Елементи молекулярної біофізики
Фізичні передумови явищ переносу. Дифузія. Рівняння Фіка. Коефіцієнт дифузії та його залежність від температури газів. Перенос імпульсу. Рівняння Ньютона. Коефіцієнт в’язкості. Теплопровідність. Рівняння Фур’є. Коефіцієнт теплопровідності. Зв’язок між коефіцієнтами переносу. Реальні гази. Рівняння Ван-дер-Ваальса та фізичний зміст коефіцієнтів у цьому рівнянні. Критичний стан речовини та критичні параметри. Внутрішня енергія реальних газів.
Будова твердих тіл. Теплоємність твердих тіл. Закон Дюлонга і Пті. Теплове розширення твердих тіл. Випаровування і конденсація. Плавлення і кристалізація. Залежність температури фазового переходу від тиску. Діаграми станів. Аморфні тіла.
Механічні властивості твердих тіл. Деформації. Закон Гука, модуль Юнга і коефіцієнт Пуассона. Діаграма деформацій. Деформаційні властивості біологічних тканин.
Міжмолекулярні взаємодії у біополімерах (ковалентна взаємодія, електростатичні і дисперсійні взаємодії, гідрофобні взаємодії, водневі зв’язки). Структурна організація білків і нуклеїнових кислот.
Загальні властивості та особливості будови рідин. Внутрішнє тертя, в’язкість. Формула Ньютона для сили внутрішнього тертя. Ньютонівські та неньютонівські рідини. Реологічні властивості крові. Методи та прилади для вимірювання в’язкості рідин.
Поверхневий натяг. Коефіцієнт поверхневого натягу та методи його визначення. Поверхнево активні речовини та їх роль у фармації.
Стаціонарний плин рідини. Лінійна та об’ємна швидкості. Рівняння неперервності і рівняння Бернуллі. Плин в’язкої рідини. Формули Пуазейля і Гагена-Пуазейля. Гідравлічний опір. Ламінарний і турбулентний плин рідини. Число Рейнольдса. Пульсові хвилі. Метод вимірювання тиску крові.
Термодинаміка
Основні визначення термодинаміки. Теплота, робота і внутрішня енергія речовини. Внутрішня енергія ідеального газу. Перше начало термодинаміки. Теплові процеси в ідеальних газах. Співвідношення Майєра. Оборотні і необоротні процеси. Друге начало термодинаміки. Ентропія. Термодинамічні функції (внутрішня енергія, ентропія, вільна енергія, ентальпія).
Елементи термодинаміки відкритих систем поблизу стану рівноваги (Виробництво ентропії, стаціонарний стан, теорема Пригожина).
Основи електродинаміки
Поняття про електрографію органів і тканин. Фізичні та біофізичні основи електрокардіографії. Перша концепція Ейнтховена про генез ЕКГ (серце – електричний диполь, потенціал електричного диполя, система відведень).
Електричний диполь та його електричне поле. Поведінка диполя в однорідному електричному полі. Дипольні моменти молекул. Поляризація діелектриків. Полярні і неполярні діелектрики. П’зоелектричний ефект.
Електропровідність тканин організму для постійного струму. Фізичні та біофізичні процеси, які відбуваються у тканинах організму під дією постійного електричного поля. Методи гальванізації і електрофорезу.
Магнітний момент рамки зі струмом. Магнітні моменти електрона і атома. Парамагнетизм. Діамагнетизм. Феромагнетизм.
Електропровідність тканин організму для змінного струму. Ємнісні властивості та імпеданс тканин організму. Дисперсія імпедансу. Еквівалентні електричні схеми біологічних тканин. Фізичні основи реографії.
Фізичні та біофізичні процеси, які відбуваються у тканинах організму під дією змінного електричного поля.
Фізичні основи магнітобіології. Дія постійного і змінного магнітних полів на тканини організму (первинні механізми, індукційні струми, теплові ефекти).
Електромагнітні коливання. Енергія магнітного поля. Густина енергії. Електромагнітні хвилі. Швидкість поширення електромагнітних хвиль та показник заломлення. Енергія електромагнітних хвиль. Вектор Пойтінга та інтенсивність.
Електромагнітні коливання і хвилі у біологічних середовищах. Дія електромагнітного поля на тканини організму (первинні механізми, теплові ефекти).