Медфизика, её разделы и задачи.
Физика как наука, её задачи и особенности.
Слово «физика» происходит от греческого слова «фюзис», что означает природа. Оно впервые появилось в сочинениях одного из величайших мыслителей древности - Аристотеля, жившего в IV в. до нашей эры. В русский язык слово «физика» было введено Михаилом Васильевичем Ломоносовым, когда он издал в России первый учебник физики в переводе с немецкого языка. Физика - одна из основных наук о природе. Если внимательно приглядеться к происходящему в окружающем нас мире, то можно заметить, что в нем происходят разнообразные изменения, или явления. Изменения, происходящие с телами и веществами в окружающем мире, называют явлениями. Так, например, кусочек льда, внесенный в теплую комнату, начнет таять. Вода в чайнике, поставленном на огонь, закипит. Если по проволоке пропустить электрический ток, то она нагреется и может даже раскалиться докрасна (как в электрической лампочке). Таяние льда, кипение воды, падение камня, нагревание проволоки током, ветер, гром - все это различные явления. В физике изучают: механические, электрические, магнитные, тепловые, звуковые и световые явления. Все эти явления называют физическими. Любые превращения вещества или про явления его свойств, происходящие без изменения состава вещества, называют физическими явлениями. Может ли одна такая наука, как физика, изучить множество явлений? Физика обладает необыкновенной особенностью. Изучая самые простые явления, можно вывести общие законы. Например, изучая свободное падение шариков, имеющих разный размер, с различной высоты, можно установить законы, которые будут выполняться при падении других тел. Задача физики состоит в том, чтобы открывать и изучать законы, которые связывают между собой различные физические явления, происходящие в природе. Например, выяснено, что причиной падения на Землю различных тел является их притяжение Землей. Смена дня и ночи объясняется тем, что Земля вращается вокруг своей оси. Одна из причин возникновения ветра - неравномерное нагревание воздуха и т. д.
|
|
|
Биофизика, её разделы и задачи.
Биофи́зика (от др.-греч. βίος — жизнь, др.-греч. φύσις — природа):
· раздел биологии, изучающий физические аспекты существования живой природы на всех её уровнях, начиная от молекул и клеток, и заканчивая биосферой в целом;
· это наука о физических процессах, протекающих в биологических системах разного уровня организации и о влиянии на биологические объекты различных физических факторов. Биофизика призвана выявлять связи между физическими механизмами, лежащими в основе организации живых объектов и биологическими особенностями их жизнедеятельности.
|
|
|
Обобщённо можно сказать, что биофизика изучает особенности функционирования физических законов на биологическом уровне организации вещества.
«Важнейшее содержание биофизики составляют: нахождение общих принципов биологически значимых взаимодействий на молекулярном уровне, раскрытие их природы в соответствии с законами современной физики, химии с использованием новейших достижений математики и разработка на основе этого исходных обобщённых понятий, адекватных описываемым биологическим явлениям»
По решению Международной ассоциации общей и прикладной биофизики, к разделам этой дисциплины относятся:
1. Молекулярная биофизика. Изучает строение и физические свойства молекул, входящих в состав организма (прежде всего белков и нуклеиновых кислот), исследует условия равновесия молекулярных биологических процессов, изменения их течения во времени, термодинамику биологических процессов. Основная проблема заключается в том, чтобы раскрыть природу взаимодействия атомных групп, определяющих конформационные особенности и внутреннюю динамику биологических макромолекул, механизмы взаимодействия электронных и конформационных переходов и этой основе понять механизм функционирования биополимеров в живых системах. Молекулярная биофизика может быть определена как область перекрывания молекулярной физики ( в частности, физики макромолекул) и молекулярной биологии. Следовательно, она является частью обеих этих областей естествознания. Она развивалась одновременно с молекулярной биологией и неотделима от нее.
|
|
|
И молекулярная биофизика и биофизика в целом должны рассматриваться как естественные части физики - единой науки, посвященной строению и свойствам материи. Сегодня теоретические основы любой области естествознания сводятся к физике. Соответственно биофизика сливается с теоретической биологией. Однако процесс объединения физики и биологии сегодня лишь начинается.
В Молекулярной биофизике изложена физика важнейших для жизни биологических макромолекул - белков и нуклеиновых кислот. В данной книге рассматриваются биологические явления, реализующиеся на надмолекулярном и клеточном уровнях строения. Эти сложные процессы протекают в организмах преимущественно в условиях, далеких от термодинамического равновесия. Соответственно, их теоретическое исследование основывается на термодинамике необратимых процессов, на кинетике. Организмы, клетки, надмолекулярные биологические структуры представляют собой динамические, а не статистические системы. Теория таких систем находится в начальной стадии своего развития. Тем не менее, ряд научных фактов и положений, относящихся к этой области физики, установлен надежно.
|
|
|
2. Биофизика мембранных процессов или биофизика клетки. Эта область биофизики является самой старой и традиционной. Ее главные задачи связаны сегодня с изучением физики биологических мембран и биоэнергетических процессов. Изучает физические и физико-химические особенности клеточных структур, закономерности деления и дифференцировки клеток, а также такие высокоспециализированные функциональные проявления клеток, как генерация возбуждения и биопотенциалы. Эта часть биофизики изучает молекулярную организацию и конформационные свойства биологических мембран, биофизику процесса транспорта веществ через мембрану, электрогенез. В этой области также применяются уже перечисленные экспериментальные методы. Биофизика клетки имеет дело с более сложными задачами и встречается с большими трудностями по сравнению с молекулярной биофизикой.
3. Биофизика фотобиологических процессов. Изучает механизмы фотоэнергетических и фоторецепторных систем, выясняет роль и механизмы участия электронно-возбужденных состояний в биологических процессах.
4. Биофизика органов чувств. Изучает функционирование этих систем в физических и биологических аспектах и исследует превращение энергии, которые происходят при восприятии внешних раздражений. Выясняет молекулярные физико-химические механизмы рецепции, изучает процессы трансформации энергии внешних стимулов в специфические реакции нервных клеток и механизмы кодирования информации в органах чувств.
5. Биофизика сложных систем. Изучает проблемы регулирования и саморегулирования сложноустроенных многоклеточных организмов, кинетику биопроцессов, поведение во времени разнообразных процессов присущих живой материи и термодинамику биосистем.
Медфизика, её разделы и задачи.
Медицинская физика – это наука о системе, которая состоит из физических приборов и излучений, лечебно-диагностических аппаратов и технологий. Цель медицинской физики – изучение этих систем профилактики и диагностики заболеваний, а также лечение больных с помощью методов и средств физики, математики и техники. Медицинская физика имеет много разделов и названий: медицинская радиационная физика, клиническая физика, онкологическая физика, терапевтическая и диагностическая физика.
Дата добавления: 2019-11-25; просмотров: 899; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!