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 />
x(t) = x 0 · sin<br />
(√<br />
E<br />
m t )<br />
mit Eigen- (d.h. Atemfrequenz)<br />
f A = 1<br />
2π<br />
√<br />
E<br />
m<br />
E: charakteristische Größe für organisches Gewebe mit E ≈ 25kg · s −2 → Konstante für alle<br />
Lebewesen<br />
⇒ f A ∝ 1 √ m<br />
• Menschen f A ≈ 15/min ⇒ beteiligte Massen m Atmung ≈ 10kg<br />
1<br />
Wenn m Atmung ∝ m Lebewesen ⇒ f A ∝ √<br />
mLebewesen<br />
• Elefant m=3000 kg, f A =3/min<br />
• Maus m=300g, f A =300/min<br />
pneumo: Lunge<br />
tacho: Geschwindigkeit<br />
spiro: Atem<br />
pletho: voll (sein)<br />
Spirometrie<br />
• Messung Atemgasvolumen<br />
• Umgestülpte zyl. Glocke<br />
– luftdicht abgeschlossen<br />
– beweglich<br />
• Höhe → Volumen<br />
• Ausatmen in Zylin<strong>der</strong> → V a , V m<br />
• Problem bei Langzeitmessungen, da abgeschlossenes Volumen CO 2 -Zunahme, O 2 -Abnahme<br />
Pneumotachometer<br />
• Kontakt zur Außenwelt<br />
• Atmen über rohr mit Membran<br />
• Membran: geeichter Flußwi<strong>der</strong>stand<br />
R · dV<br />
dt = ∆p(t)<br />
Messung<br />
V (t) = 1 R<br />
∫ t<br />
0<br />
∆p(τ) dτ<br />
Messung des Residualvolumens V r<br />
Meßgas: Diffusion in V r<br />
• ungiftig<br />
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