라 작용하는 힘은 이 전류를 생성하는 움직이는 전하에 대한 작용의 결과입니다. 별도의 이동 전하에 작용하는 힘은 전류 운반 도체에 적용된 힘 F의 총 수 N에 대한 전류 운반체의 비율에 의해 결정됩니다. fЛ =F/N은 (i) 현재 강도는 다음과 같습니다. 나는 = JS, F = jSBL sinb, 여기서 j는 전류 밀도입니다. 우리는 다음을 얻습니다. F = jSBL sinb = qnvSBL sinb2, 여기서 n = N/ SI는 입자의 농도입니다. 첫 번째 식에 마지막 식을 대입하면 별도의 이동 전하에 자기장이 작용하는 힘에 대한 식을 얻을 수 있으며 이를 Lorentz 힘이라고 합니다.  로렌츠 힘의 방향은 방정식의 벡터 표기법에서 결정할 수 있습니다. fn = qvB. 38. 자기장 강도 및 기타 특성 자기장의 세기는 매질의 성질에 따라 달라지며, 회로에 흐르는 전류의 세기에 의해서만 결정된다. 직류에 의해 생성된 자기장의 세기는 개별 요소에 의해 생성된 자기장의 세기로 구성됩니다(Biot-Savart-Laplace 법칙).  (dH - 장력, k - 비례 계수, di 및 r - 벡터). 통합함으로써 우리는 전류가 흐르는 회로 또는 이 회로의 일부에 의해 생성된 자기장의 강도를 찾습니다.  원형은 원의 형태로 도체를 통해 흐르는 전류입니다. 이 전류는 또한 원형으로 회전하는 전하에 해당합니다. 자기장의 강도와 매체의 상대 투자율을 알면 자기 유도를 찾을 수 있습니다. B = M + M0H = mNf(2r). 물질의 자기적 성질 자기장에 놓아도 상태가 변하지 않는 물질은 없습니다. 더욱이 자기장 안에 있으면 물질 자체가 그러한 자기장의 원천이 됩니다. 이런 의미에서 모든 물질은 일반적으로 자성체라고 불립니다. 자성체 간의 거시적 차이는 구조에 따라 결정되므로 전자, 핵, 원자 및 분자의 자기적 특성과 자기장 내에서의 이러한 입자의 거동을 고려하는 것이 좋습니다. 입자의 자기 모멘트와 운동량 모멘트의 비율을 자기기계적이라고 합니다. 관계는 자기 모멘트와 기계적(운동량) 모멘트 사이에 잘 정의된 "단단한" 연결이 있음을 보여줍니다. 이 연결은 자기 기계 현상에서 나타납니다. 자기-기계적 현상은 자기기계적 관계를 결정하는 것을 가능하게 하고, 이를 기반으로 자화 과정에서 궤도 또는 스핀 자기 모멘트의 역할에 대한 결론을 도출합니다. 예를 들어, 아인슈타인의 실험은 전자의 스핀 자기 모멘트가 강자성(철-자성) 물질의 자화를 담당한다는 것을 보여주었습니다. 핵, 원자, 분자에도 자기 모멘트가 있습니다. 분자의 자기 모멘트는 그것을 구성하는 원자의 자기 모멘트의 벡터 합입니다. 자기장은 자기 모멘트가 있는 입자의 방향에 작용하여 그 결과 물질이 자화됩니다. 물질의 자화 정도는 자화를 특징으로 합니다. 자화 벡터의 평균값은 이 부피에 대한 자석 부피에 있는 모든 입자의 총 자기 모멘트 Spmi의 비율과 같습니다.  따라서 자화는 자석의 단위 부피당 평균 자기 모멘트입니다. 자화의 단위는 미터당 암페어(A/m)입니다. 39. 자석의 성질과 인체조직의 자기적 성질 상자성 분자는 XNUMX이 아닌 자기 모멘트를 갖습니다. 자기장이 없으면 이러한 모멘트는 무작위로 위치하며 자화는 XNUMX입니다. 자기 모멘트의 순서 정도는 두 가지 반대 요인, 즉 자기장과 분자 혼란 운동에 따라 달라지므로 자화는 자기 유도와 온도에 따라 달라집니다. 진공의 불균일한 자기장에서 상자성 물질의 입자는 더 높은 값의 자기 유도 쪽으로 이동합니다. 상자성 자석에는 알루미늄, 산소, 몰리브덴 등이 포함됩니다. 반자성은 모든 물질에 내재되어 있습니다. 상자성에서 반자성은 더 강한 상자성에 의해 무시됩니다. 분자의 자기 모멘트가 XNUMX이거나 너무 작아 반자성이 상자성보다 우세한 경우 이러한 분자로 구성된 물질을 반자성체라고 합니다. 반자석의 자화는 자기 유도와 반대 방향으로 진행되며, 그 값은 유도가 증가함에 따라 증가합니다. 균일하지 않은 자기장의 진공에서 Diamagnet 입자는 필드 밖으로 밀려납니다. 상자성 자석과 마찬가지로 강자성체는 자기장을 유도하기 위한 자화를 생성합니다. 그들의 상대 투자율은 XNUMX보다 훨씬 큽니다. 강자성 특성은 개별 원자나 분자에 고유한 것이 아니라 결정 상태에 있는 일부 물질에만 있습니다. 강자성체에는 결정질 철, 니켈, 코발트, 이들 원소가 서로 및 다른 비강자성 화합물과의 많은 합금, 비강자성 원소가 있는 크롬 및 망간의 합금 및 화합물이 포함됩니다. 강자성체의 자화는 자기 유도뿐만 아니라 샘플이 자기장에 있던 시간의 이전 상태에도 의존합니다. 강자성체는 자연계에 그리 많지 않지만 주로 기술분야에서 자성체 재료로 사용된다. 신체 조직은 물처럼 대체로 반자성체입니다. 그러나 신체에는 상자성 물질, 분자 및 이온도 포함되어 있습니다. 신체에는 강자성 입자가 없습니다. 신체에서 발생하는 생체전류는 약한 자기장의 원천입니다. 어떤 경우에는 그러한 장의 유도가 측정될 수 있습니다. 예를 들어, 심장 자기장(심장 생체 전류) 유도의 시간 의존성을 기록하는 것을 기반으로 자기심장검사라는 진단 방법이 만들어졌습니다. 