Biofizyka procesu widzenia
1.Rodzaje soczewki :
-soczewki wypukle - dwuwypukle, plaskowypukla, wkleslowypukla
-soczewki wklesle - dwuwklesla, plaskowklesla, wypuklowklesla
2.Zdolnosc skupiajaca soczewki :
-zdolnie skupiajaca(zbierajaca) ; odwrotnosc ogniskowej soczewki ukladu D=1/f (równanie soczewki, ze wzgledu na akomodacje 1/f= [(n/n0)-1]*[(1/r1)(1/r2)] n-wspolczynnik zalamamania materialu, n0-wspolczynnik zalamania osrodka, r1,r2-promień.
3. Rownanie soczewki :
okresla zaleznosc miedzy odlegloscia soczewki od przedmiotu, jego obrazu, otrzymanego w soczewce, równanie soczewki 1/f = 1/x + 1/y (x - odl. przedm. od socz, y - odl. obrazu od socz.)
4. Powiekszenie [P] - stosunek odleglosci obrazu od soczewki, do odleglosci przedmiotu od soczewki P=|y|/x
5. Aberracje :
-aberracja sferyczna - wada optyczna, przejawiajaca sie roznym miejscem ogniskowania sie promieni wchodzacych do soczewki, w roznej odleglosci od jej centrum (osi optycznej). Promienie przechodzace daleko od osi optycznej ogniskuja sie blizej soczewki. Wielkosc aberracji sferycznej zalezy od : srednicy soczewki, ogiskowej soczewki, odleglosci obserwowanego przedmiotu od centrum pola widzenia>
-aberracja chromatyczna - wada optyczna przejawiajaca sie tym, ze promienie o roznej barwie, maja ognisko w roznej odleglosci od soczewki, soczewka ma rozne dlugosci ogniskowej dla swiatla o roznej barwie. Wyróżniamy aberracje chromatyczna podluzna i poprzeczna. Wiazka swiatla biegnaca rownolegle do osi optycznej rozszczepia sie na barwy skladowe, kazda z nich ma ognisko w innym punkcie osi optycznej. Zjawisko to jest wynikiem dyspersji. Wspolczynnik zalamania n jest tym wiekszy im mniejsza jest dlugosc fali ( najwiekszy dla swiatla niebieskiego, najmniejszy dla czerwonego). Najsilniej zalamane swiatlo skupia sie najblizej soczewki.
6. Uklad optyczny - akomodacja
-Przedmiot (fala świetlna) > rogówka > komora pierwsza > soczewka > cialo szkliste > rec. siatkowki > n. wzrokowy > mózg
-ukl. opt : rogowka, soczewka, plyny otaczajace
-rogówka : na biegunie przednim galki ocznej, przezroczysta, brak naczyn krw., silnie unerwiona, sr : 11mm, grubosc : 0,6mm, wspolczynnik zalamania : 1,376, zdolnosc skupiajaca : +42D
-soczewka : za teczowka, ale przed powierzchnia ciala szklistego, przezroczysta, brak naczyn krw, otoczona obwodka rzęskową, gwarantuje prawidlowe polozenie, wsp. zalamania jądro:1,4 , woreczek zew.:1,3, ma mozliwosc zmiany ksztaltu dzięki m. rzęskowemu

Biofizyka zmysłu słuchu
1.Rodzaje fal :
-ze wzgledu na kierunek (liniowa, powierzchniowa, przestrzenna)
-ze wzgledu na ksztalt (plaska, kulista, cylindryczna)
-elektromagnetyczna
-sprezyste
-podluzne(dzwiek)
-poprzeczne
2. Wielkosci charakteryzujace fale:
-dlugosc, czestotliwosc, faza, okres, natezenie, predkosc
3. Cechy dzwieku
-obiektywne ; mierzalne fizycznie, czestotliwosc, poziom natezenia dzwieku, widmo dzwieku
-subiektywne ; psychologiczne, wysokosc dzwieku, glosnosc, barwa dzwieku
4. Rola ucha zew. w procesie slyszenia
-lokalizacja zrodla dzwieku (malzowina), kanał słuchowy to fala stojąca (max. pobudzenie do drgań powietrza),
5. Rola ucha środkowego w proc. słysz.
-wzmacnianie cisnienia akustycznego, ukl. kosteczek sluchowych tworzy nierównomierną dźwignię, cisnienie wywierane na blone okienka owalnego jest 22x wieksze od cisnienia z jakim blona bebenkowa dziala na mloteczek,
-dopasowuje opornosc akustyczna ucha zew i wew. (impedancja perylimfy jest 3470 razy wieksza od impedancji powietrza)
-funkcja ochronna ucha wew.
-przy duzych natezeniach dzwieku, strzemiaczko wykonuje ruchy skrecajace, mm. przyczepione do bebenka i strzemiaczka przy natezeniu wiekszym niz 75dB kurcza sie napinajac bebenek oraz usztywniaja ukl. kosteczek sluchowych wprowadzajac dodatkowe tlumienie
6.Rola ucha wew. w proc. słysz.
-slimak, kanaly polkoliste odp za rownowage, przewod slimaka - analiza czestotliwosci i czynnosc bioelektryczne (zmiana sygnalu mechanicznego na elektryczny), narząd cortiego - wlasciwy narzad sluchu
7. Charakterystyka akustyczna sluchu ludzkiego,
-zakres slyszalnych czestotliwoscie : 16Hz-20kHz
-próg slyszalnosci : najnizszy : dla 1000Hz próg : I0= 10 do -12W/m2
-próg bólu : I=1W/m2
-szkodliwy poziom natezenia : I>75dB
Ukł. krążenia
1. Ciecz idealna - niescisliwa, nielepka, nie wystepuje w niej tarcie (ciecz rzeczywista na odwrót)

