mic™
Strona 1
B
B
i
i
o
o
f
f
i
i
z
z
y
y
k
k
a
a
v. 1.0.1
T
T
e
e
m
m
a
a
t
t:
W
W
s
s
t
t
ę
ę
p
p
+
+
k
k
ą
ą
p
p
i
i
e
e
l
l
e
e
Medycyna fizykalna – dyscyplina lekarska, w której skład wchodzą metody fizykalnego leczenia
i usprawniania, a także stosująca czynniki fizykalne w profilaktyce i diagnostyce.
Bionika – nauka wykorzystująca zjawiska zachodzące w przyrodzie do zastosowań technicznych
i projektowania przyrządów
Bioortetyka – dział bioinżynierii zajmujący się projektowaniem i budową ortez (konstrukcji
technicznych stosowanych celem kontroli ruchów, wspomagania lub odciążenia układów ruchu)
Bioortotyka – dział bioinżynierii zajmujący się budową ortoz (aparatów ortopedycznych
wyposażonych w mechanizmy sterowane miopotencjałami)
Biofizyka lekarska
•
powstawanie i badanie procesów fizycznych na poziomie organizmu i ekosystemu, na
poziomie tkankowym, komórkowym i molekularnym w odniesieniu do problemów
medycyny
•
współpraca z inżynierią biomedyczną w zakresie ortotyki i ortetyki
•
opracowywanie koncepcji leczniczych w różnych rodzajach patologii i wskazywanie
punktów uchwytu leczniczych czynników fizykalnych
•
tworzenie modeli prawidłowych procesów fizjologicznych i zaburzonych, patologicznych
•
wprowadzanie informatyki i techniki komputerowej do obliczeń, modelowania i symulacji
procesów fizjologicznych i patologicznych, procesów leczniczych, projektowania protez,
ortez i ortoz itp.
•
wspomaganie diagnostyki
•
badanie procesów sterowania narządami i układami narządów oraz sprzężeń zwrotnych
między nimi
•
opracowywanie nowych obiektywnych metod pomiarowych pozwalających ocenić postępy
leczenia i rehabilitacji
Fizyka medyczna – dział fizyki stosowanej, który traktuje o zastosowaniu zasad i metod
fizycznych we wszystkich dziedzinach zapobiegania.
Fizjoterapia
•
balneoterapia – kąpiele lecznicze (głównie naturalne solanki)
•
kinezyterapia – leczenie ruchem
•
krenoterapia – kuracja przez picie określonych wód
•
elektrolecznictwo
•
litotrypsja – niszczenie kamieni (ultradźwiękami)
•
inhalacja
•
światłolecznictwo – głównie laseroterapia
•
dietetyka
•
klimatoterapia – (wysyłanie do uzdrowisk)
•
psychoterapia
mic™
Strona 2
Lecznicze wody mineralne
•
woda podziemna, bakteriologicznie i chemicznie bez zarzutu
•
o niewielkich wahaniach składu chemicznego i właściwości fizycznych
•
o działaniu leczniczym udowodnionym na podstawie badań naukowych lub długotrwałej
obserwacji lekarskiej uznana za leczniczą przez MZiOS
•
wody mineralne różnicowane są w zależności od zawartości makroskładników
•
wody swoiste różnicowane w zależności od zawartości mikroskładników (bardzo
aktywnych biologicznie)
Solanki
•
wody chlorkowo-sodowa
o
o stężeniu < 1.5 %
→
wody słone (kuracje pitne)
o
o stężeniu > 1.5 %
→
solanki (kąpiele)
•
działanie
o
zwiększanie ciśnienia hydrostatycznego (tylko na stojąco)
o
zmieniają ciśnienie osmotyczne (naskórek, skóra)
o
resorpcja jonów przez skórę (przedłużona też po kąpieli)
o
przez receptory skóry, OUN i hormony tkankowe wywołują wiele reakcji, m.in.
zmniejszenie pobudliwości nerwów czuciowych i ruchowych, zwiększenie ukrwienia
skóry, normalizację ciśnienia tętniczego krwi i regulacji krążenia
Kąpiele kwaso-węglowe
•
działanie
o
wchłanianie CO
2
przez skórę i płuca, drażnienie skóry przez pękające pęcherzyki
(receptory dotyku, ucisku i temperatury)
o
zmniejszenie progu czucia ciepła, zwiększenie zimna
o
przez działanie bezpośrednie (CO
2
) i pośrednie (acetylocholina i histamina)
rozszerzają się włośniczki zwiększając ukrwienie skóry (do 600%)
o
zmniejsza się ciśnienie tętnicze, zwiększa diureza
•
zawierają CO
2
, towarzyszą węglany i wodorowęglany
•
przeciwwskazania:
o
niewydolność układu krążenia
o
choroba wieńcowa
o
ciąża
Wody siarczkowo-siarkowodorowe
•
działanie
o
substytucyjne – siarka do budowy kolagenu
o
bodźcowe – immunologiczne (lekko podwyższone stany zapalne)
o
działanie na metabolizm skóry
o
odtruwające (przy zatruciach ołowiem, rtęcią, bizmutem, truciznami organicznymi)
Peloidy (błoto)
•
twory, które powstały na skutek naturalnych procesów geologicznych i biologicznych,
które po rozdrobnieniu i zmieszaniu z wodą służą do leczniczych kąpieli i okładów
•
zastosowanie do częściowych kąpieli i okładów w:
o
choroby narządów ruchu
o
choroby kobiece
o
stany powysiękowe i pozapalne
o
choroby UN
o
osady podwodne
abiolity
biolity
o
ziemie lecznicze
Torfy lecznicze = borowiny
mic™
Strona 3
•
masa organiczne, która powstała z roślina na skutek humifikacji (przejście w próchnicę
pod wpływem bakterii tlenowych i beztlenowych) w środowisku obfitującym w wodę.
•
skład borowiny: woda, składniki nieorganiczne (brak właściwości leczniczych), składniki
organiczne
•
torfowiska:
1.
wysokie – środowisko z wodą słabo zmineralizowaną – rośliny oligotroficzne
(mchy) – odczyn kwaśny
2.
niskie – wysoko zmineralizowane – odczyn obojętny lub lekko zasadowy
3.
mieszane (przejściowe) – rośliny mezotroficzne – torfy o własnościach mieszanych
(zmienne warunki rozwoju)
Działanie borowin
•
cieplne – „papka” przekazuje ciepło głównie przez powolne przewodzenie (temp. 42-45
°
C)
– bezkonwekcyjne. Powolny wzrost temp. tkanek nie tylko w części korowej organizmu,
ale i w rdzennej. Pobudzenie ośrodkowych receptorów – silne pocenie
•
mechaniczne – ułatwia odpływ chłonki i wchłanianie wysięków. Tarcie cząsteczek o skórę
stymuluje organizm eksterceptycznie, duża lepkość utrudnia ruchy chorego
•
biochemicznie – wywierane jest ono przez substancje rozpuszczane: kwasy humusowe,
bituminy,
woski,
żywice,
garbniki
–
o
działaniu
drażniącym,
ściągającym,
przeciwzapalnym, diuretycznym, hamując aktywność prostaglandyn (odpowiedź na stan
zapalny)
Wskazania:
•
zapalenia okołostawowe
•
nerwobóle
•
przewlekły gościec stawowy
•
choroby zwyrodnieniowe kręgosłupa
•
stany po miąższowym zapaleniu wątroby
Przeciwwskazania:
•
niewydolność krążenia
•
miażdżyca
•
choroba wrzodowa żołądka, dwunastnicy
•
tętniaki
•
nowotwory
Najistotniejsze w fizjoterapii są kąpiele:
•
siarczano-słone
•
borowiny
T
T
e
e
m
m
a
a
t
t:
C
C
i
i
e
e
p
p
ł
ł
o
o
•
ciepło jest to sposób przepływu energii (ale nie jest to energia)
•
wymiana ciepła między organizmem a otoczeniem
φ
=
φ
przew.
=
φ
k
+
φ
r
+
φ
p
φ
k
– strumień konwekcji
φ
r
– strumień radiacji
φ
p
– strumień promieniowania
Strumień przewodzenia
K
m
W
⋅
φ
przew.
= -
λ
S
∆
T /
∆
x
„-” – kierunek odwrotny do gradientu temperatury
∆
T – spadek temperatury
- przewodnictwo cieplne właściwe
∆
x – grubość warstwy przewodzącej ciepło
mic™
Strona 4
skóra słabo ukrwiona = 0.3
skóra dobrze ukrwiona = 1.5
mięśnie nieukrwione = 0.46
mięśnie normalnie ukrwione = 0.54
mięśnie dobrze ukrwione = 0.628
tłuszcz = 0.17
woda (20
°
C) = 0.6
powietrze 0.025
srebro = 420
Strumień konwekcji
φ
k
=
α
S (T
s
– T
p
)
T
s
– temperatura skóry
T
p
– temperatura powietrza
α
- współczynnik ostygania
S – powierzchnia w rzucie (tak jak nas „widzi” strumień powietrza)
Strumień promieniowania
promieniowanie odbywa się w otoczeniu, bez pośrednictwa powietrza poprzez falę
elektromagnetyczną (w paśmie podczerwieni)
φ
r
=
δ
a S (T
s
-T
ot
)
δ
- stała promieniowania ciała doskonale czarnego =5.67
⋅
10
-8
K
m
W
2
S – pole powierzchni promieniowania
T
s
– temp. skóry
T
ot
– temp. przedmiotów z otoczenia
a – zdolność absorpcyjna pow. promieniującej
dla skóry zdolność absorpcyjna a:
dla podczerwieni a = 0.95 (niezależnie od jej koloru)
dla światła widzialnego a = < 0.8 (różne dla koloru skóry)
Prawo Kirchoffa
•
zdolność emisyjna ciała doskonale czarnego (ciało całkowicie pochłaniające
padające nań promieniowanie)
Prawo Boltzmanna
•
całkowita energia promieniowania wysyłana przez ciało doskonale czarne dla
wszystkich długości fal jest wprost proporcjonalne do T
4
•
wyraża się nim strumień ciepła oddawany do otoczenia
•
E = δ T
4
, δ – stała boltzmanna
Prawo Wiena
•
I
o
określa zmianę położenia maksimum rozkładu natężenia promieniowania
cieplnego przy zmianie temperatury
•
II
o
określa kształt rozkładu natężenia promieniowania cieplnego w części
promieniowania
Strumień parowania
φ
p
= k
p
S
p
(p
s
-p
p
)
mic™
Strona 5
k
p
– współczynnik parowania
S
p
– powierzchnia parowania
p
s
– ciśnienie cząstkowe pary wodnej przy pow. skóry
p
p
– ciśnienie cząstkowe pary wodnej w otaczającym powietrzu
•
ciepło parowania wody w temp. ciała człowieka:
α
=2400 kJ/kg
człowiek w warunkach przemiany podstawowej traci ciepło przez:
•
w temp. 26
°
C
o
konwekcja 11%
o
promieniowanie 67%
o
wyparowanie H
2
O 22%
•
w temp. 30
°
C
o
konwekcja 15%
o
promieniowanie 49%
o
wyparowanie 36%
•
w lodowatej wodzie
o
φ
p
=0, bo różnica ciśnień parcjalnych wynosi 0
•
organizm szybciej oddaje ciepło w wodzie niż w powietrzu
•
woda jest stale wydzielana przez skórę, wyparowując pobiera ciepło parowania
•
gdy temp. otoczenia zbliży się do temp. skóry, zawodzą mechanizmy utraty ciepła przez
konwekcję i promieniowanie, pozostaje pozbycie się nadmiaru ciepła tylko przez
wyparowanie wody
•
temperatura neutralna
o
dla nagiego człowieka w spoczynku = 30
°
C
o
dla ubranego = 20
°
C
Naczynie Dimera
•
wkład do termosu
•
korek eliminuje konwekcję
•
srebrzyste ścianki eliminują falę elektromagnetyczną
φ
p
•
próżnia między ściankami eliminuje
φ
przew.
