Ministério da Educação da República da Bielorrússia

Associação educacional e metodológica de universidades da República da Bielorrússia

na educação médica

FÍSICA MÉDICA E BIOLÓGICA

Currículo Modelo

Para instituições de ensino superior na especialidade

1-79 01 01 Medicina

Nota explicativa

Física médica e biológica - um complexo de seções de física aplicada e biofísica, que considera leis e fenômenos físicos em relação à resolução de problemas médicos. O curso de física médica e biológica também inclui o material necessário para estudar os princípios do design de equipamentos médicos e as regras para seu uso seguro; elementos do aparato matemático utilizado para a descrição quantitativa de processos biomédicos e processamento de dados médicos.

O currículo padrão da disciplina é baseado nos seguintes materiais e documentos:

Padrões educacionais:

por especialidade 1-79 01 01 Medicina Geral, número de registro OS RB 1-79 0101-2008;

por especialidade 1-79 01 02 Pediatria, número de registro OS RB 1-79 01 02-2008;

especialidade 1-79 01 03 Trabalho médico e preventivo, matrícula OS RB 1-79 01 03-2008.

Currículos típicos:

especialidade 1-79 01 01 Medicina Geral, homologada em 16.04.2008, registro nº L 79-005/tipo;

por especialidade 1-79 01 01 Medicina Geral, especializações 1-79 01 01 01 Empresa médica militar, homologada em 16.04.2008, registo n.º L 79-006/tipo.;

pela especialidade 1-79 01 02 Pediatria, homologado em 16/04/2008, matrícula L 79-007/tipo .;

por especialidade 1-79 01 03 Trabalho médico e preventivo, aprovado em 16/04/2008, registro nº L 79-008/tipo.

O objetivo é ensinar aos alunos as leis físicas básicas subjacentes ao funcionamento de um organismo vivo e os fundamentos dos métodos físicos modernos de diagnóstico e tratamento.

Tarefas: estudar as propriedades mecânicas e reológicas de tecidos biológicos; propriedades físicas de campos mecânicos, elétricos, magnéticos e eletromagnéticos de diferentes faixas de frequência e características de seu impacto no corpo humano; estudar os fundamentos físicos dos métodos modernos de diagnóstico e tratamento; estudar os métodos de processamento matemático de dados de pesquisa médica; dar aos alunos o conhecimento necessário tanto no estudo de outras disciplinas acadêmicas quanto na prática de um médico.

As tarefas definidas são alcançadas estudando:

1. processos físicos e físico-químicos que ocorrem em um organismo vivo, métodos para seu estudo e descrição;

propriedades físicas dos tecidos biológicos e propriedades dos campos físicos que atuam sobre eles;

fundamentos físicos de métodos modernos para diagnosticar o estado do corpo: ultra-som, imagens térmicas, raios-X, ressonância magnética e outros estudos,

métodos de teoria das probabilidades e estatística matemática para processamento de dados médicos.

As questões estudadas no curso de física médica e biológica são necessárias para estudantes no estudo de disciplinas médicas como fisiologia normal, fisiologia patológica, fisioterapia e reabilitação médica, oftalmologia, diagnóstico e terapia de radiação, saúde pública e saúde, radiação e medicina ambiental .

Ao ensinar física médica e biológica, são usadas formas clássicas: palestras (incluindo multimídia), aulas práticas e laboratoriais. Formas de controle: testes, testes de computador nas seções concluídas do curso, crédito e exame do curso.

Mesa 1.

tabela 1

Nível planejado de treinamento do aluno

O aluno deve saber:

Padrões físicos gerais subjacentes aos processos que ocorrem no corpo; propriedades reológicas de tecidos e líquidos biológicos;

características dos fatores físicos (terapêuticos, climáticos, industriais) que afetam o corpo e os mecanismos biofísicos de tal impacto;

finalidade, fundamentos do dispositivo e uso prático do equipamento médico, precauções de segurança ao trabalhar com ele;

fundamentos de métodos matemáticos para processamento de dados médicos.

O aluno deve ser capaz de:

usar instrumentos básicos de medição;

trabalho em equipamentos médicos físicos (eletrônicos) apresentados na oficina de laboratório;

Resultados da medição do processo.

O aluno deve adquirir as competências para:

métodos mestres para determinar várias características físicas e mecânicas de objetos biológicos;

uso prático de algumas amostras de equipamentos médicos e de diagnóstico.

Plano temático aproximado

1. Descrição matemática de processos e processamento biomédicos

dados médicos

1.1. Fundamentos de cálculo diferencial. Encontrando derivadosfunções. Gráficos de função

Derivada de uma função como medida da velocidade de um processo. gradientes. O uso de derivadas para o estudo de funções em um extremo. Funções derivadas e diferenciais, seu significado geométrico e físico. Derivadas de ordens superiores. Derivadas parciais e diferenciais totais de funções de várias variáveis.

Ano de emissão: 2003

Gênero: Biofísica

Formato: Djvu

Qualidade: Páginas digitalizadas

Descrição: O estudo da física nas universidades médicas tem uma série de características. Segundo os autores, um curso de física em tal universidade, juntamente com a fundamentalidade, deve ter um “endereço médico” claro, ou seja, ser perfilado. O perfilamento consiste na seleção do material e na ilustração das possíveis aplicações da física na medicina. Não é apenas uma motivação para os alunos estudarem física, mas também é necessário devido ao volume bastante limitado do curso de física nas universidades médicas.
Uma das dificuldades metodológicas deste curso é a combinação da fundamentalização com a definição de perfis. Essa é uma das características do livro didático "Física Médica e Biológica". Outra característica está relacionada ao fato de que a biofísica não é apontada como uma parte separada, mas é apresentada nas seções relevantes como a física dos vivos.
Como uma seção introdutória ao material principal, uma introdução à metrologia, elementos da teoria das probabilidades e estatística matemática são considerados.
Em comparação com a edição anterior, o livro "Física Médica e Biológica" removeu vários capítulos (fundamentos da cibernética, mecânica do movimento rotacional, indução eletromagnética) e reduziu a apresentação de tópicos individuais (termodinâmica, corrente elétrica). O “componente biofísico” foi aumentado: processos de ondas automáticas, biofísica quântica, etc.
A descrição do equipamento no livro didático é apresentada esquematicamente, pois é fornecida com mais detalhes no "Guia para o trabalho de laboratório em física médica e biológica" por M. E. Blokhina, I. A. Essaulova, G. V. Mansurova (M., "Drofa", 2001 ). Exemplos e problemas podem ser encontrados na "Coleção de Problemas em Física Médica e Biológica" de A. N. Remizov, A. G. Maksina (Moscou, Drofa, 2001). O livro didático e os manuais listados constituem um único complexo metodológico. As referências a essas edições serão indicadas no texto deste livro como , respectivamente.

