ЯГМА

Медицинская физика

Лечебный факультет

1 курс

1 семестр

1 поток

Лекция № 2

«Медицинская физика»

Составил: Бабенко Н.И.

2010 г.

1. Физика.

Фи́зика (от др.-греч. «природа») —наука, изучающая наиболее общие фундаментальные закономерности материального мира. Законы физики лежат в основе всего естествознания.

Термин «физика» впервые появился в сочинениях одного из величайших мыслителей древности — Аристотеля, жившего в IV веке до нашей эры. Первоначально термины «физика» и «философия» были синонимичны, поскольку обе дисциплины пытаются объяснить законы функционирования Вселенной. Однако в результате научной революции XVI века физика выделилась в отдельное научное направление.

В русский язык слово «физика» было введено Михаилом Васильевичем Ломоносовым. Первый отечественный учебник по физике под названием «Краткое начертание физики» был написан первым русским академиком Страховым.

Значение физики чрезвычайно велико. Научно-технический прогресс обязан своим развитием фундаментальным открытиям в области физики. Так исследования в области электромагнетизма привели к появлению телефонов, открытия в термодинамике позволили создать автомобиль, развитие электроники привело к появлению компьютеров. Всё то, что отличает современное общество от общества прошлых веков, появилось в результате применения на практике физических законов.

Современная физика, как и любая другая наука, состоит из двух резко различающихся частей: проблем современной физики и достижений современной физики. Как только проблема разрешена, рассматривается возможность её практического использования. Несмотря на огромный объём накопленных знаний, современная физика ещё очень далека от того, чтобы объяснить все явления природы, потому что новые исследования постоянно находят новые загадки и обнаруживают явления, для объяснения которых требуются новые физические теории. Из достижений современной физики в качестве примеров можно привести:

1. Лазеры – изобретение в квантовой электронике ( раздел физики );

2. Компьютеры, сотовая связь, цифровое телевидение - микроэлектроника ( прикладная физика ).

Физику называют «фундаментальной наукой», поскольку другие естественные науки (биология, геология, химия и др.) описывают только некоторый класс материальных систем, подчиняющихся законам физики.

2. Медицина.

Медицина – это область научной и практической деятельности, которая направлена на исследование в организме человека нормальных процессов, патологий и заболеваний. Цель медицины: сохранение и восстановление здоровья. Медицина разделяется на теоретическую и практическую медицину. Теоретическая медицина занимается обобщением знаний, полученных при изучении человеческого организма, его функционировании в нормальном, патологическом и болезненном состоянии. Практическая медицина ( медицинская практика ) занимается применением на практике накопленных медицинских знаний с целью профилактики и лечения заболеваний.

2. Медицинская физика.

Медицинская физика – прикладная наука, которая занимается разработкой и применением физических приборов, лечебно-диагностических аппаратов для профилактики, диагностики и лечения заболеваний. Разработчики медицинского оборудования непосредственно участвуют в лечебно-диагностическом процессе, совмещая как физические так и медицинские знания, и разделяют с врачом ответственность за пациента.

Развитие медицины и физики всегда были тесно переплетены между собой, причем именно медицина использовала физику для своих практических целей.

Первым биофизиком в полном смысле этого слова можно назвать ученого-энциклопедиста Леонардо да Винчи. Он занимался биомеханикой: механикой перемещения человеческого тела.

Медицинская физика имеет много прикладных подразделов: радиационная физика, клиническая физика, онкологическая физика, терапевтическая физика, диагностическая физика. Очень близка к медицинской физике биологическая физика ( биофизика ).

Биофизика - наука, изучающая физические процессы и явления в живых системах как автономно, так и при различных внешних воздействиях.

В данном курсе лекций рассматриваются те разделы медицинской физики, с которыми вы можете столкнуться в любой современной больнице или поликлинике.

Цели и задачи курса медицинской и биологической физики ( в скобках приведен пример для данного пункта ):

1. Знакомство с физическими и биофизическими механизмами, происходящими в тканях, органах и системах человеческого организма.

( Работа сердца и сердечно-сосудистой системы, состав и физические характеристики крови ).

2. Рассмотрение физических основ методов диагностики и лечения.

( Принцип измерения давления по методу Короткова).

3. Познакомиться с физическими принципами работы медицинской аппаратуры.

( Аппарат для гальванизации ).

4. Изучить влияние внешних факторов на организм человека.

( Солнце, холодная вода, аэроионы ).

4. Применение физики в медицине.

В своей основе как физика, так и медицина — экспериментальные науки: все их законы и теории основываются и опираются на опытные данные. Если конкретный физический закон, справедливый для неживой природы, может быть верен и для живого организма, то этот факт можно использовать для целей медицинской физики.

4.1. Применение ультразвука.

1. Приготовление эмульсий.

Широко применяется ультразвук для приготовления однородных смесей (гомогенизация). Еще в 1927 году было обнаружено, что если две несмешивающиеся жидкости (например, масло и воду) слить в одну мензурку и подвергнуть облучению ультразвуком, то в мензурке образуется эмульсия, то есть мелкая взвесь масла в воде. Подобные эмульсии играют большую роль в промышленности: это лаки, краски, фармацевтические изделия, косметика.

2. Ультразвуковая стерилизация.

Бактерицидное действие ультразвука ( способность ультразвука разрывать оболочки клеток ) нашло применение в стерилизации питьевой воды, медицинской посуды и инструментов.