Medizinische Physik 1: Grundlagen

ISBN-13: 9783540652533 / Niemiecki / Twarda / 1999 / 548 str.

J. Bille; W. Schlegel

Opis

Die medizinische Physik hat sich in den letzten Jahren zunehmend als interdisziplinares Gebiet profiliert. Um dem Bedarf nach systematischer Weiterbildung von Physikern, die an medizinischen Einrichtungen tatig sind, gerecht zu werden, wurde ein dreibandiges Werk konzipiert. Es basiert auf dem Heidelberger Kurs fur medizinische Physik und vermittelt das fur die Fachanerkennung als Medizinphysiker notwendige medizinische und physikalische Wissen. Der nun vorliegende Band 1 behandelt die medizinischen, medizintechnischen und biomathematischen Grundlagen. Band 2 ist der medizinischen Strahlenphysik, Tomographie, Ultraschalldiagnose, Nuklearmedizin und dem Strahlenschutz gewidmet. Band 3 stellt Grundlagen und Anwendung der medizinischen Laserphysik und Optik vor."

Spis treści

1 Anatomie: Makroskopische und Radiologische Anatomie, Histologie und Zytologie.- 1.1 Zellenlehre (Zytologie).- 1.1.1 Zelle.- 1.2 Gewebelehre (Histologie).- 1.2.1 Epithelgewebe.- 1.2.2 Bindegewebe.- 1.2.3 Stützgewebe (Knorpel und Knochen).- 1.2.4 Muskelgewebe (quergestreifte und glatte Muskulatur).- 1.2.5 Blut und Knochenmark.- 1.2.6 Allgemeine Entwicklungsgeschichte (Embryologie).- 1.3 Radiologische Anatomie.- 1.3.1 Techniken der diagnostischen Radiologie.- 1.4 Systematischer Aufbau des Körpers.- 1.4.1 Gliederung des Körpers.- 1.4.2 Definition von Richtung und Lage.- 1.4.3 Skelettsystem.- 1.4.4 Herz- und Blutgefäßsystem.- 1.4.5 Lymphatisches System.- 1.4.6 Atmungssystem.- 1.4.7 Verdauungssystem.- 1.4.8 Geschlechtsorgane (Genitalsystem).- 1.4.9 Endokrines System.- 1.4.10 Nervensystem.- Literatur.- 2 Physiologie.- 2.1 Einleitung.- 2.1.1 Physiologie als Grundlagenwissenschaft.- 2.1.2 Definition des Lebendigen, animalische und vegetative Physiologie.- 2.1.3 Die Zelle als kleinste Einheit des Lebendigen.- 2.1.4 Zellmembran, Intra - und Extrazellulärraum.- 2.1.5 Ruhepotential, Aktionspotential.- 2.2 Blut.- 2.2.1 Gewebeversorgung durch den Kreislauf.- 2.2.2 Starlingsche Filtrations- und Reabsorptionstheorie.- 2.2.3 Blutzellen: Hämatokrit.- 2.2.4 Blutgerinnung.- 2.3 Herz.- 2.3.1 Herzmechanik.- 2.3.2 Herzschall.- 2.3.3 Herzzeitvolumen: Ficksches Prinzip.- 2.3.4 Anpassung der Herzarbeit.- 2.3.5 Elektrophysiologie des Herzens: Elektrokardiogramm.- 2.4 Kreislauf.- 2.4.1 Allgemeine Grundlagen.- 2.4.2 Hochdrucksystem.- 2.4.3 Blutdruckregulation, akut.- 2.4.4 Kreislaufregulation und Gewebedurchblutung.- 2.4.5 Fetaler und plazentarer Kreislauf.- 2.5 Atmung.- 2.5.1 Physikalische Grundlagen.- 2.5.2 Atemmechanik.- 2.5.3 Sauerstofftransport im Blut.- 2.5.4 CO2-Transport und Säure-Basen-Haushalt.- 2.5.5 Atmungsregulation.- 2.6 Stoffwechsel.- 2.6.1 Energieumsatz.- 2.6.2 Thermoregulation.- 2.7 Niere.- 2.7.1 Regulationsfunktion.- 2.7.2 Funktionskonzept der Nieren.- 2.7.3 Beteiligung der Niere am Säure-Basen-Haushalt.- 2.7.4 Harnblase, Miktion.- 2.8 Hormone.- 2.8.1 Hypothalamus und Hypophyse.- 2.8.2 Schilddrüse.- 2.8.3 Bauchspeicheldrüse (Pankreas).- 2.8.4 Nebenniere.- 2.8.5 Fortpflanzung und Sexualhormone.- 2.9 Membranphysiologie.- 2.9.1 Membranruhepotential.- 2.9.2 Aktionspotential.- 2.9.3 Reizleitung.- 2.9.4 Synaptische Übertragung.- 2.10 Muskulatur.- 2.10.1 Muskeltypen.- 2.10.2 Kontraktionsablauf.- 2.10.3 Elektromechanische Koppelung.- 2.10.4 Kontraktionsformen.- 2.10.5 Leistungsentwicklung bei der Muskelkontraktion.- 2.10.6 Herzmuskulatur.- 2.10.7 Glatte Muskulatur.