.

0 (hodnocen0 x )

EB

EB

ONLINE

[Praha] : Karolinum, 2022

1 online zdroj (350 stran)

ISBN 978-80-246-5427-0 (online ; pdf)

ISBN 978-80-246-5398-3 (print)

Učebnice popisuje základní fyzikální vztahy a metody, se kterými se student může nejčastěji setkat v klinické nebo experimentální medicíně. Lékařská fyzika je specifická tím, že se zabývá aplikací fyzikálních metod na živý organismus. Je tedy interdisciplinárním vědním oborem, který spojuje fyziku a biologické vědy. Věříme, že páté, aktualizované vydání této knihy, které je rozšířené o nové kapitoly a doplněné novými obrázky, si opět najde své čtenáře nejen z lékařských, ale i dalších oborů, např. z biomedicínského inženýrství. Metody, které jsou v učebnici vysvětleny, se zakládají na různých fyzikálních principech. Některé z nich, např. používání optických zvětšovacích čoček nebo rentgenového záření, jsou známé více než 100 let, jiné nacházejí díky technologickému pokroku uplatnění až v poslední době: z diagnostických nástrojů můžeme zmínit např. zobrazování magnetickou rezonancí nebo pozitronovou emisní tomografií, z terapeutických použití Leksellova gama nože.Čtenář by měl po prostudování této knihy získat ucelený přehled o možnostech využití různých fyzikálních metod v medicíně. Měl by být schopen fyzikální vztahy uvedené v učebnici chápat v širších souvislostech a popsané metody aplikovat v jednotlivých lékařských oborech..

001932564

1. STAVBA HMOTY 11 // 1.1 Elementárni častice, formy hmoty 11 // 1.2 Energie 15 // 1.3 Kvantové jevy 17 // 1.3.1 Kvantová čísla 19 // 1.4 Atom vodíku 21 // 1.4.1 Spektrum atomu vodíku 23 // 1.5 Struktura elektronového obalu těžších atomů 24 // 1.6 Excitace, emise a ionizace, vazebná energie elektronu 25 // 1.7 Vlnově mechanický model atomu 28 // 1.8 Jádro atomu 29 // 1.8.1 Vazebná energie jádra 30 // 1.8.2 Magnetické vlastnosti jader 32 // 1.9 Síly působící mezi atomy 33 // 1.9.1 Iontová vazba 34 // 1.9.2 Kovalentní vazba 35 // 1.10 Hmotnostní spektrometrie 36 // 2. MOLEKULÁRNÍ BIOFYZIKA // 40 // 2.1 Náplň molekulární biofyziky 40 // 2.2 Síly působící mezi molekulami 41 // 2.3 Skupenské stavy hmoty 41 // 2.3.1 Plyny 42 // 2.3.2 Kapaliny 45 // 2.3.3 Tuhé látky 46 // 2.3.4 Skupenství plazmatické 47 // 2.3.5 Změny skupenství 48 // 2.4 Disperzní systémy 49 // 2.4.1 Gibbsův zákon fází 49 // 2.4.2 Klasifikace disperzních systémů 51 // 2.4.3 Analytické disperze 52 // 2.4.4 Koloidní disperze 55 // 2.5 Voda jako rozpouštědlo 64 // 2.5.1 Polární chování vody 64 // 2.5.2 Ostatní fyzikální vlastnosti vody 65 // 2.5.3 Těžká voda 66 // 2.5.4 Voda v organismu 66 // 2.6 Transportní jevy 67 // 2.6.1 Viskozita 67 // 2.6.2 Difúze 69 // 2.6.3 Vedení tepla 71 // 2.7 Koligativní vlastnosti roztoků 71 // 2.7.1 Snížení tenze par 72 // 2.7.2 Zvýšení bodu varu - ebulioskopie 72 // 2.7.3 Snížení bodu tuhnutí - kryoskopie 73 // 2.7.4 Osmotický tlak 73 // 2.8 Jevy na rozhraní fází 76 // 2.8.1 Povrchové napětí 76 // 2.8.2 Adsorpce 76 // 3. BIOENERGETIKA A TERMODYNAMIKA V LÉKAŘSTVÍ 78 // 3.1 Základní pojmy a definice 78 // 3.1.1 Základní termodynamické pojmy 79 // 3.1.2 Práce a teplo 81 // 3.1.3 Stavové funkce 81 // 3.1.4 Chemický potenciál 86 // 3.1.5 Měrná tepelná kapacita 87 //