•
szkło wyklucza
φ
r
(?)
Leczenie ciepłem
•
stosowanie
o
choroby narządów ruchu
o
choroby układu oddechowego (nieżyt oskrzeli)
o
choroby układu pokarmowego (stany zap. wątroby, pęch. żółciowego)
o
niektóre choroby dróg rodnych, układu moczowego
•
przeciwwskazania
o
gruźlica
o
przebyty zawał i choroba niedokrwienna
o
miażdżyca
o
nowotwory
o
cukrzyca
o
hemofilia
o
zaburzenia czucia powierzchownego
Metody ciepłolecznictwa
Ciepło egzogenne
1.
leczenie gorącym powietrzem
•
temp ok. 40-50
°
C, 2-3 razy dziennie przez 15 minut
2.
sucha łaźnia rzymska
•
temp ok. 40-60
°
C, 15-20 minut
3.
sauna (łaźnia fińska)
mic™
Strona 6
•
wysoka temperatura i duża wilgotność
4.
łaźnia parowa (ruska bania)
5.
łaźnia szafkowa
•
„lodówka”, z której wystaje tylko głowa
6.
kocowanie
•
materiał mokry, nagrzany, później owinięty ceratą i przykryty kocami
7.
leczenie gorącym piaskiem
•
45-47
°
C, ok. 20 minut, pacjent leży przysypany gorącym piaskiem owinięty kocami
8.
okłady parafinowe
•
dla rąk i stóp
•
nie można stosować pieluch tetrowych moczonych w parafinie, bardzo szybko stygnie,
bezużyteczna
Ciepło endogenne
9.
wywołanie pola elektromagnetycznego (diatermia krótkofalowa)
•
ruchy drgające – wytworzenie ciepłą
•
ruchy translacyjne
•
dla wytworzenia ciepła wewnątrz – wywołanie ruchu oscylacyjnego cząsteczek i ruchu
translacyjnego
10.
promienniki podczerwieni
•
druciki żarowe lub w postaci żarówek by skupić promienie
diatermia krótkofalowa
•
działanie polem magnetycznym, pobudza do ruchów cząsteczek
•
wytwarza ciepło endogenne (w środku)
o
kondensatorowa
między okładkami kondensatora
działa na słabo uwodnione tkanki (kości, tkanka tłuszczowa)
o
indukcyjna
pole magnetyczne w solenoidzie
działa na dobrze uwodnione tkanki
a| dawka atermiczna – brak odczucia ciepła
b| dawka oligotermiczna – minimalne odczucie ciepła (dawka progowa)
c| dawka termiczna – przyjemne, wyraźne ciepło
d| dawka hipertermiczna – max. ilość ciepła, które pacjent potrafi znieść
Strefa komfortu cieplnego – nie jest człowiekowi ani ciepło ani zimno
Zimne bodźce mają działanie:
•
przeciwobrzękowe
•
przeciwzapalne
•
przeciwbólowe
Stosuje się je w:
•
chorobach reumatoidalnych
•
niektórych chorobach ukł. nerwowego, krążenia, pokarmowego
•
laryngologia, stomatologia
•
zamrażanie nadżerek szyjki macicy
•
w hemoroidach
•
ostre bóle, obrzęki
Przeciwwskazania
•
długotrwałe stany zapalne
•
zapalenie nerek, pęcherza moczowego
•
odmrożenia
mic™
Strona 7
Rodzaje zabiegów
•
zabiegi z chlorkiem etylu CH
3
Cl
o
związek ten ma wysokie ciepło parowania
o
stosowany jest przy nacięciach, krwawieniach
o
ważne jest szybkie użycie tego związku
•
lód – masaż powłok
•
termofory z lodem, worki z lodem
•
zawijanie w zimne chusty
•
krioterapia
o
zimny azot =, bardzo suchy o temp. = -160
°
C
o
najdrobniejsza kropla wody lub dotknięcie skóry -> odmrożenie
o
zabiega polega na omiataniu azotem stawów, kończyn
•
kriokomory
o
- kilkadziesiąt do -100
°
C
•
kriochirurgia
o
metalowa końcówka sondy chirurgicznej zamrożona ciekłym azotem
o
zmętnienia rogówki
o
nadżerki macicy
o
układ oddechowy
T
T
e
e
m
m
a
a
t
t
:
:
W
W
o
o
d
d
a
a
i
i
k
k
ą
ą
p
p
i
i
e
e
l
l
e
e
Interakcje między organizmem a wodą
•
Wodolecznictwo – terapia za pomocą wody przemysłowej (a nie leczniczej)
Profilaktyka
•
mycie – kąpiel higieniczna, mycie całego ciała, włosów, jamy ustnej
Czynniki wpływające na organizm poprzez wodę
1| Czynniki termiczne
•
istnieje różnica między wymianą ciepła w suchym i wilgotnym powietrzu
•
ciepło właściwe wody jest kilka tysięcy razy większe niż powietrza
•
utrata ciepła przez organizm w chłodniejszej wodzie jest 250 razy większa niż w powietrzu
o tej samej temperaturze
•
skala temp. wody: (osobniczo raczej zmienne)
•
liczba receptorów ciepła stanowi najwyżej 10% liczby receptorów zimna w organizmie
człowieka
•
w suchym powietrzu człowiek może wytrzymać nawet do 100
°
C [?]
•
krótkotrwałe działanie zimna kurczy naczynia powierzchowne, by potem rozkurczyć się
nadając skórze różowy kolor
•
długotrwałe działanie trwale obkurcza naczynia
•
temp. obojętna
o
wody = 34-35
°
C
o
powietrza = 21-22
°
C
mic™
Strona 8
U osób chorych
•
nie następuje rozszerzenie
o
bladość powłok
o
reakcja pilomotoryczna (gęsia skórka)
o
dreszcze
o
sinica warg
•
bodziec cieplny – rozszerza naczynia na krótko
•
długotrwały efekt – najpierw obkurczenie, potem rozszerzenie
Odruch konsensualny Brown-Sequarda
•
przy zanurzeniu jednej kończyny w ciepłej wodzie, to wówczas po drugiej stronie również
nastąpi rozszerzenie naczyń (pod warunkiem, że działamy stopniowo)
Prawo Dastre i Morota
•
naczynia jamy brzusznej i klatki piersiowej zachowują się antagonistycznie do naczyń
obwodowych (kończyn, skórne)
•
gdy rozszerzymy naczynia w klatce i brzuchu wówczas zwężają się naczynia na obwodzie
•
uwaga: nerki, śledziona i mózgowie, choć położone centralnie, zachowują się jak naczynia
obwodowe. spowodowane to jest wspólnym ektodermalnym pochodzeniem, w rozwoju
pociągnęły za sobą naczynia
•
pijąc na zimnie gorącą herbatę tworzymy warstwę izolującą gdyż naczynia obwodowe się
obkurczają
•
naczynia przedwłosowate mogą się w sposób czynny zwężać lub rozszerzać, bo mają
unerwienie. kapilary w sposób bierny
•
gdy do herbaty doleje się wódki warstwa izolacyjna przestanie działać, bo naczynia się
rozszerzą. powoduje to odczucie ciepła i jeszcze większe rozszerzenie naczyń. duża dawka
kończy się więc głębokim wychłodzeniem organizmu
Zabiegi zimne
Zabiegi ciepłe
- zwężają naczynia obwodowe
- rozszerzają naczynia obwodowe
- powodują wzrost ciśnienia tętniczego krwi (duży
opór naczyń)
- zmniejszają ciśnienie tętnicze (gorące długotrwałe
również)
- zwalniają tętno
- wzmagają czynność serca i tętna
- wzmagają odczyn kwaśny krwi
- wzmagają zasadowość krwi
(kąpiele obojętne też)
- pobudzają układ współczulny i wzrost poziomu
cukru we krwi
- zmniejszają ilość cukru we krwi (działają na układ
przywspółczulny)
- wzmagają wydalanie moczu
- wzmagają czynność nerek
- zmniejszają sekrecję soków trawiennych
- zwiększają sekrecję soków trawiennych
•
Jeżeli do ciepłych i zimnych dodamy czynnik mechaniczny ciśnienie rośnie.