"Física médica e biológica"

Metrologia. Teoria da Probabilidade e Estatística Matemática
Introdução à metrologia
§ 1.1. Problemas básicos e conceitos de metrologia
§ 1.2. Suporte metrológico
§ 1.3. Metrologia médica. Especificidades das medições biomédicas
§ 1.4. Medidas físicas em biologia e medicina
Teoria da probabilidade
§ 2.1. Evento aleatorio. Probabilidade
§ 2.2. Valor aleatório. Lei de distribuição. Características numéricas
§ 2.3. Lei de distribuição normal
§ 2.4. Distribuições de Maxwell e Boltzmann
Estatísticas matemáticas
§ 3.1. Conceitos básicos de estatística matemática
§ 3.2. Estimativa dos parâmetros da população geral com base em sua amostra
§ 3.3. Testando hipóteses
§ 3.4. dependência de correlação. Equações de regressão
Mecânica. Acústica
Algumas questões de biomecânica
§ 4.1. Trabalho mecânico do homem. Ergometria
§ 4.2. Algumas características do comportamento humano durante sobrecargas e ausência de peso
§ 4.3. O aparelho vestibular como um sistema de orientação inercial
Vibrações mecânicas e ondas
§ 5.1. Vibrações mecânicas livres (não amortecidas e amortecidas)
§ 5.2. Energias cinéticas e potenciais do movimento oscilatório
§ 5.3. Adição de vibrações harmônicas
§ 5.4. Oscilação complexa e seu espectro harmônico
§ 5.5. Vibrações forçadas. Ressonância
§ 5.6. Auto-oscilações
§ 5.7. Equação de onda mecânica
§ 5.8. Fluxo de energia e intensidade da onda
§ 5.9. ondas de choque
§ 5.10. efeito Doppler
Acústica
§ 6.1. A natureza do som e suas características físicas
§ 6.2. características da sensação auditiva. O conceito de audiometria
§ 6.3. Base física de métodos de pesquisa sólidos na clínica
§ 6.4. resistência da onda. Reflexão das ondas sonoras. Reverberação
§ 6.5. A física da audição
§ 6.6. Ultrassom e suas aplicações na medicina
§ 6.7. infra-som
§ 6.8. vibrações
Fluxo e propriedades dos líquidos
§ 7.1. Viscosidade de um líquido. A equação de Newton. Fluidos newtonianos e não newtonianos
§ 7.2. O fluxo de um fluido viscoso através de tubos. Fórmula de Poiseuille
§ 7.3. Movimento de corpos em um fluido viscoso. Lei de Stokes
§ 7.4. Métodos para determinar a viscosidade de um líquido. Método clínico para determinar a viscosidade do sangue
§ 7.5. fluxo turbulento. Número de Reynolds
§ 7.6. Características da estrutura molecular dos líquidos
§ 7.7. Tensão superficial
§ 7.8. Umectante e não umectante. Fenômenos capilares
Propriedades mecânicas de sólidos e tecidos biológicos
§ 8.1. Corpos cristalinos e amorfos. Polímeros e Biopolímeros
§ 8.2. cristais líquidos
§ 8.3. Propriedades mecânicas dos sólidos
§ 8.4. Propriedades mecânicas dos tecidos biológicos
Problemas físicos da hemodinâmica
§ 9.1. Padrões de circulação
§ 9.2. onda de pulso
§ 9.3. Trabalho e poder do coração. Máquina coração-pulmão
§ 9.4. Base física do método clínico para medir a pressão arterial
§ 9.5. Determinação da velocidade do fluxo sanguíneo
Termodinâmica. Processos físicos em membranas biológicas
Termodinâmica
§ 10.1. Conceitos básicos de termodinâmica. Primeira lei da termodinâmica
§ 10.2. A segunda lei da termodinâmica. Entropia
§ 10.3. Estado estacionário. Princípio da produção mínima de entropia
§ 10.4. O corpo como um sistema aberto
§ 10.5. Termometria e calorimetria
§ 10.6. Propriedades físicas de meios quentes e frios usados ​​para tratamento. O uso de baixas temperaturas na medicina
Processos físicos em membranas biológicas
§ 11.1. A estrutura e os modelos de membranas
§ 11.2. Algumas propriedades físicas e parâmetros de membranas

