Grundlagen der medizinischen Physik
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WS 2013/14, HHU Duesseldorf, Prof. Dr. Mathias Getzlaff<br />
Vorlesung: <strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> med. <strong>Physik</strong>, inoffizielle Mitschrift<br />
by: Christian Krause, Matr. 1956616 3 BIO-FLUIDMECHANIK<br />
Passives System: Bewegung durch Muskelkontraktion, Klappen gegen Rückfluß<br />
Abgabe in Venen → Blut → Niere<br />
3.3 Atmung + Pneumologie<br />
• Kompressibles Fluid<br />
Atmungssystem<br />
• Nase + obere Atemwege<br />
– Cilien, bedeckt mit Schleim: Herausfiltern von Verunreinigungen<br />
– Partikel ≥ 2µm<br />
– kleinere Partikel (“Feinstaub“) dringen weiter vor → Verschmutzung <strong>der</strong> Lunge<br />
• Luftröhre<br />
• Bronchien: verzweigtes Röhrensystem<br />
• Lungenbläschen (Alveolen)<br />
– feines A<strong>der</strong>netz<br />
– Trennung: dünne Membran<br />
∗ Diffusion von O 2 und CO 2<br />
∗ Antrieb durch Dichtegradient<br />
∗ Dauer Diffusionsprozess: 300 ms<br />
Luftfluß<br />
Antrieb: Über-/ Unterdruck → Zwerchfell, zusätzlich Muskeln<br />
• Bauchbereich<br />
• oberer Brustkorb<br />
Kin<strong>der</strong>lähmung (Polio), bis 1960 meist verbreitet → Muskeln ohne Funktion → “Eiserne Lunge“<br />
Luftaufnahme aus physikalischer Sicht<br />
Charakterisierung durch bestimmte Volumina<br />
• Atemzugvolumen V a ≈ 0, 5l<br />
f ≈ 0, 25Hz, pro Minute ≈ 7l, 280 ml O 2 Aufnahme, 230 ml CO 2 Abgabe<br />
• Vitalkapazität V m 4-5l<br />
f ≈ 0, 4 Hz, pro Minute 24 Atemzüge = 120l<br />
• Residualvolumen V r , Totraum 1-2l<br />
• Totalkapazität V z = V m + V r<br />
Atemfrequenz = Eigenfrequenz des Atmungssystem<br />
• Gedämpfte Schwingung<br />
• Masse: Atmungsssystem, Organe, Gewebe<br />
• Fe<strong>der</strong>konstante: gemitteltes Elastizitätsmodul E<br />
mẍ + Ex = 0<br />
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