자기 유도는 전류 강도에 비례하고 옴의 법칙에 따른 전류 강도(생체 전류)는 전압(생체 전위)에 비례하므로 일반적으로 자기심전도는 심전도와 유사합니다. 그러나 자기심장검사는 심전도검사와 달리 비접촉식 방법입니다. 왜냐하면 자기장은 자기장의 근원인 생물학적 물체로부터 일정 거리 떨어진 곳에서 기록될 수 있기 때문입니다. 40. 전자기 유도. 자기장 에너지 전자기 유도의 본질은 교류 자기장이 전기장을 생성한다는 것입니다(1831년 M. Faraday에 의해 발견됨). 전자기 유도의 기본 법칙 자속의 변화와 함께 전자기 유도의 기전력이 발생합니다.  어디서 e - 기전력; dt - 시간 간격; dФ는 자속의 변화입니다. 이것이 전자기 유도의 기본 법칙 또는 패러데이의 법칙입니다. 회로를 관통하는 자속이 변할 때(시간에 따라 자기장이 변하고, 자석이 접근하거나 멀어지고, 인접하거나 멀리 있는 회로에서 전류의 세기가 변하는 등), 전자유도의 기전력은 항상 회로에 나타나며, 자속의 변화율에 비례합니다. 자기장의 변화는 전기장을 유발합니다. 전류는 시간에 대한 전하의 도함수이므로 다음과 같이 쓸 수 있습니다.  전자기 유도로 인해 도체에 흐르는 전하는 회로를 관통하는 자속의 변화와 저항에 따라 달라집니다. 이 의존성은 회로에서 유도된 전하를 기록하는 장치에 의해 자속을 측정하는 데 사용됩니다. 전자기 유도의 징후 중 하나는 금속 부품, 전해질 용액, 생물학적 기관 등과 같은 고체 전도성 물체에서 폐쇄 유도 전류(와전류 또는 푸코 전류)가 발생하는 것입니다. 와전류는 전도체가 내부로 이동할 때 형성됩니다. 자기장, 자기장 유도 시간에 따라 변화할 때, 그리고 두 요소의 결합된 작용 하에서. 와전류의 강도는 몸체의 전기 저항에 따라 달라지며 결과적으로 저항률과 치수, 자속의 변화율에 따라 달라집니다. 물리 요법에서 와전류로 인체의 개별 부분을 가열하는 것은 유도 온열 요법이라는 의료 절차로 처방됩니다. 전자기 진동은 전하, 전류, 전기장 및 자기장 강도의 주기적인 상호 관련된 변화라고 합니다. 공간에서 전자기 진동의 전파는 전자기파의 형태로 발생합니다. 다양한 물리적 현상 중에서 전자기적 진동과 파동은 특별한 위치를 차지합니다. 교류는 시간에 따라 변하는 모든 전류입니다. 그러나 더 자주 "교류"라는 용어는 고조파 법칙에 따라 시간에 의존하는 준 고정 전류에 적용됩니다. 41. 신체 조직의 총 저항((임피던스). 유변학의 물리적 기초 신체 조직은 직류뿐만 아니라 교류도 전도합니다. 본체에는 인덕턴스 코일과 유사한 시스템이 없으므로 인덕턴스가 XNUMX에 가깝습니다. 생물학적 막 (및 결과적으로 전체 유기체)은 용량 성 특성을 가지며 이와 관련하여 신체 조직의 총 저항은 옴 및 용량 성 저항에 의해서만 결정됩니다. 생물학적 시스템에서 용량 성 요소의 존재는 다음과 같은 사실에 의해 확인됩니다. 전류 강도는 위상이 적용된 전압보다 앞서 있습니다. 임피던스의 주파수 의존성은 신체 조직의 생존 능력을 평가할 수 있게 하며, 이는 조직 및 장기의 이식(이식)에 대해 아는 것이 중요합니다. 조직과 장기의 임피던스도 생리적 상태에 따라 달라지므로 혈관에 혈액이 가득 차 있을 때 심혈관 활동 상태에 따라 임피던스가 변한다. 심장 활동 과정에서 조직 임피던스의 사용을 등록하는 것을 기반으로 하는 진단 방법을 레오그래피(임피던스 혈량 측정법)라고 합니다. 이 방법을 사용하여 뇌(rheoencephalograms), 심장(rheocardiograms), 주요 혈관, 간 폐 및 사지의 레오그램을 얻습니다. 측정은 일반적으로 30kHz의 주파수에서 수행됩니다. 전기 임펄스 및 임펄스 전류 전기 임펄스는 전압 또는 전류 강도의 단기 변화입니다. 기술에서 펄스는 비디오 및 무선 펄스의 두 가지 큰 그룹으로 나뉩니다. 비디오 펄스는 XNUMX이 아닌 일정한 성분을 갖는 전류 또는 전압 펄스입니다. 따라서 비디오 펄스는 주로 하나의 극성을 갖습니다. 비디오 펄스의 모양은 직사각형, 톱니 모양, 사다리꼴, 지수, 종 모양 등입니다. 무선 펄스는 변조된 전자기 진동입니다. 생리학에서 "전기 충격"(또는 "전기 신호")이라는 용어는 특히 비디오 자극을 의미합니다. 반복되는 펄스를 펄스 전류라고 합니다. 이는 주기(펄스 반복 주기) T - 인접한 펄스의 시작과 주파수(펄스 반복 주파수) 사이의 평균 시간을 특징으로 합니다. f=1/T. 펄스의 듀티 사이클은 다음 비율입니다.  듀티 사이클의 역수는 채우기 계수입니다.  42. Maxwell 이론의 개념. 바이어스 전류 J. Maxwell은 고전 물리학의 틀 내에서 전자기장 이론을 만들었습니다. J. Maxwell의 이론은 두 가지 조항을 기반으로 합니다. 1. 변위된 전기장은 소용돌이 자기장을 생성합니다. 교류 전기장은 일반 전류와 마찬가지로 자기장을 유도하기 때문에 Maxwell에 의해 명명되었습니다. 와류 자기장은 전도 전류 Ipr(이동 전하) 및 변위 전류(변위 전기장 E)에 의해 생성됩니다. 맥스웰의 첫 번째 방정식  2. 변위된 자기장은 소용돌이 전기장(전자기 유도의 기본 법칙)을 생성합니다. Maxwell의 두 번째 방정식:  이것은 모든 표면을 통한 자속의 변화율과 이 경우에 발생하는 전기장 강도 벡터의 순환과 관련이 있습니다. 