МГТУ им. Н.Э. Баумана. Биомедицинская техника и технологии. Здоровье. 2023. (АРХИВ)

Рассмотрены важнейшие вопросы истории развития физической культуры и спорта, приведены основные понятия и определения, даны рекомендации для организации самостоятельных практических занятий и ведения здорового образа (стиля) жизни.

Рассмотрены общие научные положения, важные для понимания процесса функционирования систем организма человека с нарушениями слуха. Представлены особенности развития вестибулярного аппарата, координации, психики и свойств личности лиц с нарушениями слуха и прочих адаптационных способностей, основы и порядок организации тренировочного процесса по самбо в условиях вуза.

Приведены теоретические обоснования методики самостоятельных и групповых занятий по развитию координации и конкретные комплексы упражнений в форме блоков, которые сформированы в зависимости от направленности занятий.

Предложены комплексы упражнений для самостоятельной работы студентов специальной медицинской группы. Приведено краткое описание широко распространенных заболеваний опорно-двигательного аппарата. Даны рекомендации к выполнению упражнений при сложных случаях заболеваний.

Рассмотрены вопросы теоретической подготовки студентов к самостоятельному проведению занятий по развитию физических качеств. Даны практические рекомендации по результативному и безопасному управлению воздействием физических нагрузок на организм человека. Предложены средства и методы развития основных физических качеств. Представлены комплексы упражнений, которые направлены на развитие различных мышечных групп, участвующих в выполнении конкретных приемов.

Приведены необходимые сведения для написания главы «Безопасность жизнедеятельности» выпускной квалификационной работы бакалавра.

Приведены сведения по истории развития волейбола. Рассмотрены основные понятия и правила игры в волейбол. Изложены технические требования к сооружениям, оборудованию, игровому полю и т. п. Существенное место отведено обучению технике и тактике игры.

Изложены основы взаимодействия электромагнитных излучений с биологическими объектами. Рассмотрены особенности биологического действия электромагнитных излучений, механизмы их действия на биологические объекты и влияние на человека. Приведены сведения о дозиметрии электромагнитных излучений, их гигиеническом нормировании. Описаны средства защиты от электромагнитных излучений, а также СВЧ-установки, используемые в медицине.

Дано общее представление о строении и функциях дыхательной системы, рассмотрены общие принципы дыхательной гимнастики, показания и противопоказания к выполнению комплексов дыхательной гимнастики. Упражнения сопровождаются наглядными фотоматериалами и указаниями для правильного выполнения, что позволит студентам использовать различные комплексы дыхательной гимнастики в процессе самостоятельных занятий.

Приведены основные понятия, рассмотрены методы и средства, применяемые для развития силы. Предложены комплексы физических упражнений, показано, как самостоятельно выбрать доступные средства для развития силовых качеств.

Рассмотрены основные понятия, методы и средства развития быстроты. Предложены комплексы упражнений для оказания помощи студентам в выборе доступных средств и методов развития скоростных качеств на самостоятельных занятиях по физической культуре и спорту. Даны методические рекомендации по развитию быстроты, которые предназначены для неподготовленных и слабо подготовленных студентов основной и подготовительной медицинских групп.

Представлен анализ биофизических, биомедицинских средств и IT-технологий по измерению и контролю физических кондиций и растяжки, применяемых при занятиях физической культурой и спортом в учебных учреждениях с различным уровнем подготовки учащихся.

Рассмотрены вопросы психологической подготовки студентов средствами физической культуры и спорта. Даны практические рекомендации по регуляции психических состояний, возникающих в процессе учебной, производственной, спортивной, тренировочной и соревновательной деятельности, а также упражнения для тренировки жизненно важных психических качеств. На примере спортивной борьбы показаны способы совершенствования психических качеств в условиях тренировки и соревнований.