3.2 Termodynamika živých systémů 88 // 3.3 Transformace a akumulace energie v živých systémech 90 // 3.3.1 Tepelné ztráty 91 // 3.4 Význam termodynamiky pro transport membránami 92 // 3.4.1 Prostá difúze 92 // 3.4.2 Elektrodifuze iontů 92 // 3.4.3 Přestup iontovými kanály 93 // 3.4.4 Pasivní zprostředkovaný transport 93 // 3.4.5 Aktivní transport 93 // 3.4.6 Skupinový přenos 95 // 3.4.7 Endocytóza a exocytóza a 95 // 3.5 Léčebné užití tepla 96 // 3.6 Měření a regulace teploty 96 // 3.6.1 Kapalinové teploměry 97 // 3.6.2 Regulace teploty 98 // 3.7 Tepelná zařízení 99 // 3.7.1 Termostaty 99 // 3.7.2 Sterilizátory a autoklávy 99 // 3.7.3 Vodní lázně 99 // 3.7.4 Temperované operační stoly 100 // 3.7.5 Chladicí zařízení 100 // 4. BIOFYZIKA ELEKTRICKÝCH PROJEVŮ A ÚČINKŮ, ELEKTRICKÉ METODY 101 // 4.1 Základní pojmy a definice 101 // 4.1.1 Coulombův zákon, permitivita látek a hydratace 102 // 4.1.2 Elektrický potenciál, potenciály na fázovém rozhraní 103 // 4.2 Elektrické projevy v živém organismu 105 // 4.2.1 Klidový membránový potenciál buňky 106 // 4.2.2 Akční potenciál nervového vlákna 107 // 4.2.3 Potenciály na ostatních biologických membránách 110 // 4.3 Použití elektřiny v lékařské diagnostice 113 // 4.3.1 Elektrokardiografie 114 // 4.3.2 Ostatní metody 117 // 4.4 Elektrický proud 117 // 4.4.1 Vedení proudu v organismu 118 // 4.4.2 Účinky různých druhů proudu na organismus 120 // 6 // 4.5 Využití elektřiny v terapii 122 // 4.5.1 Galvanoterapie 122 // 4.5.2 Elektroléčba střídavými a přerušovanými proudy 122 // 4.5.3 Elektrostimulace 122 // 4.5.4 Defibrilace 123 // 4.5.5 Vysokofrekvenční terapie 123 // 4.5.6 Elektrochirurgie 124 // 4.6 Měření elektrických veličin 125 // 4.6.1 Měření elektrického napětí 125 //

4.6.2 Měření elektrického proudu 127 // 4.6.3 Měření elektrického odporu 128 // 4.6.4 Osciloskop 130 // 4.7 Elektrické fyzikálně-chemické metody, definice pH 131 // 4.7.1 Potenciometrie 131 // 4.7.2 Konduktometrie 135 // 5. MAGNETISMUS 137 // 5.1 Magnetická indukce a magnetický indukční tok 139 // 5.2 Silové působení magnetického pole 140 // 5.3 Magnetický moment a magnetizace 142 // 5.4 Interakce magnetických polí s biologickými objekty 143 // 6. BIOMECHANIKA 144 // 6.1 Mechanické vlastnosti tkání 144 // 6.1.1 Deformace kostí 145 // 6.1.2 Deformace měkkých tkání 145 // 6.2 Biofyzika svalů 147 // 6.3 Mechanická práce srdce 148 // 6.4 Biofyzika krevního oběhu 149 // 6.5 Krevní tlak a jeho měření 156 // 6.6 Biofyzika dýchání 157 // IOAKUSTIKA // 161 // 7.1 Základní pojmy a veličiny 161 // 7.2 Dopplerůvjev 167 // 7.3 Vztah mezi podnětem a počitkem 168 // 7.4 Sluchové pole 169 // 7.5 Spektrum zvuku 172 // 7.6 Biofyzika slyšení 174 // 7.7 Teorie slyšení 176 // 7.8 Bioelektrické projevy vnitřního ucha 176 // 7.9 Akustika hlasu a řeči 178 // 7.10 Vyšetření sluchu 178 // 7.11 Ultrazvuk 180 // 7.11.1 Fyzikální vlastnosti ultrazvukových vln 182 // 7.11.2 Účinky ultrazvuku 184 // 7.11.3 Terapeutické využití ultrazvuku 185 // 7.11.4 Využití akustické energie rázové vlny v terapii 186 // 8. FYZIKÁLNÍ ZÁKLADY POUŽITÍ OPTIKY V LÉKAŘSTVÍ 188 // 8.1 Světlo 188 // 8.1.1 Záření látek 190 // 8.1.2 Zdroje světla 192 // 8.1.3 Fotometrie 197 // 8.2 Interakce světla s prostředím 198 // 8.2.1 Fermatův princip 199 // 8.2.2 Disperze světla 200 // 8.2.3 Rozptyl světla 201 // 8.2.4 Absorpce světla 205 // 8.2.5 Polarizace světla 206 // 8.3 Vlnová optika 207 // 8.3.1 Interference světla 208 // 8.3.2 Ohyb světla 208 // 8.4 Optické zobrazování 210 // 8.4.1 Zobrazení odrazem 211 //