순환은 표면이 놓이는 윤곽을 따라 이루어집니다. Maxwell의 이론의 규정에 따르면 공간의 어떤 지점에서 모든 필드(전기 또는 자기)의 출현은 상호 변환의 전체 체인을 수반합니다. 교류 전기장은 자기장을 생성하고 자기장의 변화는 전기를 생성합니다. 하나. 전기장과 자기장의 상호 형성은 전자기장, 즉 공간에서 단일 전자기장의 전파로 이어집니다. 전자기파의 전파 속도는 빛의 속도와 같습니다. 이는 맥스웰이 빛의 전자기 이론을 창안하는 기초가 되었습니다. 이 이론은 의학 물리학의 발전에서 매우 중요한 단계가 되었습니다. 43. 의학에서 채택한 주파수 간격의 분류 맥스웰의 이론에 따르면 광파를 비롯한 다양한 전자기파는 공통된 성질을 가지고 있습니다. 이와 관련하여 모든 종류의 전자파를 단일 스케일 형태로 제시하는 것이 좋습니다. 각 척도는 조건부로 전파(장, 중, 단), 적외선, 가시광선, 자외선, X선 및 감마선의 XNUMX개 범위로 나뉩니다. 이 분류는 파동 형성의 메커니즘 또는 사람의 시각적 인식 가능성에 의해 결정됩니다. 전파는 도체와 전자 흐름(매크로라디에이터)의 교류로 인해 발생합니다. 적외선, 가시광선 및 자외선은 원자, 분자 및 빠르게 하전된 입자(마이크로미터)에서 나옵니다. X선 방사선은 원자 내부 과정에서 발생합니다. 감마 방사선은 핵에서 발생합니다. 동일한 길이의 파동이 다른 프로세스에서 생성될 수 있기 때문에 일부 범위가 겹칩니다. 따라서 대부분의 단파장 자외선은 장파장 X선에 의해 차단됩니다. 이와 관련하여 적외선과 전파의 경계 영역은 매우 특징적입니다. 1922년까지 이 범위 사이에는 간격이 있었습니다. 이 채워지지 않은 간극의 가장 짧은 파장의 복사는 분자 원자에서 발생했으며(가열된 물체의 복사), 가장 긴 파장은 거시적 헤르츠 진동기에 의해 방출되었습니다. 밀리미터파도 무선 공학뿐만 아니라 분자 전이에 의해 생성될 수 있습니다. 다양한 물질에 의한 전파의 흡수 및 방출을 연구하는 "방사선 분광학"섹션이 나타났습니다. 의학에서는 전자기 진동을 주파수 범위로 다음과 같은 조건부 분할이 허용됩니다(표 1). 표 1 전자기 진동을 주파수 범위로 조건부 분할  저주파 및 소리 주파수의 물리 치료 전자 장비를 종종 저주파라고합니다. 다른 모든 주파수의 전자 장비를 "고주파 장비"라는 일반적인 개념이라고 합니다. 44. 전류 및 전자기장에 노출되었을 때 발생하는 조직의 물리적 과정 모든 물질은 분자로 구성되며, 각각은 전하 시스템입니다. 따라서 신체의 상태는 신체를 통해 흐르는 전류와 작용하는 전자기장에 따라 크게 달라집니다. 생물학적 신체의 전기적 특성은 무생물의 특성보다 더 복잡합니다. 왜냐하면 유기체는 공간에서 다양한 농도의 이온 모음이기 때문입니다. 전류와 전자기장이 신체에 미치는 영향의 주요 메커니즘은 물리적입니다. 신체 조직에 대한 직류의 XNUMX차 작용. 직류 전기 치료. 의약 물질의 전기 영동 인체는 다양한 대사 과정에 관여하는 많은 수의 이온을 포함하는 생물학적 유체로 크게 구성되어 있습니다. 전기장의 영향으로 이온은 다른 속도로 이동하고 세포막 근처에 축적되어 분극이라고 하는 반대 전기장을 형성합니다. 따라서 직류의 주요 효과는 조직의 다른 요소에서 이온의 이동과 관련이 있습니다. 직류가 신체에 미치는 영향은 전류의 세기에 따라 달라지므로 조직, 특히 피부의 전기 저항이 매우 중요합니다. 습기와 땀은 저항을 크게 감소시켜 작은 전압으로도 전류가 몸을 통해 흐를 수 있습니다. 60-80V 전압의 연속 직류가 물리 치료 (아연 도금)의 치료 방법으로 사용됩니다. 전류원은 전파 정류기(아연 도금 장치)입니다. 이를 위해 0,3~0,5mm 두께의 시트 리드로 만든 전극이 사용됩니다. 조직에 함유된 식염수 전기분해산물이 소작을 일으키기 때문에 따뜻한 물에 적신 친수성 패드를 전극과 피부 사이에 놓는다. 직류는 또한 피부나 점막을 통해 의약 물질을 투여하기 위해 의료 행위에 사용됩니다. 이 방법을 의약 물질의 전기 영동이라고합니다. 이를 위해 아연 도금과 동일한 방식으로 진행하되 활성 전극 개스킷을 해당 의약 물질 용액에 적셔줍니다. 약물은 전하가 있는 극에서 투여됩니다. 음이온은 음극에서, 양이온은 양극에서 도입됩니다. 의약 물질의 아연 도금 및 전기 영동은 환자의 팔다리가 잠겨있는 욕조 형태의 액체 전극을 사용하여 수행 할 수 있습니다. 45. 교류(임펄스) 전류의 영향 신체에 대한 교류의 영향은 본질적으로 주파수에 따라 다릅니다. 낮은 음파 및 초음파 주파수에서 교류는 직류와 같이 생물학적 조직에 자극적인 영향을 미칩니다. 이것은 전해질 용액의 이온의 변위, 분리, 세포 및 세포 간 공간의 다른 부분에서의 농도 변화로 인한 것입니다. 조직 자극은 또한 펄스 전류의 모양, 펄스 지속 시간 및 진폭에 따라 다릅니다. 예를 들어, 펄스 프론트의 기울기를 높이면 임계 전류 강도가 감소하여 근육 수축을 유발합니다. 이것은 근육이 현재 강도의 변화에 적응하고 이온 보상 과정이 시작됨을 나타냅니다. 전류의 구체적인 생리적 효과는 펄스의 모양에 따라 다르기 때문에 의학에서는 중추신경계(일렉트로수면, 전자마취), 신경근육계, 심혈관계(심박조율기, 제세동기) 등을 자극하기 위해 서로 다른 전류를 시간 의존성이 사용됩니다. 