11. Tętno - fala tetna wywolana wyrzutem krwi z serca, ktore odksztalca sciany tetnic. 60-80 norma. dlugosc fali tetna - ok 4m. Prędkość fali tetna jest wieksza od predkosci fali krwi. V=pierwiastek z E*h/2*ro*r. (E- moduł younga, ro - gestosc krwi, h - grubosc scian naczynia, r-promien sciany naczynia)
12. Rola ukladu tetniczego i zylnego - serce w roli pomp, tetnice w roli powietrzni, zyly w roli pojemnika
13.Procesy transportu miedzy ukl. krwionosnym a chlonnym - ultrafiltracja, bodzcem do zachodzenia jest roznica cisnien statycznych pomiedzy tetnicami a zylami, osmotycznych miedzy plynem tkankowym a osoczem i onkotycznych - filtracyjnych.
Metody obrazowania tkanek
1. Widmo ciągłe i charakterystyka promieniowania RTG
-RTG to rodzaj promieniowania elektromagnetycznego.
-Widmo ciągłe jest to widmo promieniowania RTG ktore posiada kwanty o roznej energii, powstaje w wyniku hamowania rozpedzonych elektronow w polu elektrycznym jąder atomow tarczy hamującej
-Widmo charakterystyczne - dla materialu z ktorego zostala wykonana anoda, elektrony atomow anody wzbudzaja sie przez rozpedzają elektrony w tym polu elektrycznym. Elektrony wzbudzone wracaja na swoja powloke stacjonarna emitując widmo charakterystyczne, tego widma nie uzywa sie w diagnostyce.
2.Diagnostyka rentgenowska - promienie rtg maja zdolnosc wnikania, wytwarzania zjawiska fluorescencji i reakcji chemicznej.
Rentgenoskopia - obraz powstaje na ekranie fluoryzującym. Rentgenografia rejestruje sie na blonie fotograficznej i przez rozklad bromków srebra.
-Skala hounsfielda - okresla wzgledny wspolczynnik oslabienia promieniowania
HU = (U(zkreską)-U(zkreską)w)/Uw *1000 [U- wspolczynnik liniowy oslabienia tkanki
7. Akomodacja : zjawisko dostosowania sie oka do ogladanego przedmiotu ( zmiana ogniskowej ukl. optycznego, zmiana ksztaltu soczewki=zmiana ogniskowej, m.rzeskowy odgrywa tu glowna role, cos blisko=m. rzeskowy kurczy sie, obwódka rozluznia sie, socz. wypukla( jesli cos daleko to na odwrót, socz. rozplaszcza sie)
8. oko nieaokomodujace ; jezeli soczewka przyjmuje najmniejsza zdolnosc skupiajaca (akomodujace najwieksza)
9. Zdolnosc rozdzielcza oka - najmniejsza odl. miedzy dwoma pkt., ktore w uzyskanym obrazie moga byc jeszcze rozroznione jako oddzielne
-kątowa ; odwrotnosc kata alfa pod jakim widziane sa ze źrenicy wejsciowe obrazy, do punktow jeszcze rozroznialnych (kąt alfa = 1,22*lambda/d2(średnica źrenicy wejścia))
10. Wady wzroku i sposoby ich korekcji:
-krotkowzrocznosc (miopia) - ogniskowanie wiazki przed siatkowka, koryguje to soczewka wkleslo-wypukla rozpraszajaca.
-nadwzrocznosc (hiperopia) - skupianie wiazki swiatla za siatkowka, moc ukladu za mala w stosunku do dlugosci galki ocznej. korekcja : socz. skupiajaca.
-starczowzrocznosc (presbyopia) - pogorszenie widzenia zwiazane ze zmniejszeniem lub brakiem zdolnosci akomodacji oka (bliska odleglosc) zmniejszenie elastycznosci galki ocznej, sztywniejsza soczewka, moze wystepowac w polaczeniu z krotkowrocznoscia, dalekowzrocznoscia, astygmatyzmem. Korekcja : okulary dwuogniskowe.
-daltonizm (deuteranopia) - wada wrodzona, uwarunkowana gen., recesywnie w sprzezeniu z chromosomem X, brak rozroznienia koloru ziel. mylenie go z czerw., jest to dysfunkcja czopków.
-astygmatyzm - wynika z niesferycznosci powierzchni rogówki lub powierzchni soczewki. Korekcja - soczewka sferocylindryczna.
11. Przystosowanie oka do zmiany oswietlenia - jasno : zwezenie zrenicy, roklad rodopsyny na retinine i bialko, ktore pozniej sie odnawiaja do rodopsyny (ciemno na odwrót)
12. Energetyka procesu widzenia : zeby zobaczyc obraz musi byc dostarczona energia równa lub większa od 4*10 do -17J
13. Krzywe wrazliwosci widmowej w widzeniu skotopowym (ciemnym), fotopowym (jasnym)
-widzenie ciemne : krzywa przesunieta w strone fal krotkich.
-widzenie jasne : krzywa przesunieta w strone fal długich.
14. Widzenie przestrzenne: zbieznosc osi oczu dla obiektow blizszych jest wieksza niz dla dalszych. Oprocz tego ze interpretujemy cienie, to jeszcze wielkosci. Im obiekt jest dalszy tym bardziej wydaje się blekitny. Wrażenie te spowodowane sa tym, ze obraz widziany przez kazde oko jest inny.