§ 11.3. Transferência de moléculas (átomos) através das membranas. equação de Fick
§ 11.4. Equação de Nernst-Planck. Transporte de íons através das membranas
§ 11.5. Variedades de transferência passiva de moléculas e íons através de membranas
§ 11.6. transporte Ativo. Experiência de uso
§ 11.7. Potenciais de equilíbrio e de membrana estacionários. potencial de repouso
§ 11.8. Potencial de ação e sua distribuição
§ 11.9. Meios ativamente excitáveis. Processos de ondas automáticas no músculo cardíaco
Eletrodinâmica
Campo elétrico
§ 12.1. Tensão e potencial - características do campo elétrico
§ 12.2. dipolo elétrico
§ 12.3. O conceito de multipolar
§ 12.4. Gerador elétrico dipolo (dipolo atual)
§ 12.5. Base física da eletrocardiografia
§ 12.6. Dielétricos em um campo elétrico
§ 12.7. Efeito piezoelétrico
§ 12.8. Energia do campo elétrico
§ 12.9. Condutividade de eletrólitos
§ 12.10. Condutividade elétrica de tecidos biológicos e líquidos em corrente contínua
§ 12.11. Descarga elétrica em gases. Aeroíons e seu efeito terapêutico e profilático
Um campo magnético
§ 13.1. Principais características do campo magnético
§ 13.2. lei de Ampère
§ 13.3. A ação de um campo magnético sobre uma carga elétrica em movimento. Força Lorentz
§ 13.4. Propriedades magnéticas da matéria
§ 13.5. Propriedades magnéticas dos tecidos do corpo. O conceito de biomagnetismo e magnetobiologia
Oscilações e ondas eletromagnéticas
§ 14.1. oscilações eletromagnéticas livres
§ 14.2. Corrente alternada
§ 14.3. Impedância em um circuito de corrente alternada. Ressonância de estresse
§ 14.4. impedância do tecido corporal. Dispersão da impedância. Base física da reografia
§ 14.5. Impulso elétrico e corrente de impulso
§ 14.6. Ondas eletromagnéticas
§ 14.7. Escala de ondas eletromagnéticas. Classificação dos intervalos de frequência adotados na medicina
Processos físicos nos tecidos quando exposto a campos de corrente e eletromagnéticos
§ 15.1. A ação primária da corrente contínua nos tecidos do corpo. Galvanização. Eletroforese de substâncias medicinais
§ 15.2. Exposição a correntes alternadas (impulso)
§ 15.3. Exposição a um campo magnético alternado
§ 15.4. Exposição a um campo elétrico alternado
§ 15.5. Exposição a ondas eletromagnéticas
eletrônica médica
Conteúdo de eletrônica. Segurança elétrica. Confiabilidade de equipamentos eletrônicos médicos
§ 16.1. Eletrônica geral e médica. Os principais grupos de dispositivos e dispositivos eletrônicos médicos
§ 16.2. Segurança elétrica de equipamentos médicos
§ 16.3. Confiabilidade do equipamento médico
Sistema para obter informações biomédicas
§ 17.1. Diagrama estrutural da remoção, transmissão e registro de informações médicas e biológicas
§ 17.2. Eletrodos para receber sinal bioelétrico
§ 17.3. Sensores de informação biomédica
§ 17.4. Transmissão de sinal. radiotelemetria
§ 17.5. Gravadores analógicos
§ 17.6. O princípio de operação de dispositivos médicos que registram biopotenciais
Amplificadores e osciladores e seus possíveis usos em equipamentos médicos
§ 18.1. Ganho do Amplificador
§ 18.2. A característica de amplitude do amplificador. Distorção não linear
§ 18.3. A resposta de frequência do amplificador. Distorção linear
§ 18.4. Amplificação de sinais bioelétricos
§ 18.5. Vários tipos de geradores eletrônicos. O gerador de oscilações pulsadas em uma lâmpada de néon
§ 18.6. Estimuladores eletrônicos. Equipamento eletrônico de fisioterapia de baixa frequência
§ 18.7. Equipamento eletrônico fisioterapêutico de alta frequência. Dispositivos de eletrocirurgia
§ 18.8. Osciloscópio eletrônico
Óptica
Interferência e difração da luz. Holografia
§ 19.1. fontes de luz coerentes. Condições para a maior amplificação e atenuação das ondas

§ 19.2. Interferência de luz em placas finas (filmes). Iluminação da ótica
§ 19.3. Interferômetros e sua aplicação. O conceito de um microscópio de interferência
§ 19.4. Princípio de Huygens-Fresnel
§ 19.5. Difração de fenda em feixes paralelos
§ 19.6. Grade de difração. Espectro de difração
§ 19.7. Fundamentos da análise de difração de raios X
§ 19.8. O conceito de holografia e sua possível aplicação na medicina
Polarização da luz
§ 20.1. A luz é natural e polarizada. Lei de Malus

§ 20.2. Polarização da luz após reflexão e refração no limite de dois dielétricos
§ 20.3. Polarização da luz na birrefringência
§ 20.4. Rotação do plano de polarização. Polarimetria
§ 20.5. Estudo de tecidos biológicos em luz polarizada
óptica geométrica
§ 21.1. A óptica geométrica como caso limite da óptica ondulatória
§ 21.2. Aberrações da lente
§ 21.3. O conceito de um sistema óptico centrado ideal
§ 21.4. O sistema óptico do olho e algumas de suas características
§ 21.5. Desvantagens do sistema óptico do olho e sua compensação
§ 21.6. lupa
§ 21.7. Sistema óptico e dispositivo de microscópio
§ 21.8. Resolução e ampliação útil do microscópio. O conceito da teoria de Abbe
§ 21.9. Algumas técnicas especiais de microscopia óptica
§ 21.10. Fibra óptica e seu uso em dispositivos ópticos
Radiação térmica dos corpos
§ 22.1. Características da radiação térmica. corpo negro
§ 22.2. Lei de Kirchhoff
§ 22.3. Leis da radiação do corpo negro
§ 22.4. Radiação do Sol. Fontes de radiação térmica usadas para fins médicos
§ 22.5. Dissipação de calor do corpo. O conceito de termografia
§ 22.6. Radiação infravermelha e sua aplicação na medicina