•
krótkotrwałe bodźce zimna – wzmagają pobudliwość nerwów obwodowych, a próg
pobudliwości maleje o połowę
•
po długim gorącym zabiegu można wypocić 1,5 l wody (z NaCl, mocznikiem, amoniakiem)
2| Czynniki mechaniczne
mic™
Strona 9
•
ciśnienie hydrostatyczne
gh
ρ
o
wpływa na ruch krwi
o
jeśli ucisk wody jest spory, gdy człowiek zanurzony po brodę następuje
zwiększenie wypełnienia krwią serca (prawego) (na zdjęciu rtg przesunięte w
prawo). jednocześnie rośnie ciśnienie w tętnicach płucnych, zwiększa się diureza,
co wynika z faktu, że w prawym przedsionku są receptory objętości krwi –
następuje zatrzymanie wydzielania ADH – wzmaganie czynności nerek
•
siła wyporu
o
człowiek o wadze 70 kg w wodzie waży ok. 7 kg (przy wystającej głowie i szyi) –
prawo Archimedesa = siła wyporu wody
o
jeśli pacjent nie może wykonać jakiegoś ćwiczenia w powietrzu może wykonać
często dane ćwiczenie w wodzie
o
stosowane przy porażeniach, niedowładach
o
jeżeli stracimy unerwienie wegetatywne naczyń to tracą sztywność (bo brak
sterowania mięśniówką gładką), zapadają się, powstają odleżyny oraz martwica
Kąpiele kinezyterapeutyczne
•
umożliwiają ćwiczenia przy niedowładach
•
nauka chodzenia w kanałach z wodą – pod prąd
Zabiegi wodne:
•
ze względu na temp.
o
o zmiennej temp.
o
gorące
o
zimne
•
ze względu na czas trwania
o
od 1 minuty do 1 godziny
•
ze względu na powierzchnię ciała
o
do szpar stawów kolanowych
o
do krętarzy
o
do talerza biodrowego
o
do pach
o
do mostka
Zimne, chłodne
•
w cukrzycy, zatrucia metalami ciężkimi
Letnie
•
niskie ciśn. rozedma płuc, choroba Gravesa-Basedowa
Ciepłe (34-37
°
C)
•
nerwobóle, choroby nerek i skóry
Gorące (37-42
°
C)
•
stany zapalne nerek, nieżyt
®
pęcherza, kolka nerkowa, przeziębienia, gościec, podagra
Kąpiele wirowe
•
w stanach pourazowych, po amputacjach (32-34
°
C)
Półkąpiele letnie
•
nerwice
Kąpiele rąk i nóg
•
w przypadku nagłego stanu skurczowego oskrzeli szybka kąpiel rąk w gorącej wodzie w
większości przypadków zahamowuje skurcz
Astma
•
gdy astmatyk poczuje ścisk w tchawicy (tuż przed napadem duszności) nalewa się do
miski gorącej wody, a chory zanurza w niej swoje ręce
mic™
Strona 10
Polewania
•
metoda Kneipp’a
o
polewamy zimną wodą tylko tułów
•
metoda śmijewicza
o
polewamy tułów i głowę
Płukanie jelit przez odbytnicę
•
1 rurka odprowadza
•
2 rurka doprowadza
•
dodatkowo można pacjenta umieścić w wodzie
W kwasach tłuszczowych
•
-COOH = hydrofilna
•
-NH
3
= hydrofobowa
•
własności amfipatyczne: hydrofilowe i hydrofobowe naraz
•
cząsteczki układają się prostopadle do powierzchni wody
•
przed zastrzykiem spirytusem zmywamy brud, aby zmniejszyć prawdopodobieństwo
infekcji (oczyszczamy dla statystyki)
Płytka nazębna
•
warstwa kwasów niszczących szkliwo
•
produkowane przez bakterie żyjące na zębach, które żywią się polisacharydami matriksu
– bezpostaciowej substancji białkowo-polisacharydowej
•
bakterie bez przerwy produkują kwasy prowadząc do odwapnienia i odfosforanowania
szkliwa
•
posiada bardzo silną adhezję
•
jest przezroczysta
•
najwięcej płytki powstaje podczas snu, w dzień usuwamy ją mechanicznie
(ścieramy)
•
zdejmuj płytkę codziennie
☺
•
fluoryzacja
o
wzmacnianie szkliwa fluorem (najlepsze źródło: fluoroaminy), który wbudowuje się
do cząsteczek hydroksyapatytu
→
fluoroapatyt, jest wtedy twardszy i odporniejszy
na kwasy
o
jest to nieco chwilowe – fluor szybko się wypłukuje, non stop trzeba uzupełniać
Płuca i oddychanie
surfaktant
•
występuje w pęcherzykach i woreczkach płucnych
•
powoduje on obkurczenie płuc i wypchnięcie powietrza
•
działa bakteriobójczo
•
ułatwia dyfuzję gazów poprzez fazę powietrze-płyn
•
zmniejsza zużycie energii w celu powiększenia pęcherzyków podczas wdechu
•
gdy pęcherzyk mały – gruba warstwa surfaktantu – małe napięcie pow.
•
gdy pęcherzyk duży – cienka warstwa surfaktantu – duże napięcie pow.
Trzustka ma 2 wydzieliny: pankreatyna, insulina
•
pankreatyna – ma niskie napięcie powierzchniowe, by dotrzeć do warstwy głębokiej masy
pokarmowej
Wątroba
•
żółć – emulguje = zwiększa powierzchnię trawienia
Wszystko są to substancje powierzchniowo czynne
Kąpiele higieniczne: cel
mic™
Strona 11
•
otłuszczenie skóry
•
pozbycie się bakterii, riketsji
adhezja
•
przyciąganie cząsteczek 2 różnych substancji (np. oddziaływanie cieczy i ściany
pojemnika)
•
kierunek prostopadle do ścian naczynia, zwrot na zewnątrz
kohezja
•
przyciąganie między cząstkami tej samej substancji jedna ciecz, przyciąganie między
cząsteczkami tych samych substancji
•
kierunek prostopadle do ścian naczynia, zwrot do wewnątrz
napięcie powierzchniowe
•
właściwość powierzchni cieczy polegająca na tym, że pod wpływem ucisku zachowuje się
ona jakby była pokryta cienką, elastyczną błoną oraz wykazuje skłonność do
przyjmowania kształtu kulistego
•
właściwość ta wynika z niezrównoważonych sił wzajemnego przyciągania
•
powiększenie powierzchni swobodnej cieczy o
∆
S wymaga wykonania pracy
∆
W, a
przyrost energii powierzchownej cieczy jest proporcjonalny do pow.
∆
S
∆
W=
δ
∆
S
δ
=
∆
W/
∆
S=F
∆
x/L
∆
x = F/L
δ
- liczbowo: energia powierzchniowa na jednostkę powierzchni, czyli współczynnik napięcia
powierzchniowego
δ
= J/m
2
= N/m
•
dodanie detergentów zmniejsza napięcie powierzchniowe
•
wodny roztwór mydlin ma kilkanaście razy mniejsze napięcie pow. niż woda
•
napięcie pow. wody w stosunku do naszej skóry jest wielokrotnie większe
metody pomiaru współczynnika napięcia powierzchniowego
•
stalagmometryczna
o
ciężar kropli odrywającej się od kapilary
•
wzniesienia włosowatego
o
ciężar słupka cieczy wypełniającej kapilarę
•
waga torsyjna
•
strzemiączka Lenarda
Napięcie międzyfazowe
•
gdy spotkają się strumienie o różnych napięciach powierzchniowych
•
menisk wklęsły
o
ciecz zwilża naczynie
o
adhezja > kohezja
o
ciśnienie pod meniskiem niższe
•
menisk wypukły
o
nic nie zwilża
o
kohezja > adhezja
o
ciśnienie pod meniskiem większe
•
zwilżanie to stosunek adhezji do kohezji a nie cecha cieczy
Prawo Laplace’a
•
stany powierzchniowe powodują, że pod zakrzywioną powierzchnią cieczy panuje inne
ciśnienie niż pod płaską
•
p=2
π
/r
•
pod powierzchniami wypukłymi działa ciśnienie większe, a pod wklęsłymi mniejsze niż
przy płaskich
mic™
Strona 12
Adsorpcja – gromadzenie się substancji na pow. ciała
Absorpcja - pochłanianie substancji w całej objętości ciała absorb.
•
siły międzycząsteczkowe rozpuszczalnika są większe niż ciała rozpuszczanego, cząsteczki
substancji rozpuszczonej gromadzą się na pow. rozpuszczalnika
T
T
e
e
m
m
a
a
t
t
:
:
Ś
Ś
w
w
i
i
a
a
t
t
ł
ł
o
o
i
i
f
f
a
a
l
l
a
a
•
długości fal
•
podczerwień + promieniowanie widzialne + nadfiolet = fale optyczne
•
Gdy E
kwantu
> 10eV wtedy zachodzi jonizacja (wysoki nadfiolet)
światło i jego rola w przyrodzie i medycynie
o
wykształciło narząd wzroku u ludzi i zwierząt oraz fotosyntezę
o
wpływa na cykl życiowy (dzień-noc, pory roku)
o
wpływa na zmiany w łańcuchach pokarmowych
o
ma znaczenie dla psychiki człowieka
o
wg niektórych światło wyindukowało życie
Soczewka oka
•
przedni promień krzywizny jest większy, tylny mniejszy
Proces widzenia
Widzenie:
o
skotopowe
ciemne, natężenie oświetlenia jest < 1 lux
widzenie pręcikowe
barwnik rodopsyna (purpura wzrokowa) = 11-cis-retinen połączony z
opsyną
absorpcja fotonu
→
zmiana 11-cisretinenu w trans
→
oddysocjowanie
retinenu
→
jony Ca
2+
powodują depolaryzację neuronu
po ustaniu światła retinen ponownie łączy się z opsyną
każdy pręcik zawiera od 1 mln do 1 mld cząsteczek rodopsyny ułożonych w
warstwach (lamelle)
kurza ślepota = brak wit. A lub jej prekursora w pożywieniu
o
fotopowe – jasne, natężenie oświetlenia jest > 3 lux
widzenie czopkowe
barwnik jodopsyna (fiolet wzrokowy
u ryb cyjanopsyna
•
do oka musi dotrzeć co najmniej 4
⋅
10
-14
J.