2. Prawa dla cieczy idealnej
-prawo ciaglosci strumienia - S1*V1=S2*V2 przez dowolny przekroj poprzeczny przewodu w tym samym czasie przeplywa ta sama objetosc cieczy, natezenie przeplywu jest stale, niezaleznie od przekroju przewodu. Iloczyn pola przekroju przewodu i predkosci jest staly.
-prawo bernouliego - p(cisnienie statyczne)+h*ro*g(hydrostatyczne)+1/2*ro*(V)2(hydrodynamiczne) = const.
3. Prawa dla cieczy rzeczywistej
-prawo poiseulla - Natezenie cieczy w danym przewodzie jest wprost proporcjonalne do roznicy cisnien na jego koncu. I=1/R*deltaP. (R to opor naczyniowy zalezy od współczynnika lepkości dl naczynia i r naczynia R=8*l*ni/pi*(r)4 ; R-wspolczynnik oporu naczyniowego, ni - lepkosc, l-dlugosc przewodu, r-promien przewodu)
zalozenia dla prawa poiseulla - ciecz jest lepka, niescisliwa, posiada przebieg laminarny, stacjonarny i wymuszony roznica cisnien.
4. Przeplyw laminarny - w cieczy w sasiednich warstwach, czasteczki poruszaja sie rownolegle do siebie, ich predkosci sa rownolegle do siebie, a warstwy sie nie mieszaja. Liczba reynoldsa nie osiaga wartosci krytycznej(2300)
5. Przeplyw burzliwy - cząsteczki nie poruszaja sie w kierunkach rownoleglych, wykonuja ruchy chaotyczne, powoduja wiry(zwiazane z lepkoscia cieczy), powstaje po przekroczeniu wartosci krytycznej liczby reynoldsa(2300)
6. Liczba reynoldsa Re = ro*d*v/ni (d- przekroj kolowy naczynia, V- predkosc). Kiedy liczba reynoldsa ponizej 2300 -przeplyw laminarny, powyzej 3000- burzliwy, 2300 < Re < 3000 = charakter niestacjonarny - przy jakimkolwiek zaburzeniu przechodzi w przeply
w burzliwy
7. Obwód krążenia - przeplyw krwi mozliwy dzieki roznicy cisnien miedzy ukl. tetniczym a zylnym. Aorta - przy skurczu 120mmHg, przy rozkurczu 70mmHg. W krazeniu duzym 90mmHg, w malym 8mmHg. Od poziomu serca idac w gore cisnienie zmniejsza sie, a w dol zwieksza sie.
8. Spadek cisnenia w lozysku - zbiorniki wysokocisneniowe(tetnice krazenia duzego) i niskocisnieniowe ( zyly i tetnice krazenia malego). Naczynia oporowe - tetniczki + naczynia wlosowate. Tetnice glowne i duze tetnice - 13kPa do 12kPa, tetniczki 12-4kPa, nacz. wlosowate 4-1,6kPa, żyłki 1,6kPa - 0,7kPa.
9. Lepkość krwi (Ni) - zalezy od : hematokrytu, rodzaju cieczy, temperatury, przekroju naczynia i szybkosci przeplywu. Liczba hematokrytowa (objetosc krwinek w danej objetosci krwi do objetosci krwi). Spadek temperatury -> lepkosc wzrasta.
F(siła lepkości) = Ni*s*(deltaV/deltaX). delta x - odleglosc miedzy warstwami, s- przekroj naczynia, delta V - predkosc.
10. czynnik geometryczny i sprezyste wlasciwosci scian naczyń - T=F/alfa. (T-napiecie sprezyste [N/m]) Napiecie sprezyste sluzy do przeciwstawiania sie sile dzialacej na sciany naczynia (wew i zew). Wzór La plancka p=T/r (r-promień).


przy okreslonej energii fotonu, Uw- wspolczynnik liniowy oslabienia wody przy takiej samej energii fotonu.]
3. fizyczne podstawy tomografii komputerowej - z fizycznego punktu widzenia obraz TK jest obrazem rozkladu wspolczynnika oslabienia RTG w przeswietlonej warstwie. Na obrazie jednakowym wartoscia wspolczynnika oslabienia odpowiadają takie same stopnie szarosci.
Uzkreską=1/d*(lognat.*I0/Il)
4. Medyczne zastosowanie TK wady i zalety
zalety : bezbolesne, szybkie i proste, bezinwazyjne
wady : kosztowne, duze napromieniowanie promieniami X, slabe uwidocznienie tk. miekkich
5. Fizyczne podstawy NMR - atom posiada jądro w ktorym jest proton i neutron, posiada wlasny moment pedu o wartosci i kierunku(spin), spin jest rozny od zera gdy mamy nieparzysta liczbe protonow i neutronow, spiny sa poukladane chaotycznie przy indukcji rownej zero, jezeli indukcja rozna od zera to spiny ukladaja sie rownolegle lub antyrownolegle, dzialamy fala elektromagnetyczną, ktora powoduje zmiane stosunku ulozenia spinów oraz odchylenie momentu magnetycznego od osi.
6. Zastosowanie NMR - uwidacznianie elementow niewidocznych w RTG(np. szpik) diagnostyka nowotworow, stanow zapalnych, SM(stwardnienie rozsiane). Lokalizacja obszarow mozgowych odp, za dana czynnosc, tworzenie obrazu przeplywu krwi.
7.BHP w NMR - brak negatywnego wplywu na org czlowieka, zagrozenia wynikaja ze strony stalego pola magnetycznego, przeciwwskazania : implanty, protezy, sruby, rozruszniki, zastawki, ciaza we wczesnym stadium. W pomieszczeniu gdzie jest badanie nie nalezy posiadac telefonow komorkowych bądź kart magnetycznych.
8. Tomografia emisji pozytonowej PET - zrodlo promieniowania znajduje sie wewnatrz ciala, w postaci wprowadzonej subst. chemicznej, ktora ulega rozpadowi