§ 22.7. Radiação ultravioleta e sua aplicação na medicina
§ 22.8. Organismo como fonte de campos físicos
Física dos átomos e moléculas. Elementos da biofísica quântica
Propriedades ondulatórias das partículas. Elementos de mecânica quântica
§ 23.1. A hipótese de De Broglie. Experimentos sobre a difração de elétrons e outras partículas
§ 23.2. Microscópio eletrônico. O conceito de óptica eletrônica
§ 23.3. Função de onda e seu significado físico
§ 23.4. Relações de incerteza
§ 23.5. equação de Schrödinger. Elétron em um poço de potencial
§ 23.6. Aplicação da equação de Schrödinger ao átomo de hidrogênio. Números quânticos
§ 23.7. O conceito da teoria de Bohr
§ 23.8. Conchas eletrônicas de átomos complexos
§ 23.9. Níveis de energia das moléculas
Emissão e absorção de energia por átomos e moléculas
§ 24.1. absorção de luz
§ 24.2. dispersão de luz
§ 24.3. Espectros atômicos ópticos
§ 24.4. Espectros moleculares
§ 24.5. Vários tipos de luminescência
§ 24.6. Fotoluminescência
§ 24.7. Quimioluminescência
§ 24.8. Lasers e suas aplicações na medicina
§ 24.9. Processos fotobiológicos. Conceitos sobre fotobiologia e fotomedicina
§ 24.10. Fundamentos biofísicos da recepção visual
ressonância magnética
§ 25.1. Divisão de níveis de energia de átomos em um campo magnético
§ 25.2. Ressonância paramagnética eletrônica e suas aplicações biomédicas
§ 25.3. Ressonância magnética nuclear. Introscopia de RMN (ressonância magnética)
Radiação ionizante. Fundamentos de dosimetria
radiação de raios-x
§ 26.1. Dispositivo de tubo de raios-X. Raio X de Bremsstrahlung
§ 26.2. Radiação característica do raio-x. Espectros de raios-x atômicos
§ 26.3. Interação da radiação de raios X com a matéria

§ 26.4. Base física para o uso de raios X na medicina
Radioatividade. Interação da radiação ionizante com a matéria
§ 27.1. Radioatividade
§ 27.2. Lei básica do decaimento radioativo. Atividade
§ 27.3. Interação da radiação ionizante com a matéria

§ 27.4. Base física da ação da radiação ionizante no corpo
§ 27.5. Detectores de radiação ionizante
§ 27.6. O uso de radionuclídeos e nêutrons na medicina

§ 27.7. Aceleradores de partículas e seu uso na medicina
Elementos de dosimetria de radiações ionizantes
§ 28.1. Dose de radiação e dose de exposição. Taxa de dose

§ 28.2. Avaliação quantitativa do efeito biológico das radiações ionizantes. Dose equivalente
§ 28.3. Instrumentos dosimétricos
§ 28.4. Proteção contra radiações ionizantes

Ano de lançamento: 2012

Gênero: Física Médica

Formato: DjVu

Qualidade: páginas digitalizadas

Descrição: O conceito mais amplo, incluindo tudo o que nos cerca e a nós mesmos, é matéria. É impossível dar uma definição lógica ordinária da matéria, na qual se indica um conceito mais amplo, e então se nota um sinal do sujeito da definição, pois não há conceito mais amplo que a matéria. Portanto, em vez de uma definição, muitas vezes se diz simplesmente que a matéria é uma realidade objetiva que nos é dada em sensações.
A matéria não existe sem movimento. Movimento refere-se a todas as mudanças e processos que ocorrem no Universo. Formas de movimento condicionalmente diferentes e diversas podem ser representadas por quatro tipos: físico, químico, biológico e social. Isso permite classificar diferentes ciências dependendo do tipo de movimento que estudam. A física estuda a forma física do movimento da matéria.

Mais detalhadamente, a forma física do movimento da matéria pode ser dividida em mecânica, molecular-térmica, eletromagnética, atômica, intranuclear. Naturalmente, tal divisão é condicional. No entanto, a física como disciplina acadêmica geralmente é apresentada precisamente nessas seções.
A física, como outras ciências, usa vários métodos de pesquisa, mas eles, em última análise, correspondem à unidade da teoria e da prática e refletem a abordagem científica geral para entender a realidade circundante: observação, reflexão, experiência. Com base em observações, teorias são criadas, leis e hipóteses são formuladas, são testadas e utilizadas na prática. A prática é o critério das teorias, permite refiná-las. Novas teorias e leis são formuladas, elas são novamente testadas pela prática. Desta forma, uma pessoa está se movendo em direção a uma compreensão cada vez mais completa do mundo ao seu redor.
Várias formas de movimento da matéria são interdependentes e inter-relacionadas, o que leva ao surgimento de novas ciências que se encontram na junção das anteriores - biofísica, astrofísica, física química etc., bem como o uso das realizações de um ciência para o desenvolvimento de outra.
O leitor está naturalmente interessado na conexão entre física e medicina. A penetração do conhecimento físico, métodos e equipamentos na medicina é bastante multifacetada, apenas alguns dos principais aspectos dessa conexão são propostos a seguir.

processos físicos do corpo. Biofísica

Apesar da complexidade e inter-relação de vários processos no corpo humano, muitas vezes é possível distinguir entre eles processos próximos aos físicos. Por exemplo, um processo fisiológico tão complexo como a circulação sanguínea é basicamente físico, pois está associado ao fluxo de fluido (hidrodinâmica), à propagação de vibrações elásticas pelos vasos (oscilações e ondas), ao trabalho mecânico do coração (mecânica ), a geração de biopotenciais (eletricidade) e etc. A respiração está associada ao movimento do gás (aerodinâmica), transferência de calor (termodinâmica), evaporação (transformações de fase), etc.
No corpo, além dos macroprocessos físicos, como na natureza inanimada, existem processos moleculares que, em última análise, determinam o comportamento dos sistemas biológicos. Compreender a física de tais microprocessos é necessário para uma avaliação correta do estado do corpo, a natureza de certas doenças, os efeitos dos medicamentos, etc.
Em todas essas questões, a física está tão ligada à biologia que forma uma ciência independente - a biofísica, que estuda os processos físicos e físico-químicos nos organismos vivos, bem como a ultraestrutura dos sistemas biológicos em todos os níveis de organização - desde o submolecular até o molecular para as células e todo o organismo.