→
λ
=510nm
∼
100 kwantów
•
1 kwant pobudza 1 pręcik
mic™
Strona 13
Teorie widzenia
I teoria widzenia barwnego Helmholza
o
3 rodzaje czopków = 3 rodzaje substancji
o
niebieskoczułe, czerwonoczułe, zielonoczułe (RGB)= całość widzenie białe
II teoria Heringa
o
3 rodzaje pigmentów barwnych
o
biało-czarne, czerwono-zielone, żółto-niebieskie
o
9 rodzajów czopków
o
6 wrażeń barwnych
o
jeśli prom. pada równocześnie = barwa biała
III teoria Starkiewicza-Granita
o
połączenie 2 wyżej wymienionych
•
obraz powstaje w dołku środkowym plamki żółtej
•
ogniskowa soczewki obrazowa i przedmiotowa jest różna. różnią się one o głębokość
dołka środkowego
•
rogówka + siatkówka tworzą układ anastygmatyczny
•
obie mają wadę astygmatyczną, ale o wartościach przeciwnych, które się kompensują
•
średnica źrenicy reguluje głębię ostrości
Konwergencja osi optycznych
•
każde oko widzi pod lekko innym kątem, co pozwala na widzenie bryłowe i ocenę
odległości
Akomodacja oka
•
dostosowanie do widzenia bliskiego i dalekiego poprzez zmianę napięcia aparatu
więzadłowego oka – zmiana ogniskowej (głównie przedniej soczewki)
Źrenica
•
reguluje promień świetlny docierający do oka
•
reguluje głębię ostrości
•
zwęża się – głębia ostrości rośnie, jeśli patrzy się na przedmioty bliskie
Ruch gałek ocznych
•
bez przerwy drgają
Refrakcja
•
zdolność załamywania promienia świetlnego przechodzącego przez środowiska o różnej
gęstości
•
refraktometr
(Pulfricha, Abbego, refraktometr zanurzeniowy)
o
służy do mierzenia współczynników załamania światła badanych roztworów
o
na ich podstawie wnioskuje się o stężeniu oznaczanych substancji oraz o
strukturze związków chemicznych
Dyfrakcja
•
ugięcie fali świetlnej przy przejściu przez szczelinę
Załamanie
•
przejście promienia świetlnego z jednego ośrodka do drugiego ze zmianą kierunku biegu
promienia
Dyspersja
•
rozdział światła polichromatycznego na jego barwy składowe
•
pryzmat
Anomaloskop
•
przyrząd do badania widzenia barwnego
Spektometr
•
przyrząd służący do otrzymywania i analizy widma danego rodzaju promieniowania
mic™
Strona 14
•
precyzja zbieżności oczu: 17’’ (sekund kątowych), jeśli więcej to podwójne widzenie
•
w dołku środkowym plamki żółtej powstaje obraz:
o
rzeczywisty
o
odwrócony (soczewka odwraca obraz, noworodek widzi świat do góry nogami,
potem mózg się uczy i odwraca obraz)
o
pomniejszony
higiena optyczna
•
przesunięcie Purkiniego
o
wzrok najwrażliwszy na barwę zieloną przy widzeniu skotopowym
o
wzrok najwrażliwszy na barwę żółtą przy widzeniu fotopowym
•
oświetlenie najmniej męczące
o
żarówki żółte
o
monitory o f > 100 Hz
•
oświetlenie szkodliwe
o
świetlówki
o
monitory
•
chromatoterapia – leczenie barwą
melatonina
•
hormon, wytwarzany przez szyszynkę
•
powstaje z tryptofanu
•
wytwarzanie nieliniowe (głównie w ciemności)
•
jeżeli jej wytwarzanie jest właściwe to pomniejsza się grasica
•
wydzielanie w podeszłym wieku się zmniejsza, w ten sposób zamyka się niekorzystne koło
•
właściwa sekrecja: usuwa wolne rodniki
•
jej substytucyjne podawanie ma sens u ludzi starszych, przy dostosowywaniu się do
zmian stref czasowych
Podczerwień (IR=Infrared)
rodzaj długość fali w głąb skóry
•
IR-A
750-1500nm do 3 cm
•
IR-B
1500-3000nm
do 2 cm
•
IR-C
<3000nm
do 0.5cm
•
rodzaje urządzeń: lampy Minina, żarówki IR, lampy Solux
•
stosowanie
o
zapalenia zatok (powoduje zwiększenie ukrwienia)
o
łuszczyca, zmiany dermatologiczne
Ultrafiolet (UV=Ultraviolet)
rodzaj długość fali
•
UV-A
400-315nm
•
UV-B
315-280nm
•
UV-C
280-200nm
•
UV-A
→
reakcja wczesna – utlenianie pigmentu – melaniny
→
reakcja późna – w melanosomach
(głębiej zachodzi melanogeneza)
→
w większej ilości tam gdzie brak warstwy ozonu w atmosferze
•
UV-B
→
syntetyzuje sterole: 7-dehydrocholesterol ⇒ cholekalcyferol
→
powstaje rumień
→
pogrubienie naskórka
•
UV-C
→
niebezpieczny (promieniowanie jonizujące)
mic™
Strona 15
→
do sterylizacji pomieszczeń
→
odczyn fizjologiczny: starzenie się skóry, działanie karcinogenne
→
nie dociera do Ziemi, zatrzymuje je atmosfera
•
MED (minimal erythema dosis)
o
minimalna dawka rumieniowa
o
czas po którym napromieniowanie UV wywołuje w skórze dotąd nie eksponowany
rumień znikający w ciągu 24h
o
rumieniomierz – stosowany do pomiaru MED, zawiera otworki do naświetlania
•
PUVA
o
podaje się Psolaren, środek który kumuluje się w tkankach i uczula na UV-A
o
metoda stosowana m.in. niszczenia nowotworów
•
największa wrażliwość na UV – brzuch i nerki
•
najmniejsza wrażliwość - głowa
Odczyn fototoksyczny
•
zwiększenie wrażliwości skóry na UV w wyniku działania (przyswojenia) substancji takich
jak dziurawiec, benzen, smoła, olejki (bergamotowy, cedrowy, laurowy), metale (Ag, Au,
Fe), antybiotyki, tetracykliny, sulfonamidy, benzodiezypiny (relanium)
UV w lecznictwie
•
łysienie plackowate
•
trądzik
•
czyraczność
•
łuszczyca
•
grzybica
•
gruźlica skóry
•
bielactwo nabyte (Puva – psolaren + UV-A)
Zjawisko fotoelektryczne
•
foton o energii hV wytrąca z atomu elektron i nadaje mu energię kinetyczną 1/2 mV
2
•
energia fotonu zostaje zużyta na wykonanie pracy potrzebnej do przezwyciężenia energii
wiązania elektronu W (praca wyjścia) oraz na udzielenie mu energii kinetycznej
•
ze zjawiskiem fotoelektrycznym wiąże się całkowita absorpcja fotonu
Zjawisko polaryzacji światła
•
światło słoneczne jest niespolaryzowane = fale rozchodzą się we wszystkich możliwych
kierunkach
•
światło spolaryzowane = fale rozchodzą się uporządkowanie
•
metody otrzymywania światła spolaryzowanego
o
odbicie od powierzchni dielektryków
o
załamanie w przeźroczystych dielektrykach
o
podwójne załamanie, przy przechodzeniu światła przez ciała anizotropowa
T
T
e
e
m
m
a
a
t
t
:
:
F
F
a
a
l
l
a
a
a
a
k
k
u
u
s
s
t
t
y
y
c
c
z
z
n
n
a
a
•
jest to fala mechaniczna, która postępuje ze zmianą ciśnienia lub natężenia[w ciałach
stałych naprężenia]
•
źródłem może być każdy układ sprężysty pobudzony do drgań
•
podział:
o
ciągłe
o
impulsowe – poziom natężenia akustycznego w czasie jest zmienny
lub
o
kierunkowe (głośniki, wiatr, instrumenty muzyczne)
o
bezkierunkowe
•
podział zjawisk dźwiękowych
mic™
Strona 16
o
tony – pojedyncze drgania sinusoidalne
o
wielotony – kilka dowolnie wybranych tonów
o
dźwięki – drgania okresowe, ale nie harmoniczne, które powstają w wyniku
nałożenia się kilu tonów o częstotliwościach równych całkowitym wielokrotnościom
tonu podstawowego
o
wielodźwięki
o
szumy, szmery, hałas – wynik chaotycznego nałożenia się wielu dźwięków
•
źródło impulsowe o tej samej gęstości i mocy co ciągłe jest odbierane intensywniej
•
zjawisko adaptacji dotyczy każdego zmysłu (z wyjątkiem bodźców impulsowych)
Infradźwięki
•
1 Hz – 15-16 Hz
•
u ryb, ruchy górotwórcze poprzedzające ruchy sejsmiczne, wyładowania elektryczne w
czasie burzy
•
działają negatywnie na OUN
•
powodują rozdrażnienie, niepokój
•
osłabiają spoistość tkanki kostnej i chrzęstnej
Ultradźwięki
•
> 20 000 Hz
•
w powietrzu rozchodzą się z taką samą prędkością jak dźwięki (ok. 340 m/s)
•
stosowane natężenia:
o
w terapii: 1-30 kW/cm
2
o
w diagnostyce [USG]: około 1000 razy mniejsze
•
generowane są na zasadzie metody odwróconego efektu piezoelektrycznego
o
doprowadzenie do kryształu zmiennego napięcia, pod wpływem którego dochodzi
do periodycznego kurczenia i rozszerzania się kryształu w określonych warunkach,
czyli do jego drgań mechanicznych, z częstotliwością zmian pola elektrycznego
o
przy odpowiednio dużych częstotliwościach amplituda drgań osiąga stosunkowo
dużą wartość i kryształ staje się źródłem fal ultradźwiękowych
•
efekty:
o
mechaniczne
pod wpływem fal ultradźwiękowych cząsteczki wykonują drgania, dzięki
temu w niektórych miejscach dochodzi do wzrostu lub spadku ciśnienia.