Рассмотрены аспекты физического, психического и социального благополучия человека, формирование навыков здорового образа жизни у студентов в воспитательно-образовательной системе высшего учебного заведения. Даны основы профилактики девиантного (отклоняющегося) поведения молодых людей, характеристика стресса, дистресса, адаптации и дезадаптации, депрессии, суицидального поведения, вредных привычек, социально значимых заболеваний. Представлены проблемы аддиктивного поведения молодежи, в частности наркомании, правовые основы профилактики наркомании, особенности организации антинаркотической пропаганды. Содержание учебного пособия соответствует программе и курсу лекций, который авторы читают в МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Раскрыты основные определения дидактических единиц, предусмотренных программой курса «Валеология». Изложены методы формирования у молодежи мотивации к здоровому образу жизни. Представлены модели трудных жизненных ситуаций и даны практические рекомендации по выходу из них, описан механизм преодоления негативных психических состояний. Дано определение девиантного поведения и представлена классификация его типов. Раскрыто основное содержание профилактической деятельности с учетом классификации типов девиантности.

Приведены основные сведения об истории создания кафедры и становлении подготовки студентов в области охраны окружающей среды.

Рассмотрены принципы выбора характеристик и типов измерительных преобразователей (биоэлектродов) на основе знаний о принципиальном единстве электромагнитных процессов в биообъекте при существенных временных различиях в динамике электромагнитных процессов, протекающих на различных структурных уровнях живого. Приведены примеры практического использования электродов в методиках pH-метрии и электрокардиографии.

Приведены теоретические предпосылки и исходные положения аппарата вейвлет-преобразования, признаки вейвлет-функций, свойства вейвлет-преобразования, методы вычисления и области применения вейвлет-преобразований с примерами их практической реализации. Предлагаемое пособие может быть использовано при изучении дисциплин «Компьютерные технологии обработки и анализа медико-биологической информации», «Методы обработки медицинской информации» и «Электроника и микропроцессорная техника», в курсовом и дипломном проектировании.

Изложены спортивная техника плавания, методика обучения и тренировки, систематизированы основные средства и методы, способствующие развитию физических качеств, приведена рациональная форма планирования учебно-тренировочного процесса по плаванию.

Приведены краткие теоретические сведения по основным разделам цитологии и генетики и задания по этим разделам.

Изложены специальные упражнения, способствующие формированию навыков управления психическим здоровьем. Подробно описаны техники выполнения релаксационных, концентрирующих и противострессовых упражнений. Представлены психологические тесты для изучения личности, по которым студенты могут раскрыть некоторые особенности своей психической деятельности и узнать характеристики поведенческих аспектов.

Приведены тестовые задания и задачи по биофизике для самостоятельного решения. Рассмотрены примеры решения задач по основным изучаемым разделам курса биофизики.

Пособие посвящено имплантируемым протезам клапанов сердца. Описаны этиология пороков клапанов и история развития клапанного протезирования. Рассмотрены конструкции отдельных элементов клапанов, технические требования к протезам и методы испытаний протезов.

Анализируется эквивалентная схема отведения биопотенциалов, описываются особенности функционирования полуэлемента и измерительной ячейки биотехнической системы, рассматриваются характеристики ее элементов, изучаются вопросы проводимости и возникновения дополнительных потенциалов, не идентифицируемых как биопотенциалы. Последовательность описания типов электродов соответствует предложенной ранее схеме структурирования живого. Рассматриваются биоэлектрические электроды для диапазона крайне низких и низких частот.

В учебном пособии рассматриваются структурно-функциональные характеристики биологических объектов, знание которых оказывается необходимым при разработке средств измерения и методик обследования на крайне низких частотах, крайне высоких частотах, в оптическом диапазоне частот. Описываются физические принципы, характеристики и основы проектирования измерительных преобразователей, входящих в состав медицинских приборов, анализируются следующие понятия: строение вещества; структура и определения живого; время, собственное время, биологические ритмы.

Рассмотрены вопросы организации дипломного проектирования на кафедре «Биомедицинские технические системы». Сформулированы основные задачи дипломного проектирования, определены примерная структура и ориентировочный объем дипломного проекта или работы. Регламентированы требования к содержательной части основных разделов дипломного проекта. Описана процедура проведения защиты.

