Giáo trình Vật lý lý sinh: Phần 2 - Nguyễn Minh Tân

Nối tiếp nội dung của phần 1 cuốn giáo trình "Vật lý lý sinh", phần 2 giới thiệu tới người đọc các kiến thức cơ sở lý sinh y học (Năng lượng và sự sống, vận chuyển của vật chất trong cơ thể sinh vật, lý sinh tuần hoàn,...), một vài phương pháp lý sinh ứng dụng trong y học. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Vật lý lý sinh: Phần 2 - Nguyễn Minh Tân P H Ẩ N l iC ơ S Ở L Ý S I N H Y H Ọ C 93V Chuông Ì N Ă N G L Ư Ợ N G V À s ụ S Ố N G MỤC TIỄU - H i ế u r õ c á c q u á t r ì n h n h i ệ t đ ộ n g v à vai t r ò của n ă n g l ư ợ n g t r o n g c á c h o ạ t đ ộ n g s ô n g . sự b i ế n đ ố i n ă n g l ư ợ n g t r o n g c á c p h á n ứ n g h ó a s i n h của c ơ t h ể . - V ậ n d ụ n g đ ê g i ả i t h í c h đ ư ợ c c ơ c h ế sử d ụ n g n ă n g l ư ợ n g t r o n g c á c t ổ c h ứ c và các hoạt đ ộ n g sống. - T h ự c h à n h p h ư ơ n g p h á p t ư duy k h o a h ọ c , á p d ụ n s v à o v i ệ c h ọ c t ậ p v à nghiên cứu chuyên ngành. Bài 1. PHƯƠNG TRÌNH co BẢN VÈ CÂN BẢNG N H I Ệ T VÀ C Á C QUÁ T R Ì N H BIÊN Đ Ớ I NĂNG LƯỢNG TRÊN CO T H Ẻ NGƯỜI 1. Phương trình CO bản về cân bằng nhiệt đối với cơ thế nguôi Nguyên lý ì nhiệt độne học về bản chất chính là dạng khác của định luật bảo toàn và chuyến h ó a n ă n g lượng, được phát biểu: Năng lượng mà một hệ nhận được sẽ làm tăng nội năng của hệ và biến thành công mà hệ thực hiện lên môi trường ngoài. AU + AA = AQ H o ạ t đ ộ n g s i n h c ô n g cua c á c h ệ t h ố n g s ố n g k h á c q u á t r ì n h s i n h c ô n g của c ô n g cua c á c m á y n h i ệ t t h ô n g t h ư ờ n g , t h ê h i ệ n ở c h ồ : c ô n g s i n h ra k h ô n g p h ả i do d ò n g n h i ệ t l ư ợ n g t ừ b ê n n g o à i đi v à o m à n g u ồ n g ố c n ă n g l ư ợ n g t r o n g c á c h ệ t h ố n g s ố n g là t ừ t h ứ c ă n t h ô n g qua q u á t r i n h đ ồ n g hoa đ ê c ả i t ạ o c á c t ổ c h ứ c , t ạ o t h à n h c á c c h ấ t dụ- t r ữ v ậ t c h á t v à n ă n g l ư ợ n g t r o n g c ơ t h ể , p h á t s i n h n h i ệ t đ ể d u y trì n h i ệ t đ ộ cho CO t h ể c h ô n g l ạ i sự m ấ t m á t n h i ệ t v à o m ô i t r ư ờ n g x u n g q u a n h v à đ ế s i n h c ô n g t r o n g c á c h o ạ t đ ộ n g c ơ h ọ c của c ơ t h ế . T a c ó t h ế l ấ y ví d ụ m i n h hoa: T r o n g v ậ t lí p h â n t ử v à n h i ệ t h ọ c , ta đ ã b i ế t r à n g h i ệ u suất của m ộ t m á y n h i ệ t đ ư ợ c t í n h b ằ n g b i ê u t h ứ c : 95 TI = — 1 2 ( T T : nhiệt đ ộ nguồn nhiệt và nguồn l à m lạnh). l 5 2 TjGiả sứ coi cơ thể như một máy nhiệt với hiệu suất 33% và nhiệt độ khôngkhí (nguồn làm lạnh) T = 2 5 ° c = 2 9 8 ° K . K h i đó: 2 V v ^ s 2 9 0 = 4 4 7 0 K = 1 7 4 „ C 3 T 2 1 2Nghĩa là: muốn cơ thể sinh công thì phải nướng nó lên đến 174°c. Đ i ề u n à y h i ế n n h i ê n là v ô lí vì c ơ b ắ p b ị p h â n h u y n g a y t ừ n h i ệ t đ ộ 4 0 ° C -> 6 0 ° c , V ậ y , đ ố i v ớ i c ơ t h ể s ố n g , c ô n g s i n h ra là do s ự b i ế n đ ổ i n ộ i n ă n g của h ệt h ố n g n h ờ c á c q u á t r ì n h hoa s i n h h o ặ c n h ờ s ự b i ế n đ ổ i y ế u t ổ e n t r o p i của h ệ . C á c c ô n g t r ì n h t h ự c n g h i ệ m đ ã c h ứ n g t ỏ : k h i k h ô n g sinh c ô n g ở m ô i t r ư ờ n gn g o à i , n h i ệ t l ư ợ n g t ổ n g c ộ n g do c ơ t h ể s i n h ra g ầ n đ ú n g b à n g n h i ệ t l ư ợ n g sinh ra k h iđ ố t c h á y h o à n t o à n c á c h ọ p c h ấ t h ữ u c ơ n ằ m t r o n g t h à n h p h ầ n t h ứ c ă n cho đ è n k h ithành H 0 và C 0 2 2 v à đ ó c ũ n g c h í n h là n ă n g l ư ợ n g sinh ra do q u á t r ì n h đ ồ n g hoat h ứ c ă n của c ơ t h ể . N ế u g ọ i : A Q là n ă n g l ư ợ n g s i n h ra t r o n g q u á t r ì n h đ ồ n g h o a t h ứ c ă n ; A E là n ă n g l ư ợ n g m ấ t m á t v à o m ô i t r ư ờ n g x u n g q u a n h ; A A là c ô n g m à c ơ t h ể t h ự c h i ệ n đ ể c h ố n g l ạ i l ự c c ủ a m ô i t r ...