심장에 영향을 미치면 전류가 심실 세동을 유발하여 사람이 사망할 수 있습니다. 세동을 유발하는 임계 전류 강도는 심장을 통해 흐르는 전류의 밀도, 동작 빈도 및 지속 시간에 따라 달라집니다. 전류 또는 전자기파는 열 효과를 갖습니다. 고주파 전자기 진동을 이용한 치료 가열은 전통적이고 간단한 방법인 가열 패드에 비해 여러 가지 장점이 있습니다. 가열 패드를 사용한 내부 장기의 워밍업은 외부 조직(피부 및 피하 지방)의 열전도율로 인해 수행됩니다. 고주파 가열은 신체 내부 부분에 열이 형성되어 발생합니다. 즉, 필요한 곳에 생성될 수 있습니다. 고주파 진동으로 예열하는 것도 발전기의 전력을 조정하여 내부 장기의 열 방출 전력을 제어할 수 있고 일부 절차를 통해 가열을 가할 수 있기 때문에 편리합니다. 고주파 전류는 전류로 조직을 가열하는 데 사용됩니다. 조직을 통해 고주파 전류를 전달하는 것은 투열요법 및 국소 다손발화라고 불리는 물리치료 절차에 사용됩니다. 투열 요법 중에는 진동이 약하게 감쇠되는 약 1MHz의 전류에서 100-150V의 전압이 사용됩니다. 전류는 몇 암페어입니다. 피부, 지방, 뼈, 근육은 비저항이 가장 크기 때문에 더 뜨거워집니다. 혈액이나 림프가 풍부한 기관에서 발열이 가장 적은 곳은 폐, 간, 림프절입니다. 투열 요법의 단점은 많은 양의 열이 피부층과 피하 조직에서 비생산적으로 방출된다는 것입니다. 최근 투열 요법은 치료 관행을 떠나 다른 고주파 노출 방법으로 대체되었습니다. 고주파 전류는 외과적 목적(전기 수술)에도 사용됩니다. 조직을 소작, "용접"(투열 응고)하거나 해부(투열 운동)할 수 있습니다. 46. 교류 자기장에 노출 와전류는 교류 장의 대규모 전도체에서 발생합니다. 이러한 전류는 생물학적 조직과 기관을 따뜻하게 하는 데 사용될 수 있습니다. 이 치료 방법인 유도온열은 투열요법에 비해 많은 장점이 있습니다. 유도온열요법에서 조직에서 방출되는 열의 양은 교류 자기장의 유도와 주파수의 제곱에 비례하고 저항률에 반비례합니다. 따라서 혈관이 풍부한 조직(예: 근육)은 지방 조직보다 더 많이 가열됩니다. 와전류 치료는 일반적인 darsonvalization으로도 가능합니다. 이 경우 환자는 펄스 고주파 전류가 통과하는 솔레노이드 케이지에 배치됩니다. 교류 전기장에 노출. 교류 전기장의 조직에서 변위 전류와 전도 전류가 발생합니다. 이를 위해 일반적으로 초고주파 전기장을 사용하므로 이에 해당하는 물리치료법을 UHF 요법이라고 합니다. UHF 장치에서 40,58MHz의 주파수를 사용하는 것이 일반적이며, 이 주파수의 전류에서 신체의 유전체 조직은 전도성 조직보다 더 집중적으로 가열됩니다. 전자파에 노출. 파장에 따라 마이크로파 범위의 전자기파 사용에 기반한 물리 치료 방법은 "마이크로파 치료"와 "DCV 치료"의 두 가지 이름을 받았습니다. 현재 가장 발전된 이론은 생물학적 물체에 대한 마이크로파 장의 열 효과입니다. 전자기파는 물질의 분자를 극성화하고 주기적으로 전기 쌍극자로 방향을 변경합니다. 또한 전자파는 생물학적 시스템의 이온에 영향을 미치고 교류 전도 전류를 유발합니다. 이 모든 것이 물질의 가열로 이어집니다. 전자기파는 수소 결합을 끊고 DNA 및 RNA 거대분자의 방향에 영향을 주어 생물학적 과정에 영향을 줄 수 있습니다. 전자기파가 신체 부위에 닿으면 피부 표면에서 부분적으로 반사됩니다. 반사 정도는 공기와 생물학적 조직의 유전 상수의 차이에 따라 달라집니다. 전자기파가 생물학적 조직에 침투하는 깊이는 이러한 조직이 파동 에너지를 흡수하는 능력에 따라 달라지며, 이는 조직의 구조(주로 수분 함량)와 전자기파의 주파수에 의해 결정됩니다. 따라서 물리치료에 사용되는 센티미터 전자기파는 근육, 피부, 체액에 약 2cm 깊이까지 침투하고 지방과 뼈에는 약 10cm까지 침투합니다. 조직의 복잡한 구성을 고려하면 마이크로파 요법의 경우 전자기파 침투 깊이가 신체 표면에서 3-5cm이고 DCV 요법의 경우 최대 9cm라고 일반적으로 믿어집니다. 47. 전자제품 전자는 현재 널리 퍼진 개념입니다. 전자공학은 주로 물리학의 업적을 기반으로 합니다. 오늘날 전자 장비 없이는 질병의 진단도 효과적인 치료도 불가능합니다. "전자공학"이라는 용어는 대체로 임의적입니다. 전자공학을 전기진공, 이온 및 반도체 소자(디바이스)의 작업과 응용을 고려하는 과학기술의 한 분야로 이해하는 것이 가장 정확합니다. 그들은 신체의 전기 전도도, 접촉 및 열이온 현상을 고려하는 물리학 섹션을 의미하는 물리적 전자 장치를 선택합니다. 기술 전자는 장치 및 장치의 장치와 해당 스위칭 회로를 설명하는 섹션으로 이해됩니다. 반도체 전자는 반도체 장치 등을 사용하는 것을 말합니다. 때때로 모든 전자 장치는 세 가지 큰 영역으로 나뉩니다. 진공 전자 장치는 전기 진공 장치(예: 진공관, 광전자 장치, X선관, 가스 방전 장치)의 생성 및 사용을 다루고 있습니다. 집적 회로를 포함한 반도체 장치의 생성 및 사용을 다루는 고체 전자 장치; 양자전자공학은 레이저와 관련된 전자공학의 특정 분야이다. 