może to powodować powstanie zjawiska kawitacji
kawitacja to tworzenie się w cieczach drobnych próżnych jamek w
miejscach, w których dochodzi do spadku ciśnienia
znalazło to zastosowanie w rozbijaniu kamieni żółciowych i nerkowych, do
likwidacji kamienia nazębnego, leczenia owrzodzeń
zabiegi te wykonuje się w wodzie – minimalizacja odbijania się fali na
granicy ośrodków
powoduje zwiększenie ukrwienia, wzrost syntezy kolagenu, wzrost
wewnkom. stężenia Ca
2+
zjawisko tyksotropowe – przechodzenie zolu w żel
wpływ na płód [gł. w stadium organogenezy]
wpływ na krew [skrócenie czasu życia erytrocytów]
wpływ na transport przez błony [wzrost pH]
o
termiczny
tworzy się ciepło z pochłoniętej energii fal
o
fizykochemiczny
przyspieszenie reakcji chemicznych
rozpad dużych cząstek
mic™
Strona 17
tworzenie wolnych rodników
jonizacja wody
wzrost dyfuzji przez błony
Dźwięki słyszalne
•
16- 20 000 Hz
Prędkość fali dźwiękowej [m/s]
•
woda 1495
•
powietrze 330
•
tkanki miękkie (mózgowie, wątroba, nerki) 1550
•
kości pokrywy czaszki 4080
•
szkło 4000-5000
•
stal 5000
•
złoto 2200 (jest mniej sprężyste niż stal)
Pole akustyczne
rodzaje:
•
swobodne – podwojenie odległości od źródła dźwięku powoduje zmniejszenie głośności o
6 dB
•
nieswobodne – przestrzeń częściowo zamknięta, fale odbijając się oddziaływują ze sobą
(superpozycja)
•
dyfuzyjne – w każdym punkcie przestrzeni poziom natężenia dźwięku jest identyczny
o
prawie idealne pole dyfuzyjne – „La Scala” Mediolan
Ilościowe ujęcie fali akustycznej
1| Natężenie
•
ilość energii przypadającej na 1m
2
, która przenika przez nią w ciągu 1 sekundy = moc
przypadająca na powierzchnię = gęstość mocy
•
dla częstotliwości 1000 Hz:
o
próg słyszalności I
0
=10
-12
W/m
2
o
próg bólu I
0
=10
0
= 1 W/m
2
•
daje to rozpiętość słyszalności 120 dB
2| Ciśnienie akustyczne
•
różnica między chwilową wartością ciśnienia a ciśnieniem równowagi (poziomem ciszy)
•
dla częstotliwości 1000 Hz:
o
próg słyszalności P
0
=2
⋅
10
-4
µ
bara
o
próg bólu P
0
=200
µ
barów
3| Poziom ciśnienia akustycznego
•
wielkość określająca stan akustyczny w danym punkcie pola akustycznego
•
wyrażona wzorem = 20 log p/p
0
dB
o
p – skuteczne ciśnienie akustyczne
o
p
0
– ciśnienie akustyczne odniesienia
•
L= log (p/p
0
)
2
= 2 log (p/p
0
) B
•
L= 10 log (p/p
0
)
2
= 20 log (p/p
0
) dB
4| Poziom natężenia akustycznego
•
wielkość określająca falę akustyczną pod względem energetycznym, wyrażona wzorem
10 log I/I
0
dB
•
L= log (I/I
0
) B
•
L=10 log (I/I
0
) dB
•
poziom ciszy: 20-30 dB
•
poziom bólu: >120 dB
•
w salach operacyjnych: <35 dB
•
w halach fabrycznych: <90 dB
mic™
Strona 18
•
wszystko co można wyrazić jeśli mamy punkt odniesienia możemy zmierzyć w dB
(nawet dżdżownice)
5| Głośność
•
wielkość charakteryzująca dźwięk pod względem subiektywnego odczuwania go przez
człowieka
•
Son – jednostka głośności, ton o częstotliwości 1000 Hz, subiektywna
6| Poziom głośności
•
wielkość liczbowo równa poziomowi ciśnienia akustycznego wytwarzanego w punkcie
obserwacji przez falę o częstotliwości =1000 Hz
•
Fon – jednostka poziomu głośności, subiektywna
Głośność i poziom głośności: wielkości względne i subiektywne
Audiometr
•
przyrząd do pomiaru progów słyszalności
Sonometr
•
przyrząd do pomiaru hałasu
Wypadkowy poziom natężenia dźwięku
L
n
= L
0
+ 10 log n
n – liczba źródeł o tym samym poziomie L
0
(więc nie wystarczy wstawić do sali większej liczby źródeł, lecz trzeba użyć silniejszego
wzmacniacza)
Prawo Webera-Fechnera
•
najmniejszy zauważalny przyrost bodźca czyli próg różnicy I
0
jest proporcjonalny do
natężenia bodźca już działającego, czyli
•
∆
I
0
/I = constans
•
stąd wniosek, że przyrost odczucia głośności jest proporcjonalny do logarytmu
stosunków natężeń porównywanych dźwięków
•
jeżeli bodziec jest słaby łatwiej zauważamy różnicę w natężeniu niż gdy bodziec jest
silny
•
nie można jednak usłyszeć każdej zmiany
•
zdolność rozdzielcza ucha ludzkiego względem częstotliwości
o
∆
f = 1 Hz dla niskich częstotliwości (do 100 Hz)
o
∆
f = 5-10 Hz dla średnich częstotliwości (100-4000 Hz)
o
∆
f = 25-50 Hz dla wysokich częstotliwości (>4000 Hz)
•
zdolność rozdzielcza względem poziomu natężenia
o
∆
L = 1 dB (dla poziomu <60 dB)
o
∆
L = 6 dB (dla poziomu >60 dB)
•
cechy dźwięku
obiektywne subiektywne
częstotliwość
wysokość
natężenie
głośność
struktura widma barwa
•
Ton – dźwięk monofrekwencyjny
•
dzieci do 15 lat mają bardziej czuły słuch (na pewne częstotliwości np. > 17 kHz)
•
powyżej 60 lat zakres energetyczny (próg słyszalności – próg bólu) zawęża się
•
dźwięk o natężeniu progu bólu
o
ból głowy, nawet utrata przytomności, rozluźnienie zwieraczy, a nawet śmierć
mic™
Strona 19
•
lokalizacja przestrzenna dźwięku
o
polega na analizie różnicy fazy fali (dzięki temu, że uszy są ustawione w pewnej
odległości od siebie)
o
jeśli dźwięk jest idealnie na wprost = fale w tej samej fazie
•
teorie procesu słyszenia:
o
Helmholza
o
Bekesy’ego
•
zjawisko Dopplera
o
w przypadku ruchu źródła dźwięku, ruchu obserwatora lub też obu na raz
względem ośrodka, w którym rozchodzi się fala głosowa następuje zmiana
częstotliwości odbieranego tonu w stosunku do częstotliwości nadawanego tonu
•
małżowina uszna
o
jej jedyna rola: tłumi wysokie tony dobiegające z tyłu głowy, które mogłyby
zakłócić dźwięki padające z przodu
o
NIE odpowiada za lepsze skupianie fal akustycznych do przewodu (musiała by być
2-3 razy większa od długości fal czyli ok. 20-30 cm)
o
NIE ma związku z ukierunkowywaniem dźwięku
•
Hałas
o
wszystkie dźwięki, które w danym czasie i miejscu są niepożądane
o
gdy > 85 dB to już na pewno hałas
Rola fali akustycznej
•
psychologiczne – w muzykoterapii, terror
•
biologiczna – ostrzegawcza
•
intelektualna – formułowanie myśli poprzedza mowę, brak możliwości wymiany myśli (u
głuchoniemych ogranicza intelektualnie), mowa,
T
T
e
e
m
m
a
a
t
t
:
:
L
L
a
a
s
s
e
e
r
r
y
y
•
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
•
cechy promieniowania laserowego:
o
kierunkowość
•
prawie idealna, minimalne odchylenia
•
brak strat
o
natężenie
•
w zależności od zastosowania i źródła
•
lasery o pracy krótkotrwałej pozwalają na uzyskanie większej energii
•
bardzo duży pobór mocy przez laser – dlatego działają impulsowo
o
monochromatyczność
•
istotne, bo nie które tkanki mają bardzo wyspecjalizowane pochłanianie
o
spójność (brak przesunięcia w fazie dla fal spójnych)
•
warunki generowania
(wg Einsteina)
o
wzbudzone
elektrony
powracające
do
stanu
podstawowego
emitują
promieniowanie o różnej długości i częstotliwości fali
o
przez atom przepuszcza się kwant, który jest wzorcem dla nowo powstających
czyli następuje wzmocnienie światła przez stymulację promieniowania
o
wzbudzane elektrony powinny ‘opadać’ w jednakowym czasie
•
emisja wymuszona – oznacza wzmocnienie (jeden foton pociąga inne)
•
inwersja obsadzeń – ilość elektronów na wyższym poziomie energetycznym jest większa
niż elektronów niższego poziomu
•
pompowanie – wzbudzanie próbki przez 3 poziomy energetyczne (niestabilne,
metastabilne)
•
maser – mikrofale
•
inne zastosowania
o
lidary – laserowe radary, pracują w podczerwieni, bardzo wrażliwe na wilgotność
o
telekomunikacja laserowa, światłowody
mic™
Strona 20
o
holografia
o
CD, DVD
o
produkcja chip’ów
o
dalmierze astronomiczne
(Ziemia <---484 400 km ---> Księżyc)
•
dwójłomność = rozdzielenie wiązki na dwie
o
zjawisko Kerra – zjawisko wymuszania anizotropii przez pole elektryczne
o
zjawisko Calona – zjawisko wymuszania anizotropii przez pole magnetyczne
o
optyczne zjawisko Kerra – wymuszanie anizotropii przez wiązkę na niej samej i na ośrodku
•
reakcje promieniowania laserowego z tkankami:
o
odbicie
o
załamanie
o
absorpcja
•
światło dochodzące do tkanki ulega:
o
transmisji i absorpcji – ten efekt się wykorzystuje (odp. do biostymulacji i cięcia)
o
odbiciu i rozproszeniu – z tym walczymy
•
cięcie laserami tkanek miękkich:
o
hemostatyczne (zamyka drobniutkie naczynia)
o
sterylizujące
o
niewielka reakcja zapalna, niewielkie zblinowacenie
o
bezkontaktowe
o
niewielki ból
o
przy bardzo dużej impulsowości zabieg bez znieczulenia
•
lasery stosowane w medycynie:
o
laser CO
2
materiał laserujący: CO
2
(odp. za dużą ilość poziomów krótkożyjących) + N
2
(odp. za poziomy metastabilne) + He (chłodzi)
bańka z gazem, a w niej zatopione 2 elektrody
prowadzenie zwierciadlane, nie światłowodowe
mniej precyzyjne, ale bezkontaktowe – mniejszy ból
w otoczeniu rezonatora włączone wysokie napięcie
onkologia: wycinanie nowotworów
w dermatologii, stomatologii
cięcie tkanek twardych: (uwodnienie do 30%)
o
lasery jagowe (YAG)
materiał laserujący: granat aluminiowo-itrowy (kryształ)
prowadzenie wiązki światłowodowej
bardzo precyzyjny
bakteriobójczy
biopsje
o
laser jagowo-erbowy:
tkanki twarde tnie prawie bezboleśnie = efekt fotoablacyjny
światło jest niewidzialne dla oka
o
laser eksycymerowy
EXCIted diMER