В теоретической части рассмотрены основные понятия спектрального анализа в оптическом диапазоне, а также основные элементы конструкции спектральных приборов на основе дифракционных монохроматоров и особенности устройства спектрального комплекса типа КСВУ в базовом варианте (производства ЛОМО) и в модернизированном виде после проведенных в МГТУ им. Н.Э. Баумана усовершенствований. Показано, что в модернизированном варианте комплекса существенно расширены его измерительные возможности как с точки зрения использования информационных технологий, так и с точки зрения его медицинских применений. Практическая часть посвящена исследованию абсорбционных и эмиссионных спектров различных объектов, имеющих в основном биомедицинскую природу (образцы биотканей, лекарственные препараты, источники зондирующего излучения для диагностических и терапевтических целей). Приведены контрольные вопросы для закрепления знаний и навыков, полученных в процессе выполнения лабораторной работы. Дан список литературы, рекомендуемой для более углубленного изучения затронутых вопросов.

Изложена методика самостоятельных занятий физической культурой, описаны формы проведения и принципы планирования самостоятельных занятий. Приведены методы самоконтроля, показано использование разных видов физической активности.

Кратко изложено описание процессов рассеяния и поглощения при взаимодействии электромагнитного излучения оптического диапозона с различными средами. Приведены основные расчетные формулы. Рассмотрены применения результатов решения прямых и обратных задач светорассеяния в медицине и биологии. Дана методика измерения индикатрис рассеяния с применением волоконно-оптических датчиков.

Приведены сведения о применении ультразвуковых колебаний в медицине, рассмотрены классификация ультразвуковой хирургии, технические средства для ультразвуковой хирургии биологических тканей. Изложены технологические основы ультразвукового соединения, разделения и гидродинамической обработки биологических тканей, описаны механизмы ультразвукового воздействия на биологические ткани и даны примеры практического применения технологий ультразвуковой хирургии.

Представлены правовые основы управления безопасностью жизнедеятельности, прокомментированы законы и подзаконные акты, на основе которых оно осуществляется; проанализирована структура федеральных органов исполнительной власти, обеспечивающих управление в области охраны труда и окружающей среды, предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. Подробно рассмотрены принципы управления безопасностью жизнедеятельности на предприятиях и в организациях, и в частности принципы организации систем экологического менеджмента.

Даны практические рекомендации по реализации методик, изложенных в монографии «Современные представления о здоровье. Взгляд с Запада. Взгляд с Востока. От древних учений до новейших достижений науки», по целенаправленному применению в повседневной жизни законов мироздания, управлению состоянием своего организма с помощью визуализации, медитации, оздоровительных упражнений дыхания, двигательной активности, органов чувств, в частности, тактильного и звукового каналов. Рассмотрены проявления жизненной позиции «быть» и «иметь» в различных ситуациях, в том числе при формировании взаимоотношений.

Раскрываются этапы организации и развития кафедры «Физическое воспитание» МГТУ им. Н.Э. Баумана за 75 лет. Описываются структура кафедры и виды ее деятельности. Дается краткая характеристика учебных отделений, сформированных по видам спорта. Рассказывается о спортивных достижениях спортсменов - студентов Университета на аренах страны и мира.

В методических указаниях изложены технические основы спортивных танцев на начальных этапах обучения; представлены учебно-тренировочные вариации танцев; рассмотрены наиболее часто возникающие у начинающих танцоров ошибки и трудности, предложены конкретные пути их преодоления.

Изложены сведения по анатомическому строению позвоночника, рассмотрены вопросы профилактики и лечения позвоночника, представлен комплекс оздоровительных упражнений и даны методические рекомендации по их применению.

Кратко изложены основные принципы работы лазеров, дан обзор их возможных медицинских применений, приведены сведения из теории полупроводниковых лазеров. Рассмотрены перспективы применений полупроводниковых и волоконных лазеров в медицине ближайшего будущего, их преимущества (высокий КПД, надежность, многофункциональность, малогабаритность, экономичность, электробезопасность и т.д.). Практическая часть посвящена исследованию геометрии пучка излучения лазерного терапевтического аппарата типа «Узор» и волоконно-диодного модуля ДЛ-l. Предложена методика измерения поперечных размеров излучающей площадки полупроводникового активного элемента и числовой апертуры волоконного световода. Даны контрольные вопросы для закрепления знаний и навыков,полученных в процессе выполнения лабораторной работы. Приведен список литературы для более углубленного изучения затронутых вопросов.

