П-Цатурян-38-(полгода) (1268358)
Текст из файла
ПРИЛОЖЕНИЕ
-
УКРУПНЕННОЕ НАЗВАНИЕ СПЕЦКУРСА. См. Рабочую программу дисциплины (модуля)
Название спецкурса: Введение в биомеханику
-
Преподаватель (преподаватели): Цатурян А.К., д.ф.-м.н, Штейн А.А., д.ф.-м.н.
-
Аннотация курса: Излагаются математические модели, используемые для описания биологических процессов в рамках механики сплошных сред. Рассматриваются задачи, связанные с механическим моделированием работы мышц, системы кровообращения и других систем.
-
Тематическое содержание курса:
| Тема 1 | Биологические макромолекулы – ДНК, РНК, белки и их механические свойства. |
| Тема 2 | Понятия о методах описания механических свойств макромолекул: молекулярная динамика, броуновская динамика, анализ собственных колебаний белковых молекул. |
| Тема 3 | Масштабные уровни организации живых организмов. Клетка: ее основные составляющие (мембрана, цитоплазма, цитоскелет). Механические особенности растительных и животных клеток. |
| Тема 4 | Феноменологическая линейная термодинамика необратимых процессов (на примере вязкой теплопроводной сжимаемой жидкости). |
| Тема 5 | Явление осмоса. Элементарная термодинамическая теория полупроницаемой мембраны. Осмотическое давление. Коэффициент отражения. |
| Тема 6 | Понятие ткани. Биоматериалы и биологические жидкости. Основные параметры, характеризующие сплошную среду. Простейшие модели сплошных сред: линейно упругое тело Гука, ньютоновская жидкость. Модель нелинейной вязкой жидкости. Эффект Вейссенберга. Кажущаяся вязкость. Измерение вязкости в вискозиметрах. |
| Тема 7 | Модели вязкоупругих сред. Реологические диаграммы. Дифференциальная и интегральная формы определяющих соотношений. |
| Тема 8 | Простейшие модели Фойгта и Максвелла. Трехэлементные модели. Времена релаксации и ретардации. |
| Тема 9 | Тиксотропные жидкости. Вязкопластические жидкости. Модели Бингама и Кессона. |
| Тема 10 | Основные характеристики многофазных и многокомпонентных сред. Классификация многофазных сред. Законы сохранения для отдельных фаз и для среды в целом. Простейшие замыкающие соотношения для силы межфазного взаимодействия. |
| Тема 11 | Модель заполненной жидкостью пористой среды. Закон Дарси. |
| Тема 12 | Кровь: ее состав. Форменные элементы. Экспериментальные подтверждения неньютоновского поведения крови. |
| Тема 13 | Масштабные эффекты. Эффект Фареуса–Линдквиста. Вычисление эффективной вязкости для жидкости, текущей в трубе, при наличии пристенного слоя. |
| Тема 14 | Агрегация эритроцитов. Ее механизмы и влияние на эффективную вязкость. Реакция оседания эритроцитов. Задача о расслоении суспензии агрегирующих эритроцитов под действием силы тяжести. |
| Тема 15 | Модель крови как многофазной среды. Механизмы образования пристенного слоя. |
-
Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки результатов обучения, характеризующих этапы формирования компетенций.
Вопросы к экзамену
-
Биологические макромолекулы – ДНК, РНК, белки и их механические свойства.
-
Понятия о методах описания механических свойств макромолекул: молекулярная динамика, броуновская динамика, анализ собственных колебаний белковых молекул.
-
Масштабные уровни организации живых организмов. Клетка: ее основные составляющие (мембрана, цитоплазма, цитоскелет). Механические особенности растительных и животных клеток.
-
Феноменологическая линейная термодинамика необратимых процессов (на примере вязкой теплопроводной сжимаемой жидкости).
-
Явление осмоса. Элементарная термодинамическая теория полупроницаемой мембраны. Осмотическое давление. Коэффициент отражения.
-
Понятие ткани. Биоматериалы и биологические жидкости. Основные параметры, характеризующие сплошную среду. Простейшие модели сплошных сред: линейно упругое тело Гука, ньютоновская жидкость. Модель нелинейной вязкой жидкости. Эффект Вейссенберга. Кажущаяся вязкость. Измерение вязкости в вискозиметрах.
-
Модели вязкоупругих сред. Реологические диаграммы. Дифференциальная и интегральная формы определяющих соотношений. Простейшие модели Фойгта и Максвелла. Трехэлементные модели. Времена релаксации и ретардации.
-
Тиксотропные жидкости. Вязкопластические жидкости. Модели Бингама и Кессона.
-
Основные характеристики многофазных и многокомпонентных сред. Классификация многофазных сред. Законы сохранения для отдельных фаз и для среды в целом. Простейшие замыкающие соотношения для силы межфазного взаимодействия.
-
Модель заполненной жидкостью пористой среды. Закон Дарси.
-
Кровь: ее состав. Форменные элементы. Экспериментальные подтверждения неньютоновского поведения крови. Масштабные эффекты. Эффект Фареуса–Линдквиста. Вычисление эффективной вязкости для жидкости, текущей в трубе, при наличии пристенного слоя.
-
Агрегация эритроцитов. Ее механизмы и влияние на эффективную вязкость. Реакция оседания эритроцитов. Задача о расслоении суспензии агрегирующих эритроцитов под действием силы тяжести.
-
Модель крови как многофазной среды. Механизмы образования пристенного слоя.
-
Перечень дополнительной учебной литературы:
-
Регирер С.А. Лекции по биологической механике. М: МГУ, 1980. 144 с.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.