전자공학은 과학과 기술의 역동적인 분야입니다. 새로운 효과(현상)를 기반으로 생물학 및 의학에 사용되는 전자 장치를 비롯한 전자 장치가 만들어집니다. 모든 기술(무선 또는 전자) 장치가 업그레이드되고 소형화되고 있습니다. 그러나 여기에는 어려움이 있습니다. 따라서 예를 들어 제품의 치수를 줄이면 신뢰성 등이 저하될 수 있습니다. 전자소자의 소형화에 있어 중요한 변화는 반도체 다이오드와 2극관의 도입으로 전자소자의 밀도를 3cm1당 3~XNUMX개까지 늘릴 수 있게 된 것이다. 현재 개발 중인 전자 제품의 소형화 다음 단계는 집적 회로를 만드는 것입니다. 이것은 모든 요소(또는 그 일부)가 구조적으로 분리될 수 없고 전기적으로 상호 연결된 소형 전자 장치입니다. 집적 회로에는 반도체와 필름의 두 가지 주요 유형이 있습니다. 반도체 집적 회로는 고순도 반도체로 만들어집니다. 열, 확산 및 기타 처리를 통해 반도체의 결정 격자가 변경되어 개별 영역이 회로의 다른 요소가 됩니다. 필름 집적 회로는 다양한 재료를 적합한 기판에 진공 증착하여 만들어집니다. 반도체와 필름 회로를 결합한 하이브리드 집적 회로도 사용됩니다. 48. 의료 전자 전자 기기의 일반적인 용도 중 하나는 질병의 진단 및 치료와 관련이 있습니다. 생체 의학적 문제를 해결하기 위한 전자 시스템의 사용 특성과 해당 장비의 장치를 고려하는 전자 부문을 의료 전자라고 합니다. 의료 전자는 물리학, 수학, 공학, 의학, 생물학, 생리학 및 기타 과학의 정보를 기반으로 하며 생물학 및 생리 전자공학을 포함합니다. 현재, 많은 전통적으로 "비전기적" 특성(온도, 신체 변위, 생화학적 매개변수 등)이 전기 신호로 변환되기 위해 측정 중에 측정되고 있습니다. 전기 신호로 표현되는 정보를 원거리로 편리하게 전송하고 안정적으로 기록할 수 있습니다. 우리는 생체 의학 목적으로 사용되는 전자 장치 및 장치의 다음과 같은 주요 그룹을 구별할 수 있습니다. 1. 의생명정보의 수신(안), 전송 및 등록을 위한 장치. 이러한 정보는 신체에서 발생하는 과정(생물학적 조직, 기관, 시스템)뿐만 아니라 환경 상태(위생 및 위생 목적), 보철물에서 발생하는 과정 등에 관한 것일 수 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다. 진단 장비의 큰 부분: 탄도계, 축음기 등 2. 치료를 목적으로 다양한 물리적 요인(초음파, 전류, 전자기장 등)에 의해 신체에 투여 효과를 주는 전자 기기: 마이크로파 치료기, 전기 외과 기기, 심박 조율기 등 3. 사이버네틱 전자 장치: 1) 생의학 정보의 처리, 저장 및 자동 분석을 위한 전자 컴퓨터; 2) 생명 과정을 제어하고 인간 환경의 자동 조절을 위한 장치; 3) 생물학적 프로세스 등의 전자 모델. 장치와 관련된 중요한 문제 중 하나 전자 의료 장비는 환자와 의료진 모두를 위한 전기 안전입니다. 전기 네트워크나 기술 기기에서는 일반적으로 전압이 설정되어 있지만 단위 시간당 생체 물체에 흐르는 전하, 즉 전류는 신체나 장기에 영향을 미칩니다. 두 접촉(전극) 사이의 인체 저항은 내부 조직 및 장기의 저항과 피부 저항의 합입니다. 주요 및 주요 요구 사항은 전압이 가해진 장비에 접근할 수 없도록 하는 것입니다. 이를 위해 우선 전압이 가해진 장치 및 장치의 부품이 서로 및 장비 본체에서 격리됩니다. 49. 의료기기의 신뢰성은 어떻게 확보되는가 환자에게 부착된 전극을 사용하여 절차를 수행할 때 전기적으로 위험한 상황을 만드는 많은 옵션을 예측하기 어렵기 때문에 이 절차에 대한 지침을 벗어나지 않고 명확하게 따라야 합니다. 의료기기의 신뢰성. 의료 장비는 정상적으로 작동해야 합니다. 주어진 작동 조건에서 작동이 중단되지 않고 일정 기간 동안 기능을 유지하는 제품의 능력은 "신뢰성"이라는 일반적인 용어로 특징지어집니다. 의료 장비의 경우 장치 및 장치의 고장으로 인해 경제적 손실뿐만 아니라 환자의 사망도 발생할 수 있으므로 신뢰성 문제가 특히 중요합니다. 고장 없이 작동할 수 있는 장비의 능력은 많은 요인에 따라 달라지며 그 영향을 고려하는 것이 거의 불가능하므로 신뢰성의 정량적 평가는 본질적으로 확률적입니다. 예를 들어, 중요한 매개변수는 무고장 작동 확률입니다. 이는 테스트된 전체 제품 수에 대해 특정 시간 동안 작동하는(상하지 않은) 제품 수의 비율을 통해 실험적으로 추정됩니다. 이 특성은 주어진 시간 간격 내에 작동성을 유지하는 제품의 능력을 평가합니다. 신뢰성의 또 다른 정량적 지표는 실패율입니다. 작동 중 고장으로 인해 발생할 수 있는 결과에 따라 의료 기기는 XNUMX가지 등급으로 구분됩니다. A - 고장이 환자 또는 직원의 생명에 즉각적인 위험을 초래하는 제품. 이 등급의 제품에는 환자의 중요한 기능을 모니터링하는 장치, 인공 호흡 및 순환 장치가 포함됩니다. B - 제품의 고장으로 인해 신체 또는 환경의 상태에 대한 정보가 왜곡되어 환자 또는 직원의 생명에 즉각적인 위험을 초래하지 않거나 다음과 유사한 장치의 즉각적인 사용이 필요하지 않습니다. 기능을 대기 모드로 전환합니다. 