Fisica medica per medicina e chirurgia

PARTE 1

Lavoro, energia e potenza. Grandezze calorimetriche e termometriche. Il 1° principio della termodinamica. Lo stato di un sistema e le trasformazioni termodinamiche. L’entalpia. Processi dispersivi del calore nell’uomo. Macchine termiche. Il ciclo di Carnot. Il 2° principio della termodinamica. L’entropia. L’energia libera di Gibbs. Equilibrio di un sistema termodinamico. Bilancio energetico nell’uomo. Moti ondulatori. Onde. Il principio di sovrapposizione e il teorema di Fourier. Riflessione e rifrazione delle onde. Natura e velocità del suono. Onde sonore stazionarie e risonanza. Intensità sonora e scala dei decibel.

PARTE 2

La funzione uditiva. Gli ultrasuoni. Effetto Doppler. Flussimetria. Le lenti e la formazione dell’immagine. La lente di ingrandimento, il microscopio ottico. Interferenza e diffrazione. La risoluzione ottica di uno strumento. Occhio umano: struttura, formazione dell’immagine retinica, difetti ottici.Sistemi ottici a lenti e a fibre in medicina. Le grandezze fisiche che caratterizzano un fluido. Pressione, energia termica e temperatura di un gas. La pressione parziale e la legge di Dalton. Legge di Henry. Gli scambi gassosi nella respirazione. Tensione superficiale di un liquido. Il menisco di un liquido. Capillarità.

PARTE 3

La legge di Laplace. Elasticità dei vasi sanguigni. I tensioattivi e la tensione alveolare di parete Legge della portata. I liquidi ideali: il teorema di Bernoulli e sue applicazioni. I liquidi reali: legge di Newton. La resistenza idrodinamica. Moto laminare e moto vorticoso. Numero di Reynolds e sue variazioni. Sangue: caratteristiche reologiche ; velocità e pressione nel sistema circolatorio. Conduttori elettrici e cariche elettriche. Induzione elettrostatica. Cariche puntiformi: legge di Coulomb, campo elettrico e potenziale elettrico. Teorema di Gauss. Capacità elettrica. Capacità in serie e parallelo. Corrente elettrica continua e alternata. Resistenza e impedenza. Effetti magnetici della corrente elettrica: legge di Biot e Savart. Legge di Lorentz. L’induzione magnetica. L’autoinduzione.Semplici circuiti in c.a. Il circuito RC. Lo stimolatore cardiaco. L’oscilloscopio e la rappresentazione di un segnale. I potenziali elettrici nella diagnostica.

PARTE 4

Fotoni, energia ed intensità. Spettro della radiazione elettromagnetica. Produzione dei raggi X. Assorbimento dei raggi X, legge dell’attenuazione. Nuclei. Forze nucleari. Difetto di massa. Stabilità dei nuclei. Radioattività. Emivita, vita media, legge del decadimento.La diagnostica per immagini. Interazione delle radiazioni ionizzanti con la materia: effetto, fotoelettrico, effetto Compton , produzione di coppie; Dose assorbita, dose equivalente e loro unità di misura. Cenni di radioprotezione al paziente e al personale professionalmente esposto