Изложены разделы курса «Основы безопасности жизнедеятельности» (ОБЖ), непосредственно и органично связанные с изучаемыми в 10-х и 11-х классах лицеев и общеобразовательных школ разделами физики: трение, электричество, магнетизм, атомное строение вещества, ядерная физика и радиоактивность. Пособие содержит тестовые задания, задачи и вопросы. Оно незаменимо при интегрировании курса ОБЖ с курсом «Физика» для учащихся старших классов физико-математического лицея № 1580 при МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Кратко охарактеризованы физические качества человека, даны методические рекомендации и представлены средства по их развитию, приведены поурочные планы тренировок.

В пособии рассмотрены основные принципы эргономики, комплексный подход этой науки к проектированию системы «человек – машина» как важный фактор оптимизации трудовой деятельности, создания здоровьесберегающих технологий, необходимых для обеспечения здорового образа жизни.

В пособии дан краткий анализ эргонометрических и биотехнических подходов к разработке тренажерных систем с учетом их функциональных возможностей и принципов, закладываемых в основу их разработок.

Приведены краткие сведения по теории фазоконтрастной микроскопии применительно к исследованию биологических микрообъектов. Изложен принцип работы поляризационно-интерференционного микроскопа (ПИМ). Подчеркиваются его преимущества c точки зрения возможностей количественного анализа характеристик биологических микрообъектов и реализации разрешения далеко за пределами критерия Рэлея. С учетом сложности конструкции ПИМ значительное место уделено процедурам настройки и калибровки как необходимым операциям при подготовке микроскопа к работе. Представлено оборудование для передачи микроизображения через видеокамеру в компьютер для последующей детальной обработки.

В пособии рассмотрены медико-социальные аспекты возникновения астенических расстройств у людей, занятых умственным трудом, в том числе в студенческой среде; описаны наиболее часто встречающиеся астенические проявления и их влияние на организм человека; показаны пути коррекции этих нарушений, в частности, при помощи ноотропных препаратов.

В пособии изложены основные принципы проектирования биотехнических систем для массажа мышц спины и вытяжения позвоночника; дана методика проектирования систем с заданными параметрами воздействия; рассмотрен пример комбинированного воздействия механического массажа и вытяжения позвоночника с научно обоснованными примерами.

В пособии кратко изложены основные теоретические и практические вопросы диагностики и профилактики наркопотребления и ВИЧ-инфицирования; показана биофизическая природа наркопотребления и ВИЧ-инфицирования; охарактеризованы современные методические и технические подходы к решению задач их диагностики и профилактики.

Рассмотрены этапы проектирования биотехнических систем для лабораторной диагностики, сформулированы требования к результатам выполнения каждого из этапов, проанализированы возможные ошибки лабораторного анализа, даны методы оценки допустимых аналитических погрешностей, представлены основные сведения по оценке диагностической эффективности клинико-лабораторных систем.

Представлена классификация протезов кровеносных сосудов, описаны их параметры в соответствии с требованиями российских и международных стандартов. Изложены принципы проведения доклинических испытаний.

Даны практические рекомендации по изучению распределения низкочастотных электрических токов в конечности человека с учетом геометрических и биофизических характеристик биологических тканей. Подробно рассмотрены вопросы расчета контактных и бесконтактных систем для создания биоадекватных воздействий. Приведены оценки погрешностей различных моделей для расчета распределений токов в неоднородных биосредах.

Даны практические рекомендации по изучению электроэнцефалографических сигналов. Рассмотрены вопросы генеза электроэнцефалограмм. Приведены современные методы оценки электроэнцефалографических сигналов с использованием спектральных методов и теории цифровой обработки сигналов.