Физиологические и биофизические основы взаимодействия высокоэнергетических жидкостных струй с биологическими тканями

• Автор: Розанов, Владимир Викторович
• Шифр специальности: 14.00.17
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 508 с. : ил.

На правах рукописи
РОЗАНОВ Владимир Викторович
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЖИДКОСТНЫХ СТРУЙ С БИОЛОГИЧЕСКИМИ ТКАНЯМИ
Специальность:
14.00.17 - нормальная физиология 03.00.02 - биофизика
Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук
Научные консультанты:
академик РАМН, д.м.н. профессор 5 Агаджанян Н.А.
член-корреспондент РАН, д.ф.-м.н. профессор Руденко О.В.
Москва
Содержание
Введение
Глава 1. Взаимодействие водных сред с биологическими тканями и живыми организмами на различных пространственно-временных и энергетических масштабах.
§ 1.1. Физиологические и биофизические свойства и функции водных сред в живых организмах.
§ 1.2. Современные представления о структуре жидкой воды
1.2.1. Молекулярный уровень
1.2.2. Макроскопические (макромасштабные) модели строения: воды.
1.2.3. Методы экспериментальных и модельных исследований свойств и структуры водных сред.
§ 1.3. Водные структуры в процессах взаимодействия электромагнитных полей и живых организмов.
1.3.1. Электромагнитные поля и живые организмы
1.3.2. Особенности поведения и роль воды в микромасштабном. взаимодействии электромагнитных полей и биологических структур
§ 1.4. Использование высокоэнергетической водяной струи для разделения биотканей. Макромасштабное взаимодействие
1.4.1. Струйные течения. Биомедицинские, гидрофизические, технологические аспекты.
1.4.2. Особенности гидроструйной обработки материалов
1.4.3. Аппаратура для биомедицинского применения.

- Глава 2. Взаимодействие высокоэнергетических жидкостных
струй с костными тканями.
§ 2.1. Постановка задачи, строение и механические
свойства костной ткани (обзор литературы).
2.1.1. Типы костной ткани 8 О
2.1.2. Механические свойства костных тканей
2.1.3. Использование модели сплошной среды
при рассмотрении компактной костной ткани.
§ 2.2. Стационарная задача о воздействии 91 сосредоточенной и распределенной силы на модельное полупространство с механическими характеристиками компактной костной ткани.
2.2.1. Сосредоточенная нагрузка
2.2.2. Распределенная нагрузка
§ 2.3. Динамическая задача о воздействии распре
деленной силы на компактную костную ткань.
2.3.1. Физическая постановка задачи
2.3.2. Математическая модель
2.3.3. Обсуждение результатов расчетов
§ 2.4. Экспериментальные исследования аспектов
медикобиологического применения
гидроструйных технологий
2.4.1. Описание опытных установок и 116 экспериментальных методик гидроструйного разделения костных тканей.
2.4.2. Рекомендации по составу используемых 133 рабочих жидкостей
2.4.3. Экспериментальная установка для СВЧ 142 стерилизации жидких сред.
2.4.4. Эколого-медицинские аспекты промыш- 156 ленного использования гидрорезных технологий.

один дефект на 100 молекул Н2О. В этой связи появилась теория, рассматривающая жидкую воду как лед с высокой концентрацией этих дефектов, что позволило [42] (Gruen, 1983) объяснить в частности причину отталкивания липидных мембран на малых расстояниях.
Существует условное деление моделей жидкой воды на две большие группы - предполагающие существование в воде неких дискретных образований кластерные и клатратные модели, и модели континуальные, основанные на непрерывном распределении.
Еще в начале 50-х годов [44] Pople (Pople J.A., 1951) построил континуальную модель с искривленными водородными связями и получил на ее основе удовлетворительное описание ряда

термодинамических и диэлектрических свойств воды. Автор учитывал не только первичные (т.е. образованные с ближайшими соседями), но также и вторичные и третичные водородные связи, получит количество ближайших соседей - 4, вторичных - 11, третичных - 22 и сопоставил данные о расстояниях между ними при разных температурах с экспериментальными результатами (см. [45] Самойлов, 1957).
В последствии Bernal [46] (Bernal, 1964) пришел к похожей модели случайной тетраэдрической сетки, развитой затем Ситсом и Райсом [47] (Sceats, Rice, 1980). Последняя модель использует более сложные, чем у Попла энергетические зависимости от степени искривления и длины водородных связей, и дает лучшее согласие с экспериментальными данными, но не описывает некоторые особенности, постулированные в исходной модели Бернала.
Клатратные модели предполагают размещение молекул воды, не соединенных водородными связями, в пустотах того или иного типа каркаса, образованного другими молекулами, соединенными водородными связями. Начало таким моделям положили в конце 40-х