materiał laserujący: (3 składnikowy) gaz szlachetny, chlorowiec,
•
fotoablacja
o
gdy gęstość mocy > 10
7
W/cm
2
o
promień generuje silne pole elektryczne, które powoduje dysocjację i jonizację
obiektu
•
lasery dużej mocy: >0.5 W (CO
2
, YAG)
•
lasery małej mocy: <0.5 W
T
T
e
e
m
m
a
a
t
t
:
:
P
P
r
r
ą
ą
d
d
•
komórki potraktowane prądem zachowują się trochę jak obwód LC
•
żywa komórka to potencjał czynnościo-indukcyjny
mic™
Strona 21
•
wykazują zmienny charakter: R zależy od częstotliwości prądu
Prąd stały
•
uporządkowany ruch ładunków elektrycznych. czynnikiem powodującym ten ruch jest
napięcie czyli różnica potencjałów. płynie w stałym kierunku i ma stałą wartość natężenia
Prąd zmienny
•
ruch ładunków, w którym i kierunek i wartość natężenia zmieniają się w czasie
•
dzieli się na:
o
nieokresowo zmienne
o
okresowo zmienne
pulsujące
przemienne (np. sinusoidalny)
•
w UK, US
o
prądy kierunkowe = prąd stały + prąd pulsujący
o
prądy przemienne
•
prądy stosowane w elektrolecznictwie:
o
prądy małej częstotliwości 0-1 kHz
o
prądy średniej częstotliwości
1-100 kHz
o
prądy dużej częstotliwości >100 kHz
•
przepływowi prądu stałego przez tkanki towarzyszy:
o
rozszerzenie naczyń krwionośnych (pobudzenie ukł. wspólczulnego)
o
reakcje nerwów i mięśni na prąd stały
o
elektroliza
o
zjawiska elektrokinetyczne (np. elektroforeza)
o
zjawiska elektrotermiczne (znikome)
•
elektrotonus – stan, w którym przepływający prąd stały powoduje zmianę pobudliwości
nerwów i mięśni
o
katelektrotonus (pod katodą) – zwiększenie pobudliwości = zmniejszenie progów
elektrycznych
o
anelektrotonus (pod anodą) – zmniejszenie pobudliwości = zwiększenie progów
elektrycznych
•
zastosowanie prądu stałego w fizykoterapii:
o
jonoforeza
o
działanie przeciwbólowe (stym. anodowa)
o
działanie przekrwienne (stym. katodowa)
o
stymulacja nerwów i mięśni
o
wspomaganie gojenia się tkanek
galwanizacja
•
pod anodą:
o
zmniejszenie pobudliwości nerwów, wpływ przeciwzapalny = nerwobóle,
przewlekłe zapalenia nerwowe, chor. zwyrodnieniowe kręgosłupa
•
pod katodą:
o
przekrwienie naczyń = porażenia wiotkie, zaburzenia krążenia obwodowego
•
przeciwwskazania:
o
ropne stany zapalne skóry i tkanek miękkich
o
wypryski
o
stany gorączkowe
o
porażenia spastyczne
jontoforeza
•
wprowadzanie leku o bardzo dużym stężeniu przez skórę przy pomocy prądu
elektrycznego
•
lek musi być rozpuszczalny w wodzie
mic™
Strona 22
•
musimy też wiedzieć jak lek dysocjuje tzn. czy jon leczniczy jest kationem czy anionem –
zależy od tego, której elektrody użyjemy do „wepchania” leku,
o
penicylina (-) [bakteriobójcza]
o
hialuronidaza (+) [rozpulchnianie tkanek]
o
nowokaina (+) [znieczulenie]
o
CaCl
2
(+) [utrudniony zrost kostny, zap. gałki ocznej]
galwanopalpacja
•
wykorzystuje się prąd stały
•
omiata się skórę prądem, np. zatoki
kąpiele elektryczno-wodne
•
komorowe
o
wstępujący kierunek prądu
biegun ujemny połączony z elektrodami w wanienkach dla kończyn
górnych
biegun dodatni kończyny dolne
powoduje:
•
zmniejszenie pobudliwości OUN
•
odpływ krwi żylnej z kończyn dolnych
•
odpływ krwi żylnej z serca do płuc
•
odpływ krwi tętniczej do płuc i kończyn dolnych
o
zstępujący kierunek prądu
biegun dodatni kończyna górna
biegun ujemny kończyna dolna
powoduje:
•
obniżenie pobudliwości OUN
•
odpływ krwi z krążenia małego do serca
•
odpływ krwi żylnej z płuc, kończyn górnych
•
dopływ krwi do kończyn dolnych
o
wskazania:
nerwobóle
niedowłady
zespoły bólowe
choroby zwyrodnieniowe stawów
•
całkowite
o
jej wpływ polega na działaniu:
prądu stałego na dużą pow. ciała
termicznym i hydrostatycznym wody
chemicznym (stosowanie wody mineralnej, dodanie wyciągów roślinnych)
o
wskazania:
zespoły bólowe
niedowłady
nerwobóle
prądy zmienne o małej częstotliwości
•
prostokątne, trójkątne, trapezowe, sinusoidalne
•
działanie zależy od:
o
kształtu impulsu
o
czasu jego trwania
o
amplitudy
o
częstotliwości impulsów
•
zastosowania
o
elektrostymulacja nerwów w niedowładach i porażeniach
o
elektrostymulacja przeciwbólowa
o
pobudzanie krążenia
o
elektrostymulacja mięśni porażonych spastycznie
o
elektrostymulacja mięśni gładkich jelita i pęcherza moczowego
•
rodzaje
mic™
Strona 23
o
stymulacja TENS – przeciwbólowa
o
prądy diadynamiczne Bernarda (DD) – z połączenia dwóch prądów, prądy
pulsujące o kształcie sinusoidalnym, przeciwbólowe, przekrwienne, stymulacja
mięśni
o
elektrostymulacja nerwów obwodowych i mięśni
prawidłowo unerwionych prostokątne
odnerwionych trójkątne
•
elektrostymulacja
o
elektroda czynna
przykłada się do skóry w punkcie motorycznym
elektroda bierna dostatecznie oddalona
o
dwuelektrodowa
zastosowanie: mięśnie odnerwione
2 elektrody w miejscach ścięgien mięśnia
•
prąd prostokątny = galwaniczny
o
czas narastania i opadania bliski 0
o
do pobudzania mm. zdrowych i lekko uszkodzonych
•
prąd trójkątny
∆
∆
∆
∆
o
powolne narastanie natężenia
o
kąt graniczny = najmniejszy kąt między linią narastania natężenia, a osią czasu,
przy którym uzyskuje się jeszcze skurcz mięśnia
•
prąd sinusoidalny
∼
∼
∼
∼
o
częstotliwość: 2 – 20 kHz
o
przenika głębiej do tkanek
o
nie powoduje nieprzyjemnych wrażeń czuciowych
o
działanie przeciwbólowe i zwiększające przekrwienie tkanek
•
elektrostymulacja wysokonapięciowa
o
zwykle między 100 - 500 V
o
prądy o dużej amplitudzie
o
znaczna głębokość penetracji
o
mała wartość skuteczna prądu – daje efekty elektrofizjologiczne
o
znikome odczucie bólu (zbyt krótki czas impulsu)
o
leczenie uszkodzeń miękkich tkanek (odleżyn, owrzodzeń, ran)
punkt motoryczny mięśnia
•
miejsce na powierzchni mięśnia, w którym nerw wnika bądź wychodzi z mięśnia
punkt motoryczny nerwu
•
miejsce, gdzie nerw jest możliwie najbliżej skóry
reobaza
•
natężenie prądu (prostokątny, T=1s), w którym mięsień zaczyna się kurczyć
•
duża zmienność osobnicza
chronaksja
•
najkrótszy możliwy czas, przy którym skurcz mięśnia następuje, przy prądzie równym
podwójnej reobazie
Prawo du Bois Reymonda
•
mięsień reaguje na skurczem nie na sam prąd, lecz na bodziec elektryczny, którym jest
dostatecznie szybka zmiana natężenia prądu w czasie
o
odnerwiony mięsień reaguje na bodziec o różnym kształcie
o
mm. gładkie inaczej reagują niż mm. prążkowane
o
podczas terapii: ważne by ćwiczyć tylko mięsień odnerwiony (dążenie do zaniku różnic)
mic™
Strona 24
o
krzywa pobudzenia mięśnia – charakteryzuje pobudliwość mięśnia I/t
akomodacja mięśnia
•
przystosowywanie się zdrowego mięśnia do zmiany napięcia
•
współczynnik akomodacji:
α
=wartość progowa akomodacji [mA]/ reobaza [mA]
o
określa ile razy większego prądu trójkątnego niż prostokątnego należy użyć aby
skurcz nastąpił
o
prawidło: 3-6
o
< 3 – uszkodzenie
o
> 6 – nerwica wegetatywna
•
iloraz akomodacji:
β
=amplituda nat. prądu trójkątnego/ amplituda nat. prądu prostokątnego
β
=1 – brak akomodacji
β
= 1.5-2.5 prawidłowa
wartość progowa akomodacji
•
najmniejsza wartość prądu (trójkątnego, T=1s) przy którym następuje skurcz mięśnia
•
teoria Malzacka- Walla – dotyczy bólu/znieczuleń
•
czucie nociceptywne = czucie bodźców uszkadzających
drętwa elektryczna
| ryby wykorzystywane do elektroterapii
zębacz nilowy
|
Ból
•
rodzaje
o
sygnalizacyjny
o
niepotrzebny (np. fantomowy)
•
droga bólowa posiada swoiste receptory
•
1. szlak
receptory o niskim
→
włókna mielinowe
→
droga rdzeniowo-
→
jądra tylne
→
gyrus
progu pobudliwości
Aδ – 130 m/s
wzgórzowa
brzuszno-boczne
postcentralis
o
ból dokładnie zlokalizowany
•
2. szlak
receptory o wyższym
→
włókna bezrdzenne
→
wieloneuronalny układ
→
twór siatkowaty
progu pobudliwości
typu C – 0.7-2.5 m/s
wstępujący (MAS)
układ limbiczny
podwzgórze, kora
o
rozległa reakcja bólowa
o
następują objawy wegetatywne
o
liczne reakcje obronne
•
substancja p [pain]
o
przekaźnik bólowy
•
kininy
o
peptydy
o
w miejscach uszkodzeń tkanek
o
nie reagują na środki przeciwbólowe, narkotyczne
o
bywają blokowane przez salicylany (np. aspiryna)
mic™
Strona 25
•
endorfiny
o
neurohormony
o
silniejsze od morfiny
o
enkefaliny – mniejsze endorfiny
o
wychwytywane przez receptory opiatowe
o
ich stężenie wzrasta w szoku pourazowym, w bardzo silnych traumach
•
steroidy
o
produkowane przez korę nadnerczy
o
w surowicy krwi
o
zmniejszenie stężenia zwiększa czucie bólu
T
T
e
e
m
m
a
a
t
t
:
:
E
E
l
l
e
e
k
k
t
t
r
r
o
o
t
t
e
e
r
r
a
a
p
p
i
i
a
a
1| Elektrostymulacja czynnościowa (funkcjonalna)
•
stymulacja motoneuronów wykazujących, np. porażenie
o
odśrodkowa – bezpośrednio kontroluje skurcz
o
dośrodkowa – od punktu uchwytu bodźce drogą wstępującą, następnie schodzą na
obwód
•
stymulacja nerwu strzałkowego u hemiplegików
o
hemiplegia = porażenie połowicze
o
hemipareza = niedowład połowiczy
o
2 elektrody stymulują nerw strzałkowy w bocznej części dołu podkolanowego,
wyłącznik znajduje się pod piętą – włącza się gdy pacjent stopę unosi – następuje
zgięcie stopy i obwiedzenie
•
stymulacja mięśni w skoliozach
o
nierównomierny wzrost trzonów w stosunku do kręgów, żeber itp.