8.4.2 Zobrazení lomem 211 // 8.5 Optické přístroje a metody 213 // 8.5.1 Lupa 213 // 8.5.2 Optický mikroskop 213 // 8.5.3 Elektronový mikroskop 216 // 8.5.4 Endoskopie a klinické využití 218 // 8.5.5 Absorpční fotometrie 220 // 8.5.6 Spektrální fotometrie 221 // 8.5.7 Spektrální analýza 221 // 8.5.8 Refraktometrie 222 // 8.5.9 Polarimetrie 222 // 8.6 Účinek různých druhů světla na organismus 223 // 8.6.1 Infračervené záření 223 // 8.6.2 Viditelné světlo 224 // 8.6.3 Ultrafialové záření 224 // 8.7 Optika lidského oka 225 // 8.7.1 Hlavní optické části oka 225 // 8.7.2 Zraková ostrost 226 // 8.8 Biofyzika vidění 227 // 8.8.1 Struktura sítnice 228 // 8.8.2 Citlivost a adaptace oka 230 // 8.8.3 Biofyzika čípků 231 // 8.9 Refrakční vady oka 231 // 8.9.1 Sférická ametropie 232 // 8.9.2 Astigmatismus (ametropie asférická) 233 // 8.9.3 Akomodace oka 234 // 8.10 Korekce očních vad 234 // 9. FYZIKÁLNÍ ZÁKLADY POUŽITÍ RENTGENOVÉHO ZÁŘENÍ V LÉKAŘSTVÍ 236 // 9.1 Charakteristika rentgenového záření 236 // 9.1.1 Brzdné rentgenové záření 237 // 9.1.2 Charakteristické rentgenové záření 239 // 9.1.3 Rentgenový přístroj 240 // 9.1.4 Absorpce rentgenového záření 243 // 9.2 Použití rentgenového záření v medicíně 245 // 9.3 Ochrana před rentgenovým zářením 248 // 10. RADIOAKTIVITA A IONIZUJÍCÍ ZÁŘENÍ 250 // 10.1 Přirozená a umělá radioaktivita 251 // 10.1.1 Radioaktivní rozpad 251 // 10.1.2 Radioaktivní rovnováha 254 // 10.1.3 Radioaktivní řady 257 // 10.1.4 Druhy radioaktivního rozpadu 257 // 10.2 Zdroje ionizujícího záření 265 // 10.2.1 Kladně nabité částice 265 // 10.2.2 Záporně nabité částice - elektrony 268 // 10.2.3 Neutrony 269 // 10.2.4 Fotony záření y 270 // 10.3 Interakce záření s hmotou 270 // 10.3.1 Interakce záření a 271 //

10.3.2 Interakce záření 272 // 10.3.3 Interakce záření 273 // 10.3.4 Interakce neutronů 278 // 10.4 Detekce ionizujícího záření 280 // 10.4.1 Ionizační komory 280 // 10.4.2 Geigerovy-Mullerovy počítače 282 // 10.4.3 Scintilační počítače 284 // 10.4.4 Měření aktivity in vitro 285 // 10.4.5 Měření aktivity in vivo 286 // 10.5 Základní dozimetrické veličiny 288 // 10.5.1 Biologické účinky ionizujícího záření 290 // 10.5.2 Osobní dozimetrie 292 // 10.6 Leksellův gama nůž 293 // 11. ZÁKLADNÍ ZOBRAZOVACÍ METODY V MEDICÍNĚ 295 // 11.1 Použití rentgenového záření v zobrazování 295 // 11.1.1 Kontrast v rentgenových snímcích 297 // 11.1.2 Rentgen a výpočetní tomografie 301 // 11.2 Ultrazvukové zobrazování 310 // 11.2.1 Generování mechanického vlnění 311 // 11.2.2 Diagnostický ultrazvuk 312 // 11.2.3 Ultrazvukový obraz 313 // 11.2.4 Části ultrazvukového přístroje 315 // 11.3 Optoakustické zobrazování 316 // 11.4 Optické (bioluminiscenční a fluorescenční) zobrazování 318 // 11.4.1 Bioluminiscenční zobrazování 319 // 11.4.2 Fluorescenční zobrazování 320 // 11.5 Magnetická rezonance - zobrazování a spektroskopie 321 // 11.5.1 Princip magnetické rezonance 322 // 11.5.2 Jev magnetické rezonance 323 // 11.5.3 Relaxační procesy 326 // 11.5.4 Konstrukce MR obrazu 331 // 11.5.5 MR zobrazovací sekvence 333 // 11.5.6 Části MR tomografu 334 // 11.5.7 Magnetická rezonanční spektroskopie 335 // 11.6 Zobrazovací metody v nukleární medicíně 339 // 11.6.1 Radionuklidy 339 // 11.6.2 Gama-kamera 340 // 11.6.3 Scintigrafie 340 // 11.6.4 Jednofotonová emisní tomografie 342 // 11.6.5 Pozitronová emisní tomografie 343 // LITERATURA 348 // SUMMARY 349