Beta+. Oddzialywanie pozytonu z elektronem wytwarza 2 fotony, ktore rozchodza sie pod katem 180stopni i sa wychwytywane przez detektory urzadzenia PET, używa sie tu krotkozyciowych izotopow pierwiastkow o czasie poltrwania = od 2min do 120min. Izotopy wprowadzane sa do org za pomoca glukozy i CO2. Emitery Beta+ wytwarzane sa sztucznie (Np O15) Metoda oparata jest na annihilacji pozytonów.
9. Zastosowanie PET w medycynie - neurologia, psychiatria, neurochirurgia, onkologia, kardiologia
10. fizyczne podstawy termografii - proces obrazowania w pasmie średniej podczerwieni, pozwala na rejestr promieniowania cieplnego emitowanego przez cialo oraz na dokladny pomiar temperatury tych obiektów.
11. Zastosowanie termografii - wykrywanie nowotworów(posiadaja nizsza temp niz zdrowe tkanki), wykrywanie stanow zapalnych (wyzsza temp miejsca zapalnego)
Oddzialywanie promieniowania optycznego na organizm czlowieka i jego zastosowanie w medycynie.
1. Odddzialywanie UV - dzialanie przeciwkrzywicze, przyczynia sie do wzrostu odpornosci org, obnizenie ilosci cholesterolu, szybsze gojenie ran, ustepowanie infekcji, lagodzi objawy chorob np. luszczyca. Wady : zacma fototermiczna, zapalenie rogowki i siatkowki, choroby skóry
2. Oddzialywania WIS(promieniowanie widzialne)- umozliwia czlowiekowi widzenie otaczajacego swiata, pobudza ukl. hormonalny, reguluje rytm biologiczny
3. Oddzialywanie IR (podczerwone) - poprawa ukrwienia, pobudzenie procesow metabolicznych, leczenie przewleklych procesow zapalnych tk. miekkich, konczyn, stawow, czesci glowy (zatoki i jama nosowa)
4. Budowa i zasada dzialan lasera - osrodek laserujący, zrodlo energii wbudzenia, komora rezonatora optycznego, zasada dzialania opiera sie na zjawisku absorpcji(wzbudzenie elektronu na wyzszy poziom energetyczny pod wplywem fotonu), emisji spontanicznej( samorzutny powrot elektronu do stanu podstawowego- emisja 1fotonu), emisji wymuszonej( jezeli na elektron wzbudzony podzialamy fotonem to powroci on do stanu podstawowego, z wydzielenie dwoch fotonow)
5. wlasciwosci swiatla laserowego - spojnosc swiatla (koherencja) czyli uporzadkowanie fazowo-przestrzenne, monochromatyczne (mala szerokosc spektrum barwy), rownoleglosc wiazki (pozwala na precyzyjne dostarczenie energii promieniowania do tkanek docelowych), intensywnosc (duza gestosc mocy) wynika z trzech powyzszych oraz z mozliwosci wytworzenia impulsu promieniowania o bardzo krotkim czasie trwania
6. Podzial laserow - moc promieniowania (malej, sredniej i duzej mocy) lasery niskoenergetyczne do terapii bolu i w medycynie sportowej, a lasery duzej mocy destrukcja i niszczenie tkanek.

4. Fizyczne podstawy oddzialywania pol
-oddzialywanie siły elektrycznej (Fe) i magnetycznej (Fm) na jony i ladunki zwiazane:
przemieszczanie ladunkow w przewodnikach, zmianie toru polaryzacji i dielektrykow
Fe = qE; Fm=qVB (q-ładunek, E-natezenie pola, V- predkosc, B-indukcja)
-możliwość indukowania prądu elektrycznego w przewodniku: wartość napięcia(U) zalezy od srednicy naczyn krwionosnych, przeplywu krwi i indukcji pola magnetycznego.
-efekt termiczny: cz. pochlonietej energii zmieniona jest w cieplo, ruch ladunku w osrodku lepkim (przeplyw nosnikow ladunek-przewodnik, obrot dipoli cząsteczka-dielektryk)
deltaT(temp)= [P(ilosc energii pochlonietej) * deltat(czas)]/4186*Cw
P=Gamma(przeplyw wlasciwy tkanki)/ro*E2
Ilość pochlonietej energii zalezy od parametrów elektrycznych tkanek, stanu uwodnienia, czasu ekspozycji, natezenia promieniowania, fazy promieniowania
5. Wlasciwosci elektryczne tkanek
-przewodnosc tkanek (K) jest to miara mozliwosci poruszania sie swobodnych ladunkow elektrycznych pod wplywem pola, jednostka jest 1/Ohm*m; zalezy od rodzaju i stanu ladunkow swobodnych, warunków ich ruchu w polu elektrycznym, odwrotnosc oporu wlasciwego K=1/ro; [K]=kappa
-przenikalnosc tkanek [epsilon] - info o wplywie pola elektrycznego na ladunki zwiazane, im wyzsza wartosc przenikalnosci, tym wieksza deformacja czasteczek o zerowym wypadkowym ladunku, zalezy od rozkladu ladunku, stopnia ich zdolnosci do wzajemnego się przesuwania w polu elektrycznym, jednostka = F(faraday)/m
~tkanki o duzej K i duzej epsilon (duza zawartosc wody - krew, miesnie, trzewia)
~tkanki o maej K i malej epsilon (tk. i malej zaw. wody- kosci, tluszcz,szpik
6.Glebokosc przenikania : sigma - pierwiastek z [2/2pi*f(czestotliwosc)*epsilon*K]
!adsorpcja energii zalezy od uwodnienia tkanki
7. rodzaje diatermi:
-dlugofalowa ; elektrody przylozone bezp. do ciala, cieplo w plynach ustrojowych (oscylacja wokol polozenia rownowagi=tarcie) wykorzystywane w dermatologii i kosmetologii, f=1MHz
-krotkofalowa ; indukcyjna i kondensatorowa.
* Indukcyjna - w obwod terapeutyczny wlaczona jest cewka indukcyjna, leczone czesci ciala do cewki indukcyjnej lub w postaci spirali przylozone do ciala. Szybkie pole magnetyczne, wykorzystawane do nagrzewania miesni oraz przeciwbolowo, f= 10 - 15MHz.
* kondensatorowa - tk. miedzy okladkami kondensatora, oddzialywuje na dielektryki, wykorzystywane w zwyrodnieniach kregoslupa, zapaleniach stawow, dychawica oskrzelowa, stany zapalne zatok, ucha, kregoslupa, f= 40 - 50 MHz.
* mikrofalowa - dzialanie przeciwzapalne, przeciwbolowe, przeciwskurczowe, f= 300MHz - 3GHz.____

5.Prąd zmienny- kierunek przeplywu i wartosc natezenia jest zmienna w czasie. U=U0sin*omega*t (ometa*t - pulsacja). Napiecie skuteczne - napiecie takiego pradu stalego, ktory w tym samym obwodzie, w tym samym czasie wykonal taka sama prace jak ten prad zmienny (Uskuteczne = U0/pierwiastek z 2). W polsce U=230V, f=50Hz, T=0,02s.
6. Elektrostymulacja - prady stosowane w elektrostymulacji dzielimy ze wzgledu na ksztalt impulsu. Na prostokątny, trójkątny, neofaradyczny, diadenamiczny. Wskazania ustala lekarz, a przeciwwskazania to ropny stan zapalny skory, podwyzszona temp. ciala, nadcisnienie, nowotwory, gruzlica.
7. Porażenia prądem - skutki ; bol, skurcze miesni, zatrzymanie oddechu, krazenia, zaburzenia wzrosku sluchu rownowagi, utrata przytomnosci, migotanie komor, oparzenia, smierc
- Progowa wartosc pradu odczuwalnego - 0,5MA. W miare wzrostu natezenia odczuwalnego jest mrowienie, dretwienie oraz skurcze
- Prąd samouwolnienia - 10-16mA, wartosc graniczna natezenia pradu, przy ktorej jest mozliwe samodzielne wywolanie skurczu miesniowego(odruch otwarcia dloni)
-wartosci dopuszczalne- po ich przekroczeniu nastepuje migotanie komór
-objawy wstrzasu elektrycznego - bezposrednio po porazeniu pradem, moze wystepowac przerazenie, bladosc nadmierne wydzielanie potu, drżenia ciała, rozwarcie palców
Promieniowanie jonizujące
1. Prawo rozpadu naturalnego - liczba jader rozpadajacych sie w jednostce czasu jest proporcjonalna do liczby jader ktore nie ulegly rozpadowi
Nt=N0*(e)do potegi minus lambda*t (tu lambda - stała rozpadu, e-podst. log. nat.)
2.Aktywność - charakteryzuje zdolnosc prom. danej próbki, A=deltaN/deltat (deltaN - liczba przemian jądrowych) [A]=Bq ( bekerel)
3.Okres polowicznego rozpadu - czas w ktorym poczatkowa liczba jader ulegnie w polowie rozpadowi, T1/2= 0,693/lambda(stała rozpadu)
-Dlugosc fali generowanego promieniowania (ultrafiolet pozniej 400nm, swiatlo widzialne 400-780nm i podczerwien powyzej 780nm)
-rodzaj osrodka laserujacego - gazowe, cieczowe, na cialach stalych

-sposob generacji- lasery o pracy ciaglej i impulsowej
7. Mechanizm oddzialywania swiatla laserowego na tkanki - swiatlo laseowe w oddzialywaniu z tkanka ulega : przejsciowemu odbiciu, rozproszeniu, transmisji, czesciowej lub calkowitej absorpcji. Reakcje tkanki zapoczatkowuje pochlonieta energia promieniowania laserowego.
-Reakcja zalezy od : skladu chemicznego tkanki, cech promieniwania (dlugosc, moc, czas). Glebokosc wnikania promieniowania laserowego zalezy od : dlugosci, rodzaju tkanki.
- Promieniowanie laserowe w zaleznosci od mocy powoduje w tkankach efekty pierwotne : fotobiochemiczny(biostymulacja), fototermiczny i fotojonizujący.
8. Zastosowanie lasera w terapii i diagnostyce medycznej - Biostymulacja (przyspieszenie gojenia ran, odlezyn, terapia bolu, urazy), efekt fototermiczny "nóż świetlny"(niszczenie zmienionych tkanek i koagulacja osocza), efekt fotojonizujacy (okulistyka- rozbijanie zatorow w nacz. krwionosnych, korygowanie wad wzroku, hamowanie rozwoju jaskry), onkologia - rozbijanie nowotworów i metoda PDT, angiochirurgia (usuwanie zatorow w ukl. krwionosnym), ginekologia (leczenie endometriozy), dermatologia (usuwanie przebarwien), chirurgia
Pole elektryczne, magnetyczne i elektromagnetyczne
1. Naturalne i sztuczne zrodla pol
-naturalne ; ziemskie, sloneczne, wszechswiat, komórka żywa, potencjaly spoczynkowe tkanek miesniowych i nerw., serce
-sztuczne ; rtv, agd, tel. komórkowy, cb radio, radary, stacje badawcze
2. Wielkosci opisujace PEM( pole elektromagnetyczne)
-natężenie pola ; stosunek siły działającej na ładunek do wartości tego ładunku E=F/q
-indukcja magnetyczna ; B=F/q*V(predkosc) [B]=1Tessla
-predkosc fali ; c=1/pierwiastek z E0*Uzkreską0
-natezenie fali ; I=deltaE/deltat*deltaS = deltaP/deltat (E-natezenie, S-powierzchnia, P-moc, t-czas)
3. Kryteria podziału fal
-czestotliwosc (f)
-dlugosc fali(lambda)
-stosunek hv/kT
-sposob generacji
-pierw. zjaw. fiz w oddzialywaniu z materia



~Przeciwwskazania do diatermii ; nowotwory, gruzlica, ciaza, obecnosc metalowych implantow, zapalenie ucha srodkowego.
- Diatermia- ciepło wytwarzane jest wewnatrz tkanki
- Hipertermia - selektywne ogrzewanie tkanek, temp = 43 - 47cels, zniszczenie tkanek, wykorzystuje sie w leczeniu nowotworow, poniewaz guzy sa wrazliwe na temp, przez uposledzony system termoregulacji.
8. Skutki nietermiczne oddzialywania PEM na czlowieka
-zmiany obrazu krwi, bezsennosc, zmiany poziomu hormonów, zaklocenia w dzialaniu rozrusznika serca, bialaczka mielocytowa, guzy mozgu, poronienia, 3dniowy wzwód prącia
9. ochrona przed promieniowaniem elektromagnetycznym:
-odziez ochronna, okulary ochronne, regulacja czasy pracy.
Prąd elektryczny
1. wielkosci charakteryzujące przeplyw pradu w obwodzie - natezenie(I=deltaq/deltat [I]=Amper) napiecie(U=W/q [U]=Volt) opór (R=ro*l/s [R]=Ohm) gęstośc (j=I/s)
2. Prawa rządzące pradem
-prawo Ohma - U/I=const=R
-I prawo Kirchoffa - suma natezen pradow wplywajacych do wezla jest rown sumie wyplywyajacych
-II - w zamknietym obwodzie suma spadkow napiec na oporach jest rowna sumie sil elektromotorycznych wystepujacych w tym obwodzie SUMA I*R = SUMA SEM
3. Fizyczne podstawy oddzialywania pradu stalego na org. zywe:
-elektrotermiczne- cieplo to wynik tarcia pomiedzy jonami a lepkim srodowiskiem Q=(I)2*R*t.
-elektrochemiczne(elektroliza)- w otoczeniu elektrod metalowych wprowadzonych do tkanki dochodzi do reakcji miedzy woda a jonami sodu i chloru w plynach tkankowych. Jony te daza do odp. elektrod i reaguja z woda. Dookola katody gromadza sie jony OH-, dookola katody H+. m=k*I*t
-elektrokinetyczne- osmoza i elektroforeza - te procesy zachodza w roztworach koloidalnych. Elektroosmoza- przeplyw cieczy przez porowata przegrode pod wplywem napiecia doprowadzonego do elektrod zanuzonych w roztworze. Elektroforeza - ruch naladowanych czasteczek w polu elektrycznym wzgledem nieruchomego osrodka rozpraszajacego.
4.Galwanizacja i jonoforeza
- galwanizacja, wskazania - choroby zwyrodnieniowe kregoslupa i stawow, porazenie wiotkie, uszkodzenia miesni i stawow zanik miesni, problemy ukl. krazenia, miazdzyca, rwa kulszowa, stany po urazach. Przeciwwskazania- gruzlica, ciaza, nowotwory, rozrusznik serca i metalowe wstawki.
-jonoforeza - wprowadzenie do ciala pacjenta lekow w postaci jonowej przy pomocy pradu stalego.


4. Promieniowanie naturalne - spontaniczny rozpad nietrwalych jader atomowych,
emisja czasteczek alfa, beta+, beta- lub kwantow energii gamma.
-przemiana alfa : emisja z jadra cz. alfa, silnie oddzialywuje z materią [a;z:X->4;2:alfa + a-4;z-2X]
-beta-:emisja elektronu, przemiana neutronu>proton, slabe oddz. z mat. [a;z:X->a;z+1:X + 0;-1:Beta + V(antyneutrino)]
-beta+:emisja pozytonu, przemiana proton>neutron [a;z:X-> a;z-1:X + 0;+1Beta +V(neutrino)]
-gamma: gdy jadro jest w stanie wzbudzonym (po emisji alfa lub beta) przechodzi w stan o nizszej energii lub do stanu podst. [a;z:X->a;zX + 0;0Gamma] nie odchyla pola E, B, jest bardizej przenikliwe od pozostalych, wywoluje luminescencje
5. oddzialywanie promieniowania korpuskularnego (jonizacja bezposrednia : alfa, beta + i -)
-jonizacja - wynik elektrostatycznego oddzialywania czasteczki obdarzonej ladunkiem z elektronami walencyjnymi atomow lub czasteczek srodowiska.
-miara jonizacji - liczba par jonow wyzwolonych wzdluz jednostki drogi czasteczki jonizujacej.
-intensywnosc jonizacji - okresla LET - utrata energii - delta e, przez cz. jonizujaca na jednostke drogi (detaL) LET = deltaE/deltaL
6. oddzialywanie promieniowania elektromagnetycznego z materia (jonizacja posrednia : gamma, X))

-zjawisko fotoelektryczne - polega na pochlanianiu fotonu przez atom i emisje elektronu z powloki lezacej w poblizu jadra hv = (MV2/2) + W
-zjawisko comptona - sprezyste zderzenie fotonu z elektronem, foton zostaje rozproszony na elektrony swobodne, energia fotonu rozproszonego ulega zmniejszeniu w stosunku do energii fotonu padajacego, elektron zostaje odrzucony z predkoscia V, pod katem alfa hv = (MV2/2) + hv(prim), rozproszony foton moze

wyzwalac zjawisko fotoelektryczne
-zjawisko tworzenia par elektron-pozyton - gdy energia fotonu jest wieksza niz 1,02meV = 2m0c2, nastepuje zmiana energii promieniowania na 2cz. elementarne e+ i e- (fotonu na parę elektron-pozyton) hv= 2mc2 + Ek+ + Ek-
wytworzone elektrony jonizuja czesc osrodka, pozyton po utracie zdolnosci jonizacji ulega anihilacji i zderzeniu z elektronem
7. efekty pierwotne promieniowania jonizujacego ( stadium chemiczne)
- powstanie wolnych rodnikow (radioliza) - promieniowanie jonizujace moze doprowadzic do zerwania wiazan w czasteczce i ich rozpadu na cz. o niekompletnych spinach=rodniki. Rodniki najczesciej trafiaja na H2O i nastepuje radioliza wody. 1etap (jonowy) - H+;OH-,H3O+. 2etap (rodnikowy)- elektron, H*, OH*. 3etap (cząsteczkowy) - H2, H2O2
8. Dzialanie biologiczne
-posrednie - wolne rodniki powstajace w wyniku rozrywania wiazan chemicznych, uszkadzaja czasteczki odpowiedzialne za prawidlowe funkcjonowanie kom i tkanek.
-bezposrednie - radioliza kw. nukleinowych, powoduje smierc lub mutacje komorki
-somatyczne- zmiany, zaburzenia cz. fizjologicznej kom., zmiany nowotworowe, zespol jelitowy, zespol szpikowy, zespol mozgowo-naczyniowy
-genetyczne - widoczne w nastepnym pokoleniu, bialaczka, zacma, bezplodnosc
-ocena - podstawą jest ocena przezywalnosci komorek w danej populacji
f(liczba kom. z zachowanymi wlasciwosciami biologicznymi po napromieniowaniu dawką D)=N/N0(liczba kom przed napr.) * e do potegi -k(miara wrazliwosci populacjji)*D(dawka)
9.Radiowrażliwość kom. i tkanek
-wysoką posiadają : jajniki, jelito, jądra
-wzglednie wysoka : skóra, jama ustna, odbytnica, pochwa, krtań
-średnia : tk. chrzestna, kostna (w okresie rozwoju)
-wzglednie niska : nerka, watroba, nadnercza, przysadka, miesnie, mozg, tk. nerwowa, trzustka
10. czynniki wplywajace na radiowrazliwosc
-efekt tlenowy (efekty napromieniowania sa wieksze jesli w kom. napromieniowanej jest tlen)
-moc dawki (wieksza moc=wieksze uszkodzenia)
-faza cyklu zyciowego komorki ( najwrazliwsze w okresie przedsyntetycznym, wczesnej fazie syntezy DNA, mitozy)
11. Dozymetria - moc dawki pochlonietej P = deltaD/deltat
-dawka pochlonieta [D]- ilosc energii pochlonietej przez jednostke masy D=deltaE/deltam
-dawka ekspozycyjna [X] - ilosc ładunku jednego znaku wytworzonych przez prom. jonizujace w jednostce masy czasu X = deltaq/deltam

*prezentacja A - na ekranie widoczne paski, odleglosc miedzy nimi to granice osrodkow, dodatkowe linie sa rownoznaczne ze zmianiami patologicznymi, sygnal z przetwornika przekladany jest bezposrednio na plytki odchylenia pionowego oscyloskopu, na plytki odchylenia poziomego przylozona jest podstawa T
*prezentacja B - sygnal w postaci plamek, ich jasnosc zalezy od natezenia echa
*prezentacja TM - jest to obraz dynamiczny, ciagly, umozliwia obserwacje ruchów, efekty zalezne od natezenia
-metody dopplerowskie - opieraja sie na zjawisku dopplera : zmiana czestotliwosci fali, w zaleznosci od zmiany predkosci zrodla lub obserwatora, rejestracja dzwiekow odbitych.
*Pomiar predkosci krwi; wysylamy fale o danej czestotliwosci, dociera do poruszajacego sie erytrocytu, nastepuje czesciowe odbicie, staje sie to dla glowicy ruchomym zrodlem, nastepuje zmiana czestotliwosci po raz drugi.
*Pomiar mozliwy dzieki roznicy czestotliwosci wystepujacej miedzy fala nadawcza a odbiorcza
*f0(czestotliwosc odebrana)=fn(cz.nadawana)*(1+-V/Y)
*V(krwi)=(c(predkosc dzwieku)*deltaf)/(2f0*cos*kąt między kierunkiem rozchodzenia się fali, a kierunkiem przeplywu krwi_ Y z pętelką)
4. Efekty biologiczne dzialania fal ultradzwiekowych
-efekty mechaniczne (kawitacja - zmiana isniena w plynie, powoduje powstanie fal uderzeniowych, powstaja pecherzyki kawitacyjne)
-termiczne (powstanie ciepla przez tarcie, zalezy od natezenia)
-chemiczne (wzrost predkosci reakcji chemicznej, rozpad duzych czasteczek)
5. Bezpieczenstwo w zastosowaniu UD w medycynie - jesli dawka nie przekracza normy to brak dzialan ubocznych
wplyw wybranych czynnikow fizycznych na organizm
1. wplyw temp. - wyrażony za pomoca wspolczynnika vant hoffa Q10= V(T+10K)/V(T)
V(T+10K) - predkosc przebiegu procesow w temp. T=T+10K
-dla procesów człowieka Q10= 1-4
-dla procesow fizycznych Q10= 1,3 - 3
-dla proc. chem. Q10 = 2 -3
2.Termoregulacja - osrodek utraty ciepla w tylnej cz. podwzgorza, uruchamia rozszerzenie naczyn, zwieksza akcj serca, zatrzymuje osrodek drzenia miesni, zwieksza pocenie. Osrodek zatrzymania ciepla w przedniej cz. podwzgorza (na odwrót)
-Hipotermia - straty ciepla sa wyzsze niz ciepla metabolizowane, zbyt szybkie ochlodzenie w stosunku do mozliwosci wytwarzania ciepla, moze byc spowodowane rowniez przez zahamowanie proc. metabolicznych, temp=24Cels. zagraza zyciu.

-równoważnik dawki [H] - pozwala na scharakteryzowanie skutkow biol. jednostka : SV (sieviert) H = q(wspolczynnik jakosci prom. zalezny od LET)*D*N(inne czyniki modyfikujace)
-aktywnosc
-dawka graniczna 20mSV
Ultradzwieki - fale mechaniczne przenoszone przez drgania czesci osrodka. Czestotliwosc powyzej 20kHz.
1.Parametry charakteryzujace fale ultradzwiekowe :
- dlugosc fali- najmniejsza odleglosc miedzy czesciami osrodka objetego zaburzeniem falowym, ktorych fazy drgan sa takie same, lambda = V*T,
- faza - okresla w ktorej czesci okresu fali znajduje sie pkt fali (jednostki : radian)
-predkosc V=pierwiastek z B/ro (B- modul sprezystosci objetosciowej, ro - gestosc osrodka)
-czestotliwosc - okresla ile pelnych drgan wykonuje czasteczka w jednostce czasu (f=V/lambda), f jest charakterystyczna dla danego generatora i nie ulega zmianie przy przejsciu przez tkanki i narzady
-cisnienie akustyczne - p=ro*V*f
-natezenie - ilosc energii przenoszonej w danej jednostce czasu przez jednostke powierzchni prostopadlej do kierunku rozchodzenia sie fali (I=E/S*t=W/S ; [I]=W/m2) decyduje o efektach biologicznych i zasiegu rozchodzenia sie fali
-poziom natezenia - pomaga w okresleniu jak wielki jest hałas (eL) l=10log*(I/I0)
2.Fizyczne podstawy diagnostyki ; fala ultradzwiekowa ulega wszystkim typowym zjawiskom ich udzial zalezy od: f(czestotliwosc), rodzaju tkanki, impedancji akustycznej(Z=ro*V)
-odbicie - zachodzi na granicy osrodkow o roznej impedancji, im wieksza roznica miedzy oporami akustycznymi osrodkow tym czestsze zachodzi odbicie
-wspolczynnik transmisji (T=1-R; R-wspolczynnik odbicia)
-wspolczynnik odbicia R=I/I0=[(Z1-Z2)/(Z1+Z2)]2
-interferencja fal - nakladanie sie fal, w wyniku niejednorodnosci tkanek powstaje fala stojąca
-tlumienie fal - wynik absorpcji i rozproszenia, jest czynnikiem decydujacym o glebokosci wnikania fal do osrodka (I=I0*e do potegi minus uzkreska*x)
-zalamanie - nie stanowi duzego problemu w USG bo predkosc w tkankach miekkich jest porownywalna
-absorpcja - skutek przeksztalcenia energii fali w cieplo
^powyzsze zjawiska zalezą od rodz. tkanki, czestotliwosci fali, orientacji powierzchni, impedancji
3. Metody wizualizacji
-echografia

-Hipotermia sztuczna - uzywana w zabiegach leczniczych, śródoperacyjna i terapeutyczna, temp = 33, 35Cels, przy temp = 19 zatrzymanie akcji oddechowej, temp = 9 stop nerwy
-Hypertermia - stan podwyzszonej temp spowodowany czynnikami zew., powyzej temp = 44 ustaja proc. metaboliczne.
3. wplyw wilgotnosci na org.
-wilgotnosc wzgledna ; stosunek wilg. bezwzglednej do maxymalnej
-wilg. bezwzgledna ; stosunek aktualnej zaw. H2O w powietrzu do 1m3
ilosc pary zaw. w powietrzu w plucach zalezy od wilgotnosci bezwzglednej, a parowanie ze skory zalezy od wilgotnosci wzglednej.
4. Komfort klimatologiczny - wplywa na niego wilgotnosc, w zimie optymalna wilg = 40, 60%, a minimalna = 30%.
5. Rodzaje hałasu
-przemyslowy, komunikacyjny, komunalny(osiedlowy), mieszkaniowy
<ponizej 35dB nieszkodliwe; 75-85 przy przedluzajacym sie czasie trwania spada wydajnosc pracy, oslabienie slyszenia, bole glowy; 85-130dB uszkodzenie sluchu, zaburzenia krazenia, nerwowego, rownowagi; 130-150 drgania narzadow wew., schorzenia i uszkodzenia; powyzej>150dB nudności, zaburzenia równowagi, zmiany proporcjonalnego skladu krwi, depresja, lęk, uniemozliwia koordynacje.

---