o
2 elektrody pobudzające mięśnie do prostowania kręgosłupa (tylko po jednej
stronie)
o
stosowane u dzieci w nocy (najszybciej wtedy rosną)
o
przy skoliozach I stopnia (II i III stopień – operacyjnie)
o
najczęściej stosowane ortezy: stymulator Fepa PO – 10, Step
Pęcherz neurogenny
•
przy uszkodzeniu rdzenia kręgowego
•
nieprawidłowe działanie zwieracza pęcherza, wypieracza moczu
Pęcherz reflektoryczny
•
skurczony, o bardzo małej pojemności
•
przy małych bodźcach jeszcze bardziej kurczy się i wypiera mocz
Pęcherz atoniczny
•
ściany bez turgoru, wysoki stopień zalegania moczu
•
powikłania chorobowe – perforacja, zapalenia
Nietrzymanie moczu
•
po porodach
•
po porażeniu m. miednicy
•
przy stanach zap. cewki moczowej
•
występują nagłe potrzeby oddawania moczu
a) Przy pęcherzu neurogennym
•
2 elektrody bezpośr.
•
nadajnik pod skórą
b) Stymulacja rdzenia na wysokości stożka
Nietrzymanie moczu pourazowe
mic™
Strona 26
•
stymulacja ścian pęcherza
•
stymulacja dopochwowa
•
stymulacja doodbytnicza – skuteczniejsza
Przy nadmiernej spastyczności
•
podanie leków
•
środki podawane miejscowo – nakłuwa się części nerwów i podaje się fenole lub
alkohole
•
przecięcie w płaszczyźnie czołowej rdzeń kręgowy
•
stymulacja:
o
z wszczepianymi elektrodami w okolice opon rdzeniowych
o
zabiegi trwające 2 tygodnie –
1 tydzień 2 zabiegi/dzień
2 tydzień 1 zabieg/dzień
trwają 7.5 minuty
•
bardzo wiele przypadków nie gojenia się kości, tkanek spowodowane jest zaburzeniem
potencjałów elektrycznych
•
analgezja
o
niewrażliwość na ból wskutek choroby lub działania środków farmakologicznych
T
T
e
e
m
m
a
a
t
t
:
:
E
E
K
K
G
G
[
[
E
E
l
l
e
e
k
k
t
t
r
r
o
o
k
k
a
a
r
r
d
d
i
i
o
o
g
g
r
r
a
a
f
f
i
i
a
a
]
]
•
metoda rejestrowania zmian prądów i różnic potencjałów czynnościowych, wytwarzanych i
przewodzonych przez układ bodźcotwórczo-przewodzący serca w czasie jego czynności
•
podczas badania EKG jest wykorzystywany potencjał elektryczny człowieka
•
na krzywej EKG 5 charakterystycznych załamków:
o
P
czas przewodzenia depolaryzacji w mięśniówce przedsionków
o
Q
o
R
o
S
depolaryzacja i skurcz komór
o
T
repolaryzacja i rozkurcz komór
•
odcinki:
o
PQ
czas między skurczem przedsionków i komór
o
ST
czas między skurczem i rozluźnieniem komór
o
TP
czas między skurczami
•
odstępy:
o
PQ
mic™
Strona 27
czas przewodzenia depolaryzacji od węzła zatokowo-przedsionkowego do
mięśnia komór
o
ST
czas wolnej i szybkiej repolaryzacji mięśnia komór
o
QT
potencjał czynnościowy mięśnia komór
o
RR
czas trwania jednego cyklu pracy serca
•
zmiana kształtu załamków – patologia
•
jeśli punkt I nie leży na osi izoelektrycznej - patologia
•
analiza EKG dotyczy
o
załamków
o
odcinków (linii izoelektrycznych między załamkami)
o
odstępów (łączny czas trwania odcinków i załamków)
•
podczas badania
o
elektrody przyczepia się w 4 miejscach
o
skórę trzeba zmoczyć lub pokryć żelem – zmniejszenie oporu
•
tony serca
o
ton I
zamknięcie zastawek dwu- i trójdzielnej
o
ton II
zamknięcie zastawek aorty i pnia płucnego
o
ton III
może występować w odstępie 0.12-0.16 s po drugim tonie w warunkach
fizjologicznych u dzieci, u młodych po wysiłku fizycznym
o
ton IV
powstaje w związku ze skurczem przedsionków i może być niekiedy
słyszany u dzieci zdrowych
•
metody umożliwiające określenie wielkości pracy serca
o
Einthovena (pomiar napięć: kończyny górne i dolna lewa)
o
Wilsona (jednobiegunowe 3 elektrody w gwiazdę)
o
Golbergera (2 elektrody z opornikiem i 1 kończynową)
o
jednobiegunowych odprowadzeń przedsercowych Wilsona
o
odprowadzeń przełykowych
o
odprowadzeń wektokardiograficznych (5 elektrod na klatce, jedna na lewej
kończynie dolnej i jedna na głowie)
•
przybliżone czasy trwania faz serca
o
skurcz przedsionków 0.15 s
o
skurcz komór
0.3 s
o
pauza
0.4 s
•
pojemność wyrzutowa serca w spoczynku – 70 cm
3
(2.4 l/min)
•
prawidłowe tętno – 70/minuta
•
prawidłowe ciśnienie – 120/80 mm Hg (wyższe niż atmosferyczne)
•
stetoskop = słuchawka do osłuchiwania, dobre przewodnictwo
•
fonendoskop
o
słuchawka dwuuszna, składa się z cz. odbiorczej – komory sprzęgającej oraz
zakończenia w postaci lejka
o
do wysłuchiwania szmerów i tonów, duże straty i zniekształcenia
T
T
e
e
m
m
a
a
t
t
:
:
R
R
T
T
G
G
•
promieniowanie rentgenowskie to promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali 10
-
13
– 10
-11
m (między nadfioletem, a gamma)
•
wytwarzane jest w lampach rentegenowskich
•
właściwości promieniowania rentgenowskiego
o
niewidzialność
mic™
Strona 28
o
przenikliwość
o
oddziaływanie z materią
o
jonizacja materii
o
działanie na błony fotograficzne
Stopień radiowrażliwości
Tkanki i narządy
silnie radiowrażliwe
układ chłonny, grasica, szpik, krew, nabłonek żołądkowo-jelitowy,
gonady i tkanki płodowe
średnio radiowrażliwe
narządy zmysłów, skóra, śródbłonki naczyniowe, ślinianki, nerki,
wątroba, płuca, rosnące kości i chrząstki
słabo radiowrażliwe
OUN, serce, gruczoły endokrynowe, kolagen i tkanka elastyczna,
mięśnie
radioodporne
kości i chrząstki, tkanka łączna
•
maksymalna dopuszczalna dawka promieniowania jonizującego = 2.58
⋅
10
-5
C/kg [na
tydzień przy 8 godzinnym dniu pracy]
•
zasady ochrony przed promieniowaniem jonizującym
o
źródła
promieniowania
powinny
być
stosowane
tylko
w
przypadkach
uzasadnionych korzyści
o
wszystkie ekspozycje powinny być utrzymane na jak najniższym poziomie
o
dawki u poszczególnych osób nie powinny przekraczać wartości granicznych
(zasada tzw. ALARA
[as low as is reasonably achivable]
= utrzymanie ekspozycji na
poziomie tak niskim jak to tylko możliwe)
•
biologiczne skutki promieniowania jonizującego
skutki somatyczne wczesne
o
zespół szpikowy
dawka 2 – 10 Gy [grej]
czas przeżycia skraca się od tygodnia do dni, zależy od dawki
główną przyczyną śmierci jest zanik czynności szpiku
o
zespół jelitowy
dawka 10 – 50 Gy
czas przeżycia nie zależy od dawki
śmierć po upływie 4 – 6 dni
o
zespół mózgowo-naczyniowy
dawka > 50 Gy
śmierć w bardzo krótkim czasie
uszkodzenie OUN
o
dosis letalis [50% w ciągu 30 dni] = 4 Gy
o
śmiertelność 100% = 6 Gy
skutki somatyczne późne
o
skrócenie czasu życia [zależne liniowo od dawki]
o
rak
o
białaczka
o
zaćma
o
bezpłodność
skutki stochastyczne
•
przypadkowo z pewnym prawdopodobieństwem
•
∈
genetyczne i somatyczne późne
skutki niestochastyczne
•
skutki pewne
•
∈
skutki somatyczne wczesne
mic™
Strona 29
T
T
e
e
m
m
a
a
t
t
:
:
U
U
S
S
G
G
[
[
U
U
l
l
t
t
r
r
a
a
s
s
o
o
n
n
o
o
g
g
r
r
a
a
f
f
i
i
a
a
]
]
•
polega na wysyłaniu w kierunku badanego wiązki ultradźwięków, które są z kolei odbijane
przez różne narządy ciała i wychwytywane przez odbiornik sprzężony z emiterem
•
charakterystyka wiązki ultradźwiękowej
o
pole bliskie (Fresnela)
jeden z obszarów pole emitowanego przez przetwornik, w którym szerokość
wiązki jest względnie stałą, w polu tym wiązka jest cylindryczna,
największe natężenie występuje w osi i maleje w kierunku brzegów
o
pole dalekie (Fraunhofera)
jeden z obszarów pola emitowanego przez przetwornik, w którym wiązka
jest rozbieżna, wiązka ma kształt stożka, natężenie maleje proporcjonalnie
do kwadratu odległości od źródła
•
ogniskowanie fal ultradźwiękowych
o
za pomocą soczewek
o
elektroniczne
o
zdolność rozdzielczą
•
typy prezentacji obrazów USG
o
prezentacja A
jednomiarowa metoda impulsowo-echowa
oś czasu jest pozioma, sygnały ech wychylają wiązkę elektronów poziomo,
na ekranie poszczególne impulsy reprezentują granice narządu
aparaty oparte na tej prezentacji (echoencefalografy, oftalmografy,
ultrasonokardiografy) służą do pomiarów wielkości narządów
o
prezentacja TM
umożliwia badanie struktur organizmu będących w ruchu (np. zastawki
głowica jest przyłożona nieruchomo, natomiast struktury ruchome są
ukazywane na ekranie w postaci jasnych punktów przemieszczających się
wzdłuż podstawy czasu zgodnie z ruchem rzeczywistym
o
prezentacja B
rodzaj dwuwymiarowej metody echa
stanowi jeden ze sposobów wizualizacji, tj. uzyskanie dwuwymiarowego
obrazu czyli ultrasonogramu wybranego przekroju badanego obiektu, echa
różnych struktur biologicznych zostają przedstawione w postaci punktów o
różnej jasności
•
zjawisko dopplera używa się w detektorach tętna lub lokalizatorach łożyska oraz ocenie
prędkości przepływu krwi
•
ultrasonografia immersyjna
o
badanie USG w kąpieli wodnej, wykorzystuje się przy badaniu sutków, moszny i
całego ciała u małych dzieci
•
ultrasonografia śródoperacyjna
o
badanie USG podczas zabiegów operacyjnych, stosuje się wtedy głowicę o
częstotliwości powyżej 5 MHz, która przesuwa się po powierzchni odsłoniętego
narządu, metoda ta stosowana jest w poszukiwaniu kamieni w drogach żółciowych
i w nerkach oraz ocenie rozległości procesu nowotworowego w wątrobie i mózgu
•
wskazania do badań USG
o
brak przeciwwskazań
o
nieinwazyjność
o
mały koszt
o
możliwość powtarzania
T
T
e
e
m
m
a
a
t
t
:
:
N
N
M
M
R
R
[
[
N
N
u
u
c
c
l
l
e
e
a
a
r
r
M
M
a
a
g
g
n
n
e
e
t
t
i
i
c
c
R
R
e
e
s
s
o
o
n
n
a
a
n
n
c
c
e
e
]
]
•
napromieniowując jądra znajdujące się w zewnętrznym polu magnetycznym falą
elektromagnetyczną wywołuje się absorpcję tego promieniowania. następuje to tylko w
przypadku, gdy częstotliwość padającej fali elektromagnetycznej jest równa częstotliwości
precesji spinów
mic™
Strona 30
•
można go osiągnąć przez:
o
zmianę częstotliwości fali elektromagnetycznej przy stałej indukcji magnetycznej B
o
zmianę indukcji magnetycznej przy ustalonej częstotliwości V
•
pole elektromagnetyczne jest wytwarzane przez cewkę, w której płynie prąd zmienny. oś
cewki skierowana jest prostopadle do kierunku stałego pola elektromagnetycznego.