- 2.11 Sensomotorik und Zentralnervensystem.- 2.11.1 Steuerung der Muskelkontraktionen, Sensomotorik.- 2.11.2 Spinale Motorik.- 2.11.3 Supraspinale Motorik.- 2.11.4 Integrative Funktionen des Zentralnervensystems.- 2.12 Sinnesphysiologie.- 2.12.1 Allgemeine Sinnesphysiologie.- 2.12.2 Auge.- 2.12.3 Ohr.- 2.12.4 Gleichgewichtsorgan.- 2.12.5 Geschmack.- 2.12.6 Geruch.- 2.12.7 Propriozeption, innere Wahrnehmung.- 2.12.8 Hautsinne, Schmerz.- Literatur.- 3 Pathologie der Krankheitsprozesse.- 3.1 Der Krankheitsbegriff in der Medizin.- 3.2 Die Lehre der Pathologie.- 3.3 Die Untersuchungen in der Pathologie.- 3.4 Pathomorphologische und quantitative Diagnostik.- 3.5 Biologische Information und molekular-biologische Basis der pathologischen Prozesse.- 3.6 Allgemeine Zell- und Gewebsreaktionen auf schädliche Einwirkung.- 3.7 Störungen der Differenzierung und des zellulären Wachstums.- 3.8 Tumoren.- 3.9 Entzündung.- Literatur.- 4 Biochemie.- 4.1 Einführung in die Biochemie.- 4.1.1 Allgemeine Einführung.- 4.1.2 Proteine.- 4.1.3 Nukleinsäuren.- 4.1.4 Kohlenhydrate.- 4.1.5 Lipide.- 4.2 Methoden zur Bestimmung der räumlichen Struktur biologischer Makromoleküle.- 4.2.1 NMR-Spektroskopie.- 4.2.2 Röntgenstrukturanalyse.- Literatur.- 5 Proteine: Struktur, Dynamik, Funktion.- 5.1 Statistische Physik der Proteinfaltung.- 5.2 Homologiemodellierung der Proteinstruktur.- 5.3 Die Dynamik der Proteine.- 5.3.1 Bewegungsgleichungen für moleküldynamische Simulationen.- 5.3.2 Die Wechselwirkungen und Kräfte in den Bewegungsgleichungen.- 5.4 Anwendungen der Moleküldynamik.- 5.4.1 Globale Strukturveränderungen während der Moleküldynamiksimulation.- 5.4.2 Wasserstoffbrücken als strukturbildende Elemente.- 5.4.3 Hydratationseigenschaften des Barnase-Moleküls.- 5.4.4 Störung der freien Energie.- Literatur.- 6 Genetik.- 6.1 Organisation des humanen Genoms.- 6.2 Mutationen.- 6.3 Systeme zur Klonierung von DNA.- 6.4 Kartierungsstrategien.- 6.4.1 Genetische Kartierung.- 6.4.2 Physikalische Kartierung.- 6.5 Sequenzierungstechnologien.- 6.6 Das „Human Gerome Project”: die vollständige Kartierung und Sequenzierung des Genoms.- 6.7 Die Analyse von Genomen verschiedener Organismen: Modellprojekte.- 6.8 Erbkrankheiten.- 6.8.1 Monogene Erkrankungen.- 6.8.2 Polygene Erkrankungen.- 6.9 Identifizierung von Krankheitsgenen.- 6.9.1 Identifizierung von Genen aufgrund ihrer Funktion (funktionelles Klonieren).- 6.9.2 Identifizierung von Genen aufgrund ihrer Position im Genom (positionelles Klonieren).- 6.10 Molekulare Grundlagen der Krebsentstehung.- 6.10.1 Protoonkogene.- 6.10.2 Tumorsuppressorgene.- 6.10.3 Mutatorgene.- 6.10.4 Das heutige Modell zur Krebsentstehung.- Literatur.- 7 Struktur biologischer Makromoleküle in Lösung.- 7.1 Einführung.- 7.1.1 Definitionen.- 7.2 Lichtstreuung.- 7.2.1 Statische Lichtstreuung.- 7.2.2 Dynamische Lichtstreuung.- 7.3 Analytische Ultrazentrifugation.- 7.4 Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie (FCS).- Literatur.- 8 Medizinische Akustik und Audiologie.- 8.1 Physikalische, technische und physiologische Grundlagen.- 8.1.1 Definition des Schalls und seiner Bestimmungsgrößen.- 8.1.2 Elektroakustische Wandler: Prinzipien und technische Bauformen.- 8.1.3 Aufbau und Funktion von Mittel- und Innenohr.- 8.1.4 Neurale Informationsverarbeitung.- 8.1.5 Hörstörungen.- 8.1.6 Erzeugung und Beschreibung von Sprache.- 8.2 Psychoakustik und subjektive Audiometrie.- 8.2.1 Empfindung von Lautstärke und Tonhöhe.- 8.2.2 Zeitverhalten und Effekte des binauralen Hörens.