Реферат: Введение в биомеханику


ВВЕДЕНИЕ В БИОМЕХАНИКУ

дфмн С.А. Регирер

1½ года, спецкурс по выбору студента

Спецкурс, в полном объеме рассчитанный примерно на 3 семестра, ставит своей целью познакомить студента, имеющего только школьную подготовку в биологических науках, с современным состоянием и проблематикой биомеханики. Основное внимание уделяется строению, свойствам и механическому поведению различных биологических объектов, постановке задач для теоретического или экспериментального решения, обсуждению результатов и их практических приложений; методы решения рассматриваются в подробностях лишь в том случае, когда они существенно нетривиальны (в противном случае предполагается, что эти методы известны из других курсов, или же даются указания на соответствующую литературу). Хотя общая структура спецкурса сохраняется неизменной, многие разбираемые в нем конкретные задачи и приложения год от года меняются с тем, чтобы студент мог получить представление о самых новых исследованиях, в том числе ведущихся в МГУ.

Примечание: в некоторых циклах содержание основного курса сокращалось до двух семестров, а третий посвящался углубленному изучению тем, связанных с курсовыми и дипломными работами студентов.

1. Вводная лекция. Предмет, методы и прикладные цели исследований в биомеханике. Основные методологические принципы. Исторические сведения. 2 ч.

2. Дополнительные сведения из механики сплошных сред. 4 ч.

3. Микромеханика. Задачи, связанные с конформациями макромолекул. Строение клеток различных типов. Биологические мембраны. Цитоплазма и цитоскелет. Подвижность клеток и ее механизмы. Клеточные суспензии. Культуры клеток. 10 ч.

4. Механика тканей. Общие положения. 4 ч.

5. Кровь: состав и реологические свойства. Вискозиметрические эксперименты. Механизмы неньютоновского поведения. Простейшие модели. Понятие о псевдотермодинамическом подходе. 6 ч.

6. Мягкие ткани. Основные реологические свойства. Неинвазивные методы изучения. 4 ч.

7. Мышечная ткань. Строение и реологические свойства. Основные типы экспериментов. Простейшие математические модели континуального и кинетического типа. Принципы управления мышцами различных типов. 8 ч.

8. Твердые ткани. Строение и реологические свойства костной ткани. Пьезоэлектрические и электрокинетические эффекты. Адаптация к нагрузкам. Медицинские приложения механики костной ткани. Ткани зуба. 6 ч.

9. Кровообращение. Сердечно-сосудистая система как гидравлическая сеть. Основные участки русла, типичные задачи и приложения. Механика миокарда. Механика крупных сосудов. Гидродинамические факторы, влияющие на развитие нарушений в сосудистой стенке. 10 ч.

10. Микроциркуляция. Местная регуляция кровотока по расходу и давлению. Течение крови и массоперенос в капиллярах. 4 ч.

11. Прикладные задачи механики кровообращения: методы диагностики; протезирование сосудов и сердца; направленный транспорт лекарств; лечебные методы, основанные на компрессии тканей. Теория биотеплообмена в тканях и ее приложения. 2 ч.

12. Механика дыхания. Аэродинамика дыхательных путей. Сурфактантная система. Мукоцилиарный клиренс. Методы диагностики легочных заболеваний. Понятие об аэродинамике голосового тракта. 6 ч.

13. Перистальтический транспорт. Постановка и решение основной модельной задачи. Эффект рефлюкса. Приложения в физиологии. 2 ч.

14. Механика органов чувств. Зрительный анализатор. Обоняние и аэродинамика носовой полости. Механочувствительность кожи. Элементарная теория механических явлений в органах слуха и равновесия. Внутренние рецепторы. 6 ч.

15. Механика суставов. Реологические свойства синовиальной жидкости и хряща. Гипотезы о механизмах, обеспечивающих низкое трение в суставе. 4 ч.

16. Механика локомоций. Плавание и полет. Наземные локомоции. Целенаправленные движения человека. Оптимизационные задачи. Приложения к эргономике. 8 ч.

17. Общие сведения о механике растений. Структура растительных тканей и их механические свойства. Подвижность у растений. Внешний массообмен. Рассеяние семян. 4 ч.

18. Механика ростовых процессов. Понятие о реакционно-диффузионных моделях. Механические факторы роста. Аллометрические соотношения и биологическое подобие. 6 ч.

19. Движение сообществ живых организмов. Хемотаксис. Движение толпы. Представление об основах теории транспортных потоков. 2 ч.

20. Заключительная лекция. 2 ч.
еще рефераты
Еще работы по разное