이러한 제품에는 환자를 모니터링하는 시스템, 심장 활동을 자극하는 장치가 포함됩니다. B - 제품의 실패가 중요하지 않은 상황에서 효율성을 감소시키거나 치료 및 진단 프로세스를 지연시키거나 의료 또는 유지 관리 인력의 부담을 증가시키거나 물질적 손상만 초래하는 제품. 이 클래스에는 대부분의 진단 및 물리 치료 장비, 도구 등이 포함됩니다. G - 페일 세이프 부품이 포함되지 않은 제품. 전자 의료 장비는 이 클래스에 속하지 않습니다. 50. 의료 및 생물학적 정보 획득 시스템 모든 생의학 연구에는 누락된 정보를 획득하고 기록하는 작업이 포함됩니다. 의학-생물학적 시스템의 상태와 매개변수에 대한 정보를 얻고 기록하려면 전체 장치 세트가 필요합니다. 이 세트의 기본 요소(픽업 장치라고 불리는 측정 장비의 민감한 요소)는 확실히 시스템 자체와 접촉하거나 상호 작용합니다. 의료 전자 장치에서 감지 요소는 전기 신호를 직접 출력하거나 생물학적 시스템의 영향으로 이러한 신호를 변경합니다. 픽업 장치는 생체 및 생리학적 내용의 정보를 전자 장치의 신호로 변환합니다. 의료 전자 제품에 사용되는 픽업 장치에는 전극과 센서의 두 가지 유형이 있습니다. 전극은 측정 회로를 생물학적 시스템에 연결하는 특수한 모양의 도체입니다. 진단할 때 전극은 전기 신호를 포착할 뿐만 아니라 외부 전자기 효과(예: rheography)를 가져오는 데에도 사용됩니다. 의학에서 전극은 치료 및 전기 자극을 위해 전자기 효과를 제공하는 데에도 사용됩니다. 많은 생체 의학적 특성은 생체 전기 신호(혈압, 온도, 심장 소리 등)에 의해 반사되지 않기 때문에 전극으로 "기록"할 수 없습니다. 어떤 경우에는 생체 정보가 전기 신호와 연관되는데, 이러한 경우에는 센서(측정 변환기)가 사용됩니다. 센서는 측정 또는 제어된 값을 전송, 추가 변환 또는 등록에 편리한 신호로 변환하는 장치입니다. 센서는 생성기와 매개변수로 나뉩니다. 발전기 - 측정된 신호의 영향으로 전압 또는 전류를 직접 생성하는 센서입니다. 이러한 유형의 센서에는 다음이 포함됩니다. 1) 압전; 2) 열전; 3) 유도; 4) 광전지. 파라메트릭 센서는 측정된 신호의 영향으로 일부 매개변수가 변경되는 센서입니다. 이러한 센서에는 다음이 포함됩니다. 1) 용량성; 2) 가변성; 3) 유도성. 정보를 전달하는 에너지에 따라 기계, 음향(음향), 온도, 전기, 광학 및 기타 센서가 있습니다. 생체 전위는 많은 질병의 필수 진단 지표입니다. 따라서 이러한 잠재력을 올바르게 등록하고 필요한 의료 정보를 추출하는 것이 매우 중요합니다. 51. 증폭기 발진기 전기 신호 증폭기 또는 전자 증폭기는 DC 전압 소스의 에너지를 다양한 형태의 전자기 진동 에너지로 변환하는 장치입니다. 작동 원리에 따라 본질적으로 고주파 전력 증폭기 인 자체 여자가있는 발전기와 외부 여자가있는 발전기가 구별됩니다. 발전기는 진동의 주파수와 전력에 따라 세분화됩니다. 의학에서 전자 발전기는 세 가지 주요 응용 분야를 찾습니다. 물리 치료 전자 장비; 전자 자극기에서; 예를 들어 레오그래프와 같은 별도의 진단 장치에서. 모든 발전기는 저주파와 고주파로 구분됩니다. 의료 기기 - 고조파 및 펄스 저주파 전자기 진동 발생기는 명확하게 구별하기 어려운 두 개의 큰 장치 그룹, 즉 전자 자극기(전기 자극기)와 물리치료 장치를 결합합니다. 낮은 주파수에서는 전류의 열 효과보다는 특정 효과가 가장 중요합니다. 전기치료는 어떤 효과를 자극하는 성격을 갖고 있기 때문에 '치료기기'와 '전기자극기'의 개념 사이에 일종의 혼동이 있습니다. 전기자극기는 고정형, 착용형 및 이식형(이식형)으로 구분됩니다. 착용할 수 있고 종종 이식 가능한 심박 조율기는 EKSR-01 이식 가능한 무선 주파수 심박 조율기입니다. 수신기는 외부 송신기로부터 무선 신호를 수신합니다. 이러한 신호는 이식된 부분에 의해 환자의 신체 내부에서 감지되고 전극을 통해 임펄스의 형태로 심장으로 전송됩니다. 전기 자극을 위한 기술 장치에는 생물학적 시스템에 전기 신호를 공급하기 위한 전극도 포함됩니다. 많은 경우 전기 자극은 심전도용 전극과 같이 인체에 적용되는 판 전극에 의해 수행됩니다. 전자기 진동 및 파동 발생기 등 다양한 의료 기기 그룹은 초음파, 고주파, 초고주파 범위에서 작동하며 일반적인 용어인 "고주파 전자 장비"라고 합니다. UHF 요법은 신체의 일부를 절연체로 덮은 원반 모양의 금속 전극 사이에 위치시킵니다. 전자기파에 노출되면 이 파동의 방사체가 신체에 더 가까워집니다. 기타 물리 치료 장치에는 다음이 포함됩니다. 1) "Iskra-1"장치 - 펄스 모드에서 작동하고 로컬 darsonvalization에 사용되는 고주파 발생기; 2) 4MHz의 주파수에서 작동하는 인덕터열을 위한 장치 IKV-13,56; 3) UHF 치료용 휴대용 기기 - UHF-66; 4) 마이크로파 치료 장치 "Luch-58". 전기 수술 기기(고주파 수술)는 고주파 전자 의료 장비라고도 합니다. 52. 광학 광학은 빛의 복사, 흡수 및 전파 법칙을 다루는 물리학의 한 분야입니다. 빛의 직선 전파 법칙. 투명하고 균일한 매질의 빛은 직선으로 전파됩니다. 