- 8.2.3 Tonschwellenaudiometrie und überschwellige Hörprüfungen.- 8.2.4 Sprachaudiometrie.- 8.3 Objektive Audiometrie.- 8.3.1 Impedanzaudiometrie.- 8.3.2 Otoakustische Emissionen.- 8.3.3 Elektrische Reaktionsaudiometrie.- 8.4 Hörprothetik.- 8.4.1 Versorgungsbedürftige Hörstörungen.- 8.4.2 Hörgeräte: Technik und Anpaßverfahren.- 8.4.3 Das Cochleaimplantat.- Literatur.- 9 Umweltphysik.- 9.1 Einführung.- 9.2 Globale Kreisläufe strahlungsrelevanter Spurengase.- 9.2.1 Übersicht über den globalen Strahlungshaushalt.- 9.2.2 Kohlendioxidkreislauf.- 9.2.3 Ozon.- 9.3 Aerosole.- 9.3.1 Aerosoldynamik.- 9.3.2 Aerosoloptik.- 9.3.3 Umweltaerosole.- Literatur.- 10 Biomathematik: Statistische Aspekte bei der Beurteilung von epidemiologischen Studien.- 10.1 Grundbegriffe der Epidemiologie.- 10.2 Analytische Studien.- 10.3 Beschreibung der Beziehungen zwischen Risikofaktor und Krankheit.- 10.4 Fünf Probleme bei der Interpretation epidemiologischer Studien.- Literatur.- 11 Medizinische Informatik.- 11.1 Einleitung.- 11.1.1 Was ist Medizinische Informatik?.- 11.1.2 Was bedeutet „systematisch”?.- 11.1.3 Medizinische Informatik: ein Querschnittsfach.- 11.1.4 Weiterführende Literatur.- 11.2 Aufgaben der Medizinischen Informatik.- 11.2.1 Informationen für Mitarbeiter des Gesundheitswesens.- 11.2.2 Informationsverarbeitung als Voraussetzung für eine leistungsfähige Diagnostik.- 11.2.3 Informationsverarbeitung als Voraussetzung für eine leistungsfähige Therapie.- 11.2.4 Informationsverarbeitung als Grundlage medizinischen Fortschritts.- 11.2.5 Leistungsfähige Informationssysteme für ein leistungsfähiges und wirtschaftliches Gesundheitswesen.- 11.3 Teilgebiete der Medizinischen Informatik.- 11.4 Krankenhausinformationssysteme.- 11.4.1 Bedeutung.- 11.4.2 Notwendigkeit einer Gesamtkonzeption.- 11.4.3 Wichtige informationsverarbeitende Verfahren.- 11.4.4 Management und Betrieb von Krankenhausinformationssystemen.- 11.4.5 Gesetze und Empfehlungen.- Literatur.- 12 Organisatorische und rechtliche Grundlagen im Gesundheitswesen.- 12.1 Gesetzliche und finanzielle Rahmenbedingungen.- 12.1.1 System der Sozialen Sicherung und Gesundheitswesen.- 12.1.2 Entwicklung der Krankenhausfinanzierung in der BRD.- 12.1.3 Gesundheitsreformen und Gesundheitsstrukturgesetz.- 12.1.4 Weiterentwicklung der Krankenhausfinanzierung.- 12.2 Struktur der Krankenversorgung.- 12.2.1 Ambulante Versorgung.- 12.2.2 Stationäre Versorgung.- 12.3 Organisationsstruktur der Krankenhäuser.- 12.3.1 Unternehmensziele.- 12.3.2 Aufbaustruktur der Krankenhäuser.- 12.3.3 Besonderheiten der Universitätskliniken.- 12.4 Betriebssteuerung.- 12.4.1 Kaufmännisches Rechnungswesen.- 12.4.2 Budgetierung.- 12.4.3 Controlling.- 12.4.4 Kostenrechnung.- 12.5 Haftungsrecht.- 12.6 Zielsetzung des Haftplichtrechts im Gesamtrechtssystem.- 12.6.1 Privatrecht.- 12.6.2 Öffentliches Recht.- 12.7 Haftungstatbestände im Strafrecht.- 12.7.1 Zielsetzung.- 12.7.2 Strafprozessuale Grundsätze.- 12.8 Ausgewählte Fragen aus dem Strafverfahrensrecht.- 12.8.1 Aufgabe des Strafverfahrens.- 12.8.2 Ermittlungsverfahren.- 12.8.3 Gerichtsverfahren.- 12.9 Haftungstatbestände im Privatrecht.- 12.9.1 Schadensersatz.- 12.9.2 Regreß.- 12.10 Zusammenfassung Haftpflichtrecht.- 12.11 Haftpflichtversicherung.- 12.11.1 Versicherungsschutz im Strafrecht.- 12.11.2 Haftpflichtversicherung im Privatrecht.- 13 Medizinethik.- 13.1 Falldiskussion: Ein Konflikt.- 13.2 Medizinethik.- 13.3 Stärken und Schwächen ethischer Theorien.- 13.4 