badaną substancję umieszcza się wewnątrz cewki
•
częstotliwość Larmora
o
częstotliwość precesji jąder
o
równa
się
różnicy
energii
pomiędzy
stanami
energetycznymi E
-
i E
+
podzielonej przez stałą Plancka
•
przy częstotliwości prądu zasilającego równej częstotliwości Larmora następuje
rezonansowe pochłanianie energii przez jądra próbki. makroskopowym efektem tego
procesu jest zmiana namagnesowania próbki
•
natychmiast po wyłączeniu prądu w cewce, wszystkie jądra precesują z tą samą
częstotliwością i zgodnie w fazie. precesujące wewnątrz cewki jądra (momenty
magnetyczne) indukują w niej siłę elektromotoryczną. wyindukowana SEM jest
odbieranym sygnałem magnetycznego rezonansu jądrowego, zanikającym wykładniczo
•
relaksacja układu
o
oddawanie pochłoniętej energii otoczeniu powodujące zanikanie odbieranego
sygnału
o
jej rezultatem jest powrót wypadkowego namagnesowania do stanu równowagi
podłużna
związana z dochodzeniem do równowagi termodynamicznej ze względu na
obsadzenie
poziomów
energetycznych
przez
jądra
atomowe,
czas
charakterystyczny dla tego procesu to czas relaksacji [T1] spin - siatka
poprzeczna
związana z oddziaływaniem sąsiednich jąder, z upływem czasu niektóre jądra
zaczynają precesować szybciej, inne wolniej i ich zgodność precescji w fazie
zaczyna zanikać, czas ograniczający spójność faz precesji to czas relaksacji [T2]
spin-spin (na spójność mają wpływ zderzenia spin-spin)
•
precesja jąder
o
jądro atomowe umieszczone w polu magnetycznym o indukcji B zachowuje się jak
wirujący bąk w polu grawitacyjnym – wykonuje ruch precesyjny wokół kierunku
pola magnetycznego
•
częstotliwość precesji jąder
o
częstotliwość Larmora równa się różnicy energii pomiędzy stanami energetycznymi
E
-
i E
+
podzielonej przez stałą Plancka
•
piksel – element powierzchni obrazu
•
woksel – element warstwy obrazowanej; sygnałowi z woksela odpowiada na ekranie
monitora piksel
•
podstawowe elementy kontrastujące tomografu NMR
o
elektromagnes
o
system gradientowy
•
cewki wytwarzające liniowy gradient pola magnetycznego
o
spektrometr
•
główne źródło energii wzbudzania protonów lub jąder atomowych
o
komputer
•
zalety
o
dobrze widoczne tkanki miękkie
o
rozpoznawanie nowotworów
o
przekroje w dowolnych kierunkach
o
brak efektów ubocznych
•
wady
o
różne źródła energii mogą dawać szkodliwe biologiczne zmiany
π
γ
υ
2
B
h
E
E
=
−
=
+
−
mic™
Strona 31
o
pole elektromagnetyczne może wywoływać wrażenie ciepła
o
uciążliwość – wymaga przebywania w 2m tulei o średnicy 60 cm i dużym hałasie
•
nie wykonuje się u osób:
o
z rozrusznikiem serca
o
z wszczepionymi neurostymulatorami, implantami ślimakowymi
o
w ciąży
o
cierpiących na klaustrofobię
o
po zabiegach laparoskopowych
•
własności pola magnetycznego
o
bezźródłowe
o
wektorowe
o
niezachowawcze – brak potencjału i energii potencjalnej
o
wytwarzają je poruszające się ładunki (prąd elektryczny)
o
siła Lorentza - F=BqV - oddziaływuje na poruszające się ładunki elektryczne
o
siła elektrodynamiczna - F=BIL
T
T
e
e
m
m
a
a
t
t
:
:
T
T
K
K
[
[
T
T
o
o
m
m
o
o
g
g
r
r
a
a
f
f
i
i
a
a
K
K
o
o
m
m
p
p
u
u
t
t
e
e
r
r
o
o
w
w
a
a
]
]
•
metoda polega na tym, że lampa rtg przesuwa się w trakcie naświetlania w jednym
kierunku, a sprzężona z nią kaseta z kliszą fotograficzną przesuwa się w kierunku
przeciwnym
•
tkanki bada się w plastrach o grubości ok. 13 mm usytuowanych prostopadle do osi
podłużnej ciała
•
pacjenta umieszcza się w kozetce przechodzącej przez otwór tzw. bramki skaningowej
urządzenia; może się ona przemieszczać wzdłuż osi poziomej przechodzącej przez bramkę
•
w bramce skaningowej znajduje się źródło promieni X i układ detektorów scyntylacyjnych
•
źródło i detektory ustawione są naprzeciw siebie, a pomiędzy nimi znajduje się badana
część pacjenta
•
dodatkowy detektor mierzy natężenie pierwotnej wiązki promieni rentgenowskich
•
w pierwszej fazie badania bramka przesuwa się względem ciała pacjenta, przy czym
wąska wiązka promieni X przechodzi przez ciało pacjenta i pada na układ detektorów. w
czasie jednego przesunięcia otrzymuje się jeden rzut tomograficzny z zarejestrowanych
ok. 18 000 pomiarów natężenia promieniowania
•
po zakończeniu przesuwu bramka skaningowa obraca się względem ciała pacjenta o 10
°
,
następnie powtarza się przesuw z jednoczesnym pomiarem i obrót ramki o kolejne 10
°
. i
tak 18 razy
•
tomograf komputerowy składa się z:
o
urządzenia przesuwającego (z lampą rtg i układem detektorów)
o
konsoli rtg
o
układu monitorowania i regulacji
o
zespołu pamięci
•
znaczenie
o
możliwość zachowania i przetwarzania obrazów
o
spora dokładność
•
izodensyjny
o
pochłaniający promieniowanie identyczne jak prawidłowe otoczenie
•
hipodensyjny
o
pochłaniający mniej promieniowania niż prawidłowe otoczenie
•
hiperdensyjny
o
pochłaniający więcej promieniowania niż prawidłowe otoczenie
•
okienko tomograficzne
o
jedna z możliwości modyfikacji obrazu
o
w związku z tym, że oko ludzkie rozpoznaje tylko ok. 40 odcieni szarości, możemy
tak dostosować obraz, żeby zobaczyć dokładniej tylko to co nas interesuje
o
stopień osłabienia promieniowania wyrażonych jest w hounsfieldach (Hsf)
o
definiuje się
mic™
Strona 32
•
poziom okienka
średnia wartość współczynnika osłabienia, którą chcemy uwidocznić
na ekranie
•
szerokość okienka
zakres współczynników, które mamy zamiar obserwować, rozłożony
symetrycznie wokół poziomu okienka
•
zastosowanie
o
głównie do tkanek miękkich (OUN, trzustka, wątroba)
•
szybka tomografia komputerowa
o
zastosowanie w badaniach układu naczyniowego
•
dla lepszego kontrastu podaje się środki cieniujące
o
negatywne
•
minimalnie osłabiają
•
powietrze, O
2
, CO
2
, gazy szlachetne
•
do badania OUN i jamy podpajęczynówkowej
o
pozytywne
•
bardzo osłabiają promieniowanie
•
w składzie mają Jod lub Bar
▪
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Biofizyka skrypt 13
refrakcja biofizyka skrypt, Materialy aktulane, Biofizyka, zip
Biofizyka skrypt 2013
skrypt, Medycyna, Biofizyka
Skrypt Zjawiska fizyczne towarzyszące przepływowi krwi w ukłądzie krążenia, biofizyczne właściwości
biofiza cw 31
BIOFIZYKA
Biofizyka 4
06 pamięć proceduralna schematy, skrypty, ramyid 6150 ppt
Biochemia z biofizyką Seminarium 2
Biofizyka 3 0809
biofizyka wyklad 09
Biofizyka komórki II Propagacja impulsu
więcej podobnych podstron