광선은 직선으로 전파하는 무한히 얇은 광선이며, 이것은 빛 에너지의 전파 방향을 나타내는 선입니다. 평면 거울. 입사 평행 광선이 평평한 표면에서 반사된 후에도 평행하게 유지되면 이러한 반사를 정반사라고 하고 반사면은 평면 거울입니다. 빛의 굴절 법칙. 입사 광선과 굴절 광선, 입사 지점에서 매체 사이의 경계면에 대한 법선은 동일한 평면에 있습니다. sinα /sinβ = n, 여기서 α는 입사 광선과 법선 사이의 각도입니다. β는 굴절된 빔과 법선 사이의 각도입니다. 절대 및 상대 굴절률. 빛의 상대 굴절률 n = n1/ NS2, 여기서 n1 그리고 n2 - 두 매질의 절대 굴절률, 진공 상태의 빛의 속도 대 매질의 빛의 속도 비율: n=c/v1, n2= c/v2 프리즘에서 광선의 과정. 빛 굴절의 법칙을 통해 다양한 광학 장치, 특히 삼각 프리즘에서 광선의 경로를 계산할 수 있습니다. 총 빔 편향 d = 에이1 + b2 ×w, w=b1 + a2. w가 작은 경우: d = (n-1) h w, 여기서 n은 프리즘 재료의 굴절률입니다. 내부 전반사 현상. 빔이 광학적으로 밀도가 더 높은(굴절률이 더 높은) 매질에서 광학적으로 밀도가 낮은 매질로 이동하는 경우:  입사각 0의 특정 값에서 굴절된 빔은 매질 사이의 경계면을 따라 미끄러집니다. и β = n/2, 그러면 sinα0 =n1/ NS2 53. 파동 광학 빛의 파동 속성. 빛은 인간의 눈에 감지되는 주파수 범위 13 x 1014-8 x h 1014 Hz의 전자기파입니다. 즉, 파장은 380 x 770 nm입니다. 빛은 반사, 굴절, 간섭, 회절, 편광과 같은 전자기파의 모든 속성을 가지고 있습니다. 빛의 전자기적 성질. XNUMX세기 중반까지 빛의 본질에 관한 문제는 사실상 해결되지 않은 채로 남아 있었습니다. 이에 대한 답은 전자기장의 일반 법칙을 입증한 J. Maxwell이 찾았습니다. J. Maxwell의 이론에 따르면 빛은 특정 범위의 전자기파라는 결론이 나왔습니다. 균질한 매질에서 빛의 속도. 빛의 속도는 매질의 전기적, 자기적 특성에 따라 결정됩니다. 이는 진공에서의 빛의 속도와 전기역학적 상수의 일치로 확인됩니다.  (ε0 - 전기 상수, m0 자기 상수)입니다. 알려진 바와 같이 균질한 매질에서 빛의 속도는 매질의 굴절률 n에 의해 결정됩니다. 물질에서 빛의 속도: υ=c/n 여기서 c는 진공에서 빛의 속도입니다. Maxwell의 이론은 다음과 같습니다.  즉, 굴절률과 결과적으로 매질의 속도는 매질의 유전 및 투자율에 의해 결정됩니다.  간섭은 추가의 결과로 강도 중첩의 원칙을 위반할 때 두 개 이상의 소스에서 파동을 추가하는 것입니다. 전자기파의 에너지 밀도는 파동 진폭의 제곱에 비례하며 인간의 눈이 조명으로 평가하는 광파의 강도를 결정합니다. 빛의 회절은 장애물의 가장자리 근처를 지날 때 빛이 직선 방향에서 벗어나는 현상입니다. 파동 회절은 균일하지 않은 매질에서 파동이 통과하는 동안 관찰되는 일련의 현상으로, 원래의 직선 전파에서 파동의 편차를 초래합니다. Huygens-Fresnel 원리. 주어진 순간에 파동이 도달한 표면의 각 지점은 XNUMX차 구형파의 점 소스 역할을 하며, 이는 일관성이 있습니다. 언제든지 파면은 XNUMX차 파동의 포락선이 아니라 간섭의 결과입니다. 프레넬 존 방식. 균질하고 등방성인 매질의 점광원의 경우 파면은 구형입니다. 프레넬은 파면을 프레넬 영역이라고 하는 별도의 섹션으로 분할하여 두 개의 인접한 영역에서 관찰 지점으로 오는 진동이 추가될 때 서로 상쇄되도록 제안했습니다. 54. 편광 빛은 횡전자파입니다. 광 편광은 광 빔에 수직인 평면에서 광파의 전기장 강도와 자기장 강도 벡터 방향의 순서입니다. 자연광(햇빛, 백열등)은 무편광입니다. 즉, 광선에 수직인 전기 및 자기 벡터의 진동 방향은 모두 동일합니다. 전기 벡터 E의 한 진동 방향으로 광선을 통과시켜 편광판의 출력에서 빛이 평면(선형) 편광이 되는 편광판이라는 장치가 있습니다. 분석기 방향과 편광판 사이의 임의의 각도 a에서 분석기에서 나오는 광 진동의 진폭은 다음과 같습니다. Ea = 엔코사인, 여기서 En은 편광판의 출력에서 진동의 진폭입니다. 전자기파에서 에너지 밀도(강도)는 진동 진폭 E의 제곱에 비례합니다.n -E2n 나는a -E2a. 이를 기반으로 다음을 얻습니다. Ia = In 코스2 라. 이 관계를 Malus 법칙이라고 합니다. 빛의 편광 정도(최대 및 최소)는 분석기에 의해 투과된 부분 편광의 강도와 같습니다. 분극은 두 등방성 유전체의 경계에서도 발생합니다. 입사광이 자연광이면 굴절 및 반사 광선은 부분적으로 편광되고 굴절파의 전기 벡터 진동의 주요 방향은 입사면에 있고 반사된 광선은 수직입니다. 편광 정도는 첫 번째 매질에 대한 두 번째 매질의 굴절률에 따라 달라집니다. n21 =n2/n1 그리고 입사각 a에 대해, 더욱이, 입사각 ab에서, 여기서 tg aБ =n21 (Brewster의 법칙), 반사광은 거의 완전히 편광되며, 굴절된 빔의 편광 정도는 최대이다. 복굴절은 일부 물질, 특히 결정이 입사 광선을 두 개의 광선, 즉 정상 광선(O)과 이상 광선(E)으로 분할하는 능력입니다. 