МАТЕРІАЛИ ДЛЯ АУДИТОРНОЇ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ_ Методичні рекомендації для самостійної Роботи студентів Для підготовки до практичного заняття №8 З Навчальної дисципліни “Основи біологічної фізики та медична апаратура” Тема: Теплове випромінювання біологічних об’єктів. Термографія Спеціальність:5.12010101 “Лікувальна справа” Семестр:ІІІ Кількість навчальних годин:2 1. АКТУАЛЬНІСТЬ ТЕМИ: Теплове випромінювання є електромагнітним випромінюванням. Воно є джерелом інформації, використовується для діагностики та лікування. У медицині використовується інфрачервона, видима і ультрафіолетова області теплового випромінювання. Температура тіла є одним з основних «свідків» життєдіяльності організму, і прилади для її вимірювання є важливим інструментом в руках діагностиків, клініцистів та експериментаторів. Дослідженням змін температури шкіри людини лікарі займалися з моменту зародження медицини. Віками досліджувана температурна реакція людського організму на будь-який хвороботворний процес отримує зараз новий якісний і кількісний розвиток. Навчальні цілі: Знати, засвоїти: - механізм теплового випромінювання; - основні характеристики теплового випромінювання - густина енергетичної світності такоефіцієнт поглинання; - закон Кірхгофа і значення його для теорії теплового випромінювання; - використання законів теплового випромінювання для визначення параметрів випромінювання тіла людини; - основні види теплообміну організму з навколишнім середовищем; - особливості теплового випромінювання тіла людини; Вміти, оволодіти навичками, вміннями: - пояснити закон Кірхгофа і значення його для теорії теплового випромінювання; - пояснити можливість використання законів теплового випромінювання для визначення параметрів випромінювання тіла людини; - назвати та пояснити основні види теплообміну організму з навколишнім середовищем; - описати температурну топографію тіла людини; - пояснити суть інфрачервоної термографії та перспективність її використання як дистанційного, чутливого і безпечного методу діагностики. МАТЕРІАЛИ ДОАУДИТОРНОЇ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ 3.1. Міждисциплінарна інтеграція (базові знання, вміння, навички, необхідні для вивчення теми) Дисципліни | Знати | Вміти | 1. Фізика | Теплообмін Температура | Описати види теплопередачі Вимірювання температур, Температурні шкали | 2. Біологія | Кровоносна система | Пояснити будову кровоносної системи, циклічність у її функціонуванні | Зміст теми № з/п | Інформаційні блоки | Головні елементи блоків | 1. | Теплове випромінювання тіл | Електромагнітна природа (виникає за рахунок внутрішньої енергії випромінюючого тіла) Джерела | 2. | Кількісні характеристики теплового випромінювання | · Потік випромінювання (загальна кількість енергії, яка випромінюється тілом за одиницю часу: ) · Енергетична світність Rе. (потік випромінювання з 1 м2 поверхні) · Спектральна густина енергетичної світності тіла · Спектр випромінювання тіла (залежність спектральної густини енергетичної світності від довжини хвилі) | 3. | Коефіцієнт поглинання | ( відношення поглинутого тілом потоку випромінювання до падаючого потоку) Діапазон коефіцієнта поглинання Поняття абсолютно чорного тіла | 4. | Закон Стефана-Больцмана | - енергетична світність абсолютно чорного тіла ( - стала Стефана – Больцмана | 5. | Закон зміщення Віна | - залежність довжини хвилі lmax , яка відповідає максимуму функції rl, від температури Т | 6. | Терморегуляція в живому організмі | Основа - теплообмін організму з навколишнім середовищем Шляхи - теплопровідність, конвекція (15...20% теплообміну), випаровування (до 30% тепло-обміну) та випромінювання (поглинання) енергії тілом (50% теплообміну) | 7. | Особливості теплового випромінювання тіла людини | · Основний носій температурної константи в організмі — артеріальна кров · Підтримка внутрішньої температури сталою · Термостабільність · Споживання кисню організмом · Швидкість біохімічних реакцій в організмі | 8. | Основні види теплообміну організму з навколишнім середовищем | · Теплова адаптація · Тепловіддача · Тепловіддаюча поверхня - поверхня шкіри | 9. | Терморегуляція у живому організмі | Пояснення суті Теорії терморегуляції | | Температурна топографія тіла людини | · Зміна температури тіла протягом доби (макс. після півдня і мін. о 4год. ночі) · Роль кровообігу · Перепад температур від внутрішніх систем організму до поверхні шкіри · Розподіл температури на поверхні тіла · Залежність від віку, статі, ступеня ожиріння | | Діагностичні методи дослідження з реєстрацією випромінювання тіла | Виявлення зміни температури Здійснюються для: - виявлення вогнищ запальних процесів; - виявлення порушень функціонування судинної системи; - з'ясування механізмів обміну речовин; - виявлення больових ділянок і травм; - діагностики онкологічних захворювань | | Вимірювання температури тіла | · Контактна термографія · Вимірювання температури в прямій кишці, у паховій впадині і в порожнині роту під язиком Дослідження температурних асиметрій на симетричних ділянках тіла · Безконтактні методи дослідження · Термографія - реєстрація теплового випромінювання тіла людини | | Інфрачервоне випромінювання | Використання інфрачервоного випромінювання в медицині | | Методи теплолікування | • контактний (накладання нагрітих середовищ); • безконтактний (свiтло-теплове опромiювання); • використання тепла, що виникає в тканинах при дії високочастотного електричного струму (поля). | 3.3. Рекомендована література: Основна [1] Ємчик Л.Ф., Кміт Я.М. Медична і біологічна фізика. — Львів: Світ, 2003. [2] Шевченко А.Ф. Основи медичної і біологічної фізики. — К.: Медицина, 2008. [3] Матеріали ПСРС Додаткова 1. http://www.all-fizika.com/article/index.php?id_article=1898 2. http://if.dsma.dp.ua/study/met_posob.pdf МАТЕРІАЛИ ДЛЯ АУДИТОРНОЇ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ_ 4.1. Дайте відповіді на запитання: 1. Який механізм теплового випромінювання? 2. Назвати основні характеристики теплового випромінювання 3. Пояснити особливості теплового випромінювання тіла людини; 4. Пояснити суть інфрачервоної термографії та перспективність її використання 4.2 Доповніть речення: 1. Теплове випромінювання зумовлене ... ; із підвищенням температури змінюється його .... 2. Енергетична світність - це ... . 3. Коефіцієнт поглинання визначається ... і залежить від ... . 4. Спектральна густина енергетичної світності характеризує.... 5. Найбільші теплові втрати тіла припадають на ... . 6. Для діагностики важливою є не абсолютна температура, а температурна асиметрія, тобто ... . |