Métodos físicos para diagnosticar doenças e estudar sistemas biológicos

Muitos métodos de diagnóstico e pesquisa são baseados no uso de princípios e ideias físicas. A maioria dos dispositivos médicos modernos para sua finalidade são dispositivos estruturalmente físicos. Para ilustrar isso, basta considerar alguns exemplos dentro do quadro de informações conhecidas pelo leitor de um curso de ensino médio.
O valor mecânico - pressão arterial - é um indicador utilizado para avaliar uma série de doenças. Ouvir sons, cujas fontes estão localizadas dentro do corpo, permite obter informações sobre o comportamento normal ou patológico dos órgãos. Um termômetro médico, baseado na expansão térmica do mercúrio, é um dispositivo de diagnóstico muito comum. Ao longo da última década, em conexão com o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos, um método de diagnóstico baseado no registro de biopotenciais que ocorrem em um organismo vivo tornou-se difundido. O método mais conhecido de eletrocardiografia é o registro de biopotenciais que refletem a atividade cardíaca. O papel de um microscópio para a pesquisa biomédica é bem conhecido. Dispositivos médicos modernos baseados em fibra ótica permitem examinar as cavidades internas do corpo.
A análise espectral é usada em ciência forense, higiene, farmacologia e biologia; realizações da física atômica e nuclear - para métodos bem conhecidos de diagnóstico: diagnóstico de raios-X e o método de átomos marcados.

O impacto de fatores físicos no corpo para fins de tratamento

No complexo geral de vários métodos de tratamento usados ​​na medicina, os fatores físicos também encontram um lugar. Vamos apontar alguns deles. Um curativo de gesso aplicado para fraturas é um fixador mecânico para a posição de órgãos danificados. O resfriamento (gelo) e o aquecimento (aquecedor) para fins de tratamento são baseados no efeito térmico. Os efeitos elétricos e eletromagnéticos são amplamente utilizados na fisioterapia. Para fins terapêuticos, utiliza-se luz visível e invisível (radiação ultravioleta e infravermelha), raios X e radiação gama.

Propriedades físicas dos materiais usados ​​na medicina. Propriedades físicas de sistemas biológicos

Bandagens usadas em medicina, instrumentos, eletrodos, próteses, etc. trabalhar sob a influência do ambiente, inclusive no ambiente imediato de meios biológicos. Para avaliar a possibilidade de uso desses produtos em condições reais, é necessário ter informações sobre as propriedades físicas dos materiais de que são feitos. Por exemplo, para a fabricação de próteses (dentes, vasos sanguíneos, válvulas, etc.), é essencial o conhecimento de resistência mecânica, resistência a cargas repetidas, elasticidade, condutividade térmica, condutividade elétrica e outras propriedades.
Em alguns casos, é importante conhecer as propriedades físicas dos sistemas biológicos para avaliar sua viabilidade ou capacidade de resistir a certas influências externas. Ao alterar as propriedades físicas dos objetos biológicos, é possível diagnosticar doenças.

Características físicas e ambientais

Um organismo vivo funciona normalmente apenas interagindo com o ambiente. Ele reage fortemente a mudanças nas características físicas do ambiente como temperatura, umidade, pressão do ar, etc. O efeito do ambiente externo no corpo é levado em consideração não apenas como um fator externo, pode ser usado para tratamento: climatoterapia e baroterapia. Esses exemplos indicam que o médico deve ser capaz de avaliar as propriedades físicas e características do ambiente.
As aplicações da física na medicina listadas acima compõem a física médica - um complexo de seções de física aplicada e biofísica, que considera leis físicas, fenômenos, processos e características em relação à resolução de problemas médicos.

Medicina e tecnologia

A medicina moderna baseia-se no amplo uso de uma variedade de equipamentos, que são principalmente físicos em design, de modo que o curso de física médica e biológica lida com o dispositivo e o princípio de operação dos principais equipamentos médicos.

Medicina, Computação e Matemática

Os computadores são amplamente utilizados tanto para processar os resultados da pesquisa médica quanto para fazer o diagnóstico de uma doença. A matemática também é usada para descrever os processos que ocorrem nos sistemas vivos, bem como para criar e analisar os modelos correspondentes. Estatísticas matemáticas são usadas para contabilizar o tipo de doença, a prevalência de epidemias e outros propósitos.
O livro didático "Física Médica e Biológica" é destinado a alunos e professores das especialidades médicas, biológicas e agrícolas.

Remizov A.N., Maksina A.G., Potapenko A.Ya.

Este livro faz parte de um conjunto educacional que também inclui dois livros: "Coleção de problemas em física médica e biológica" de A. N. Remizov e A. G. Maksina e "Guia para trabalho de laboratório em física médica e biológica" de M. E. Blokhina , I. A. Essaulova e G. V. Mansurova. O kit corresponde ao atual programa do curso de física médica e biológica para alunos de especialidades médicas.
Uma característica distintiva do livro é a combinação de uma apresentação fundamental de informações físicas gerais com um foco médico e biológico claro. Juntamente com material sobre física e biofísica, são apresentados elementos da teoria da probabilidade e estatística matemática, questões de metrologia médica e eletrônica, noções básicas de fotomedicina, dosimetria, etc., são fornecidas informações sobre métodos físicos de diagnóstico e tratamento. O conteúdo do livro foi significativamente atualizado em comparação com sua terceira edição (1999) de acordo com os requisitos modernos.
Para estudantes e professores de universidades médicas, bem como estudantes de universidades agrícolas e faculdades biológicas de universidades e universidades pedagógicas.

Prefácio
Introdução

SEÇÃO 1. Metrologia. Teoria da Probabilidade e Estatística Matemática

CAPÍTULO 1. Introdução à metrologia
§ 1.1. Problemas básicos e conceitos de metrologia
§ 1.2. Suporte metrológico
§ 1.3. Metrologia médica. Especificidades das medições biomédicas
§ 1.4. Medidas físicas em biologia e medicina

CAPÍTULO 2. Teoria da probabilidade
§ 2.1. Evento aleatorio. Probabilidade
§ 2.2. Valor aleatório. Lei de distribuição. Características numéricas
§ 2.3. Lei de distribuição normal
§ 2.4. Distribuições de Maxwell e Boltzmann

CAPÍTULO 3. Estatística matemática
§ 3.1. Conceitos básicos de estatística matemática
§ 3.2. Estimativa dos parâmetros da população geral com base em sua amostra
§ 3.3. Testando hipóteses
§ 3.4. dependência de correlação. Equações de regressão

SEÇÃO 2. Mecânica. Acústica

CAPÍTULO 4. Algumas questões de biomecânica
§ 4.1. Trabalho mecânico do homem. Ergometria
§ 4.2. Algumas características do comportamento humano durante sobrecargas e ausência de peso
§ 4.3. O aparelho vestibular como um sistema de orientação inercial

CAPÍTULO 5 Oscilações e ondas mecânicas
§ 5.1. Vibrações mecânicas livres (não amortecidas e amortecidas)
§ 5.2. Energias cinéticas e potenciais do movimento oscilatório
§ 5.3. Adição de vibrações harmônicas
§ 5.4. Oscilação complexa e seu espectro harmônico
§ 5.5. Vibrações forçadas. Ressonância
§ 5.6. Auto-oscilações
§ 5.7. Equação de onda mecânica
§ 5.8. Fluxo de energia e intensidade da onda
§ 5.9. ondas de choque
§ 5.10. efeito Doppler

CAPÍTULO 6. Acústica
§ 6.1. A natureza do som e suas características físicas
§ 6.2. características da sensação auditiva. O conceito de audiometria
§ 6.3. Base física de métodos de pesquisa sólidos na clínica
§ 6.4. resistência da onda. Reflexão das ondas sonoras. Reverberação
§ 6.5. A física da audição
§ 6.6. Ultrassom e suas aplicações na medicina
§ 6.7. infra-som
§ 6.8. vibrações

CAPÍTULO 7. Escoamento e propriedades dos líquidos
§ 7.1. Viscosidade de um líquido. A equação de Newton. Fluidos newtonianos e não newtonianos
§ 7.2. O fluxo de um fluido viscoso através de tubos. Fórmula de Poiseuille
§ 7.3. Movimento de corpos em um fluido viscoso. Lei de Stokes
§ 7.4. Métodos para determinar a viscosidade de um líquido. Método clínico para determinar a viscosidade do sangue
§ 7.5. fluxo turbulento. Número de Reynolds
§ 7.6. Características da estrutura molecular dos líquidos
§ 7.7. Tensão superficial
§ 7.8. Umectante e não umectante. Fenômenos capilares

CAPÍTULO 8. Propriedades mecânicas de sólidos e tecidos biológicos
§ 8.1. Corpos cristalinos e amorfos. Polímeros e Biopolímeros
§ 8.2. cristais líquidos
§ 8.3. Propriedades mecânicas dos sólidos
§ 8.4. Propriedades mecânicas dos tecidos biológicos

CAPÍTULO 9. Questões físicas de hemodinâmica
§ 9.1. Padrões de circulação
§ 9.2. onda de pulso
§ 9.3. Trabalho e poder do coração. Máquina coração-pulmão
§ 9.4. Base física do método clínico para medir a pressão arterial
§ 9.5. Determinação da velocidade do fluxo sanguíneo

SEÇÃO 3. Termodinâmica. Processos físicos em membranas biológicas

CAPÍTULO 10. Termodinâmica
§ 10.1. Conceitos básicos de termodinâmica. Primeira lei da termodinâmica
§ 10.2. A segunda lei da termodinâmica. Entropia
§ 10.3. Estado estacionário. Princípio da produção mínima de entropia
§ 10.4. O corpo como um sistema aberto
§ 10.5. Termometria e calorimetria
§ 10.6. Propriedades físicas de meios quentes e frios usados ​​para tratamento. O uso de baixas temperaturas na medicina

CAPÍTULO 11. Processos físicos em membranas biológicas
§ 11.1. A estrutura e os modelos de membranas
§ 11.2. Algumas propriedades físicas e parâmetros de membranas
§ 11.3. Transferência de moléculas (átomos) através das membranas. equação de Fick
§ 11.4. Equação de Nernst-Planck. Transporte de íons através das membranas
§ 11.5. Variedades de transferência passiva de moléculas e íons através de membranas
§ 11.6. transporte Ativo. Experiência de uso
§ 11.7. Potenciais de equilíbrio e de membrana estacionários. potencial de repouso
§ 11.8. Potencial de ação e sua distribuição
§ 11.9. Meios ativamente excitáveis. Processos de ondas automáticas no músculo cardíaco

SEÇÃO 4. Eletrodinâmica

CAPÍTULO 12. Campo elétrico
§ 12.1. Tensão e potencial - características do campo elétrico
§ 12.2. dipolo elétrico
§ 12.3. O conceito de multipolar
§ 12.4. Gerador elétrico dipolo (dipolo atual)
§ 12.5. Base física da eletrocardiografia
§ 12.6. Dielétricos em um campo elétrico
§ 12.7. Efeito piezoelétrico
§ 12.8. Energia do campo elétrico
§ 12.9. Condutividade de eletrólitos
§ 12.10. Condutividade elétrica de tecidos biológicos e líquidos em corrente contínua
§ 12.11. Descarga elétrica em gases. Aeroíons e seu efeito terapêutico e profilático

CAPÍTULO 13. Campo magnético
§ 13.1. Principais características do campo magnético
§ 13.2. lei de Ampère
§ 13.3. A ação de um campo magnético sobre uma carga elétrica em movimento. Força Lorentz
§ 13.4. Propriedades magnéticas da matéria
§ 13.5. Propriedades magnéticas dos tecidos do corpo. O conceito de biomagnetismo e magnetobiologia

CAPÍTULO 14. Oscilações e Ondas Eletromagnéticas
§ 14.1. oscilações eletromagnéticas livres
§ 14.2. Corrente alternada
§ 14.3. Impedância em um circuito de corrente alternada. Ressonância de estresse
§ 14.4. impedância do tecido corporal. Dispersão da impedância. Base física da reografia
§ 14.5. Impulso elétrico e corrente de impulso
§ 14.6. Ondas eletromagnéticas
§ 14.7. Escala de ondas eletromagnéticas. Classificação dos intervalos de frequência adotados na medicina

CAPÍTULO 15. Processos físicos em tecidos sob a influência de campos atuais e eletromagnéticos
§ 15.1. A ação primária da corrente contínua nos tecidos do corpo. Galvanização. Eletroforese de substâncias medicinais
§ 15.2. Exposição a correntes alternadas (impulso)
§ 15.3. Exposição a um campo magnético alternado
§ 15.4. Exposição a um campo elétrico alternado
§ 15.5. Exposição a ondas eletromagnéticas

SEÇÃO 5. Eletrônica médica
CAPÍTULO 16. Conteúdo de eletrônica. Segurança elétrica. Confiabilidade de equipamentos eletrônicos médicos
§ 16.1. Eletrônica geral e médica. Os principais grupos de dispositivos e dispositivos eletrônicos médicos
§ 16.2. Segurança elétrica de equipamentos médicos
§ 16.3. Confiabilidade do equipamento médico

CAPÍTULO 17
§ 17.1. Diagrama estrutural da remoção, transmissão e registro de informações médicas e biológicas
§ 17.2. Eletrodos para receber sinal bioelétrico
§ 17.3. Sensores de informação biomédica
§ 17.4. Transmissão de sinal. radiotelemetria
§ 17.5. Gravadores analógicos
§ 17.6. O princípio de operação de dispositivos médicos que registram biopotenciais

CAPÍTULO 18. Amplificadores e osciladores e seus possíveis usos em equipamentos médicos
§ 18.1. Ganho do Amplificador
§ 18.2. A característica de amplitude do amplificador. Distorção não linear
§ 18.3. A resposta de frequência do amplificador. Distorção linear
§ 18.4. Amplificação de sinais bioelétricos
§ 18.5. Vários tipos de geradores eletrônicos. O gerador de oscilações pulsadas em uma lâmpada de néon
§ 18.6. Estimuladores eletrônicos. Equipamento eletrônico de fisioterapia de baixa frequência
§ 18.7. Equipamento eletrônico fisioterapêutico de alta frequência. Dispositivos de eletrocirurgia
§ 18.8. Osciloscópio eletrônico

SEÇÃO 6. Óptica

CAPÍTULO 19. Interferência e difração da luz. Holografia
§ 19.1. fontes de luz coerentes. Condições para a maior amplificação e atenuação das ondas
§ 19.2. Interferência de luz em placas finas (filmes). Iluminação da ótica
§ 19.3. Interferômetros e sua aplicação. O conceito de um microscópio de interferência
§ 19.4. Princípio de Huygens-Fresnel
§ 19.5. Difração de fenda em feixes paralelos
§ 19.6. Grade de difração. Espectro de difração
§ 19.7. Fundamentos da análise de difração de raios X
§ 19.8. O conceito de holografia e sua possível aplicação na medicina

CAPÍTULO 20
§ 20.1. A luz é natural e polarizada. Lei de Malus
§ 20.2. Polarização da luz após reflexão e refração no limite de dois dielétricos
§ 20.3. Polarização da luz na birrefringência
§ 20.4. Rotação do plano de polarização. Polarimetria
§ 20.5. Estudo de tecidos biológicos em luz polarizada

CAPÍTULO 21
§ 21.1. A óptica geométrica como caso limite da óptica ondulatória
§ 21.2. Aberrações da lente
§ 21.3. O conceito de um sistema óptico centrado ideal
§ 21.4. O sistema óptico do olho e algumas de suas características
§ 21.5. Desvantagens do sistema óptico do olho e sua compensação
§ 21.6. lupa
§ 21.7. Sistema óptico e dispositivo de microscópio
§ 21.8. Resolução e ampliação útil do microscópio. O conceito da teoria de Abbe
§ 21.9. Algumas técnicas especiais de microscopia óptica
§ 21.10. Fibra óptica e seu uso em dispositivos ópticos

CAPÍTULO 22
§ 22.1. Características da radiação térmica. corpo negro
§ 22.2. Lei de Kirchhoff
§ 22.3. Leis da radiação do corpo negro
§ 22.4. Radiação do Sol. Fontes de radiação térmica usadas para fins médicos
§ 22.5. Dissipação de calor do corpo. O conceito de termografia
§ 22.6. Radiação infravermelha e sua aplicação na medicina
§ 22.7. Radiação ultravioleta e sua aplicação na medicina
§ 22.8. Organismo como fonte de campos físicos

SEÇÃO 7. física de átomos e moléculas. Elementos da biofísica quântica

CAPÍTULO 23. Propriedades ondulatórias das partículas. Elementos de mecânica quântica
§ 23.1. A hipótese de De Broglie. Experimentos sobre a difração de elétrons e outras partículas
§ 23.2. Microscópio eletrônico. O conceito de óptica eletrônica
§ 23.3. Função de onda e seu significado físico
§ 23.4. Relações de incerteza
§ 23.5. equação de Schrödinger. Elétron em um poço de potencial
§ 23.6. Aplicação da equação de Schrödinger ao átomo de hidrogênio. Números quânticos
§ 23.7. O conceito da teoria de Bohr
§ 23.8. Conchas eletrônicas de átomos complexos
§ 23.9. Níveis de energia das moléculas

CAPÍTULO 24
§ 24.1. absorção de luz
§ 24.2. dispersão de luz
§ 24.3. Espectros atômicos ópticos
§ 24.4. Espectros moleculares
§ 24.5. Vários tipos de luminescência
§ 24.6. Fotoluminescência
§ 24.7. Quimioluminescência
§ 24.8. Lasers e suas aplicações na medicina
§ 24.9. Processos fotobiológicos. Conceitos sobre fotobiologia e fotomedicina
§ 24.10. Fundamentos biofísicos da recepção visual

CAPÍTULO 25
§ 25.1. Divisão de níveis de energia de átomos em um campo magnético
§ 25.2. Ressonância paramagnética eletrônica e suas aplicações biomédicas
§ 25.3. Ressonância magnética nuclear. Introscopia de RMN (ressonância magnética)

SEÇÃO 8. Radiação ionizante. Fundamentos de dosimetria

CAPÍTULO 26
§ 26.1. Dispositivo de tubo de raios-X. Raio X de Bremsstrahlung
§ 26.2. Radiação característica do raio-x. Espectros de raios-x atômicos
§ 26.3. Interação da radiação de raios X com a matéria
§ 26.4. Base física para o uso de raios X na medicina

CAPÍTULO 27. Radioatividade. Interação da radiação ionizante com a matéria
§ 27.1. Radioatividade
§ 27.2. Lei básica do decaimento radioativo. Atividade
§ 27.3. Interação da radiação ionizante com a matéria
§ 27.4. Base física da ação da radiação ionizante no corpo
§ 27.5. Detectores de radiação ionizante
§ 27.6. O uso de radionuclídeos e nêutrons na medicina
§ 27.7. Aceleradores de partículas e seu uso na medicina

CAPÍTULO 28. Elementos de dosimetria de radiações ionizantes
§ 28.1. Dose de radiação e dose de exposição. Taxa de dose
§ 28.2. Avaliação quantitativa do efeito biológico das radiações ionizantes. Dose equivalente
§ 28.3. Instrumentos dosimétricos
§ 28.4. Proteção contra radiações ionizantes

Conclusão
Índice de assuntos

download livro médico eletrônico Física médica e biológica. Livro didático para universidades Remizov A.N., Maksina A.G., Potapenko A.Ya. baixar um livro é grátis

Nome: Física médica e biológica. 4ª edição.
Remizov A. N.
O ano de publicação: 2012
O tamanho: 30,4 MB
Formato: djvu
Linguagem: russo

A quarta edição do livro básico "Física Médica e Biológica", corrigida e complementada, considera as questões da medicina e da biofísica no nível moderno. O livro aborda questões como processamento matemático de resultados de medição, fundamentos de cibernética, mecânica e acústica, termodinâmica de equilíbrio e termodinâmica de não equilíbrio, processos difusos que ocorrem em membranas biológicas, eletrodinâmica, eletrônica geral e eletrônica médica, ótica, elementos da biofísica quântica, radiação ionizante e noções básicas de dosimetria.

Este livro foi removido a pedido do detentor dos direitos autorais.

Nome: Física médica e biológica
Leshchenko V.G., Ilyich G.K.
O ano de publicação: 2012
O tamanho: 29,5 MB
Formato: pdf
Linguagem: russo
Descrição: O livro "Física Médica e Biológica", editado por Leshchenko V.G., et al., considera os processos da física que são capazes de manter a homeostase humana, ou acompanhá-la a um determinado ... Baixe o livro gratuitamente

Nome: Fundamentos de matemática superior e estatística matemática. 2ª edição
Pavlushkov I.V., Rozovsky L.V., Kapultsevich A.E.
O ano de publicação: 2012
O tamanho: 23,21 MB
Formato: djvu
Linguagem: russo
Descrição: No guia educacional "Fundamentos de Matemática Superior e Estatística Matemática", editado por IV Pavlushkov, são consideradas as questões básicas de matemática para estudantes de medicina. Alguns dos principais ... Baixe o livro gratuitamente

Nome: Biofísica.
Timanyuk V.A., Zhivotova E.N.
O ano de publicação: 2003
O tamanho: 4,28 MB
Formato: pdf
Linguagem: russo
Descrição: No livro didático apresentado por V.A. Timanyuk com co-autores "Biofísica" considerou as principais questões desta disciplina: biofísica matemática, mecânica, biofísica da contração muscular, física molecular ... Baixe o livro gratuitamente

Nome: Biofísica. Volume 2. 2ª edição.
Rubin A. B.
O ano de publicação: 1999
O tamanho: 4,34 MB
Formato: djvu
Linguagem: russo
Descrição: O segundo volume apresentado da edição em dois volumes "Biophysics" de A.B. Rubina considera questões como a biofísica dos processos de membrana, que apresenta a organização estrutural e funcional dos processos biológicos ... Baixe o livro gratuitamente

Nome: Biofísica. Volume 1. Biofísica teórica. 2ª edição.
Rubin A. B.
O ano de publicação: 1999
O tamanho: 4,02 MB
Formato: djvu
Linguagem: russo
Descrição: Na segunda edição do primeiro volume dos dois volumes "Biofísica" A.B. Rubin considerou a biofísica de sistemas complexos, que incluía a cinética dos processos biológicos e a termodinâmica dos processos biológicos. Na seção ... Baixe o livro gratuitamente

Nome: Questões selecionadas de física para fisioterapeutas.
Rogatkin D.A., Gilinskaya N.Yu.
O ano de publicação: 2007
O tamanho: 1,31 MB
Formato: pdf
Linguagem: russo
Descrição: O livro apresentado aborda as questões básicas da física necessárias para a compreensão e estudo dos fisioterapeutas. Os principais fatores físicos, grandezas físicas necessárias na prática de f... Baixe o livro gratuitamente

Nome: Tecnologia médica eletrofisiológica e fotométrica.
Popechitelev E.P., Korenevsky N.A.
O ano de publicação: 2002
O tamanho: 4,04 MB
Formato: djvu
Linguagem: russo
Descrição: O livro apresentado "Electrophysiological and Photometric Medical Technology" discute métodos para obter informações diagnósticas, comer informações eletrofisiológicas, eletrodos e eletrônicos.

Nome: Fundamentos físicos da física nuclear.
Narkevich B.Ya., Kostylev V.A.
O ano de publicação: 2001
O tamanho: 1,22 MB
Formato: djvu
Linguagem: russo
Descrição: O manual apresentado do ciclo de física médica "Fundamentos físicos da física nuclear" considera a história do desenvolvimento e os princípios físicos da medicina nuclear, radiofármacos, radiodiagnóstico ...