이 광선은 서로 다른 위상 속도로 서로 다른 방향으로 전파되고 서로 수직인 평면에서 편광됩니다. 빛이 광학 활성이라고 하는 일부 물질을 통과할 때 빛의 편광면이 빔 방향을 중심으로 회전합니다. 편광면의 회전 각도 f는 광학 활성 물질에서 빛이 이동한 경로에 비례합니다. 여기서 는 속성에 따라 회전 상수입니다. f = 아이, 빛의 물질과 파장  55. 눈의 광학계와 그 특징 인간의 눈은 광학에서 특별한 위치를 차지하는 일종의 광학 장치입니다. 의사에게 눈은 기능 장애와 질병을 일으킬 수 있는 기관일 뿐만 아니라 일부 비안구 질환에 대한 정보의 원천이기도 합니다. 인간의 눈의 구조에 대해 간단히 살펴보겠습니다. 눈 자체는 불규칙한 구형의 안구이다. 눈의 벽은 동심원 모양으로 위치한 세 개의 막(외부, 중간, 내부)으로 구성됩니다. 눈 앞부분의 외부 단백질 막인 공막은 투명한 볼록 각막인 각막으로 변합니다. 광학적 특성의 측면에서 각막은 눈의 가장 강한 굴절 부분입니다. 그것은 빛의 광선이 눈으로 들어가는 창문과 같습니다. 각막의 바깥층은 눈꺼풀에 붙어 있는 결막과 합쳐집니다. 공막에 인접한 맥락막은 내부 표면에 어두운 색소 세포 층이 늘어서 있어 눈에서 빛의 내부 확산 산란을 방지합니다. 눈의 앞부분에서 맥락막은 홍채로 들어가고 여기에는 둥근 구멍, 즉 동공이 있습니다. 눈 안쪽의 동공 바로 옆에는 양면 볼록 렌즈와 유사한 투명하고 탄력 있는 몸체인 수정체가 있습니다. 렌즈의 직경은 8-10mm, 전면 곡률 반경은 평균 10mm, 후면은 6mm입니다. 렌즈 물질의 굴절률은 11,4로 약간 높습니다. 렌즈의 구조는 양파의 층상 구조와 유사하며 층의 굴절률은 동일하지 않습니다. 눈의 전안방은 각막과 수정체 사이에 위치하며 광학적 성질이 물과 유사한 액체인 수분으로 채워져 있습니다. 수정체에서 뒷벽까지 눈의 전체 내부는 유리체라고 불리는 투명한 젤라틴 물질로 채워져 있습니다. 유리액의 굴절률은 방수의 굴절률과 동일합니다. 위에서 논의한 눈의 요소는 주로 광 전도 장치와 관련이 있습니다. 시신경은 후벽을 통해 안구로 들어갑니다. 분기되면 눈의 가장 안쪽 층인 망막 또는 눈의 빛을 감지하는 (수용) 장치인 망막으로 전달됩니다. 망막은 여러 층으로 구성되어 있으며 두께와 빛에 대한 민감도가 동일하지 않습니다. 여기에는 빛에 민감한 시각 세포가 포함되어 있으며 주변 끝은 모양이 다릅니다. 시신경의 진입점에는 빛에 민감하지 않은 사각지대가 있습니다. 눈은 각막, 전방액 및 수정체(XNUMX개의 굴절 표면)로 구성되고 앞쪽은 공기 환경에 의해 제한되고 뒤쪽은 유리체에 의해 제한되는 중심 광학 시스템으로 표현될 수 있습니다. 주 광축은 각막, 동공 및 수정체의 기하학적 중심을 통과합니다. 또한 가장 큰 감광도의 방향을 결정하고 수정체와 황반의 중심을 통과하는 눈의 시축도 구별됩니다. 56. 신체의 열복사 인간의 눈에 보이거나 보이지 않는 모든 다양한 전자기 방사선 중에서 모든 신체에 고유 한 것을 구별 할 수 있습니다. 이것은 가열 된 물체의 복사 또는 열 복사입니다. 열 복사 중에 전자기파의 방출 및 흡수로 인해 에너지가 한 신체에서 다른 신체로 전달됩니다. 가열 된 몸체의 열 복사는 모든 온도에서 발생하므로 모든 몸체에서 방출됩니다. 평형(검은색) 방사선은 특정 온도를 갖는 물체와 열역학적 평형을 이루는 방사선입니다. 완전 흑체는 물체의 온도에 관계없이 표면에 입사되는 모든 전자기 복사를 완전히 흡수하는 물체입니다. 완전 흑체의 경우 흡수 용량(흡수 에너지 대 입사 복사 에너지의 비율)은 XNUMX과 같습니다. 이러한 복사는 특성에 따라 흑체의 방사율과 에너지 밝기를 결정하는 플랑크의 복사 법칙을 따릅니다. 그는 흑체가 에너지를 지속적으로 복사하고 흡수하는 것이 아니라 특정 부분에서 양자를 방출하고 흡수한다는 가설을 세웠다. Kirchgaard의 법칙은 검은 물체를 포함한 모든 물체의 단색 광 흡수 계수에 대한 동일한 에너지 광도 밀도에서 방사선과 흡수 사이의 정량적 관계를 설정합니다. Kirchgaard의 법칙은 동일한 온도 및 주파수 값에서 신체의 방사율 r과 절대 흑체의 흡수 능력 f(w, T)의 비율을 확립합니다.  여기서 w는 파동의 주파수입니다. 스테판-볼츠만의 법칙: 흑체의 에너지 적분 광도 R(T)은 절대 온도의 XNUMX승에 비례합니다. R(T) = QT4. Stefan-Boltzmann 상수라고 하는 상수 Q의 수치 값은 다음과 같습니다.  Wip의 변위 법칙 - 완전 흑체의 최대 복사 에너지를 설명하는 길이 lm은 절대 온도 T에 반비례합니다. Wiep 상수의 값은 2,898 × 10입니다.-3 μK. μK는 Wip의 상수입니다. 이 법칙은 회색 물체에도 유효합니다. Vip의 법칙의 발현은 일상적인 관찰을 통해 알려져 있습니다. 실온에서 신체의 열 복사는 주로 적외선 영역에 있으며 사람의 눈으로 감지되지 않습니다. 온도가 올라가면 몸은 짙은 붉은 빛으로 빛나기 시작하고 매우 높은 온도에서는 푸른 빛을 띤 흰색으로 몸이 뜨거워지는 느낌이 커집니다. 저자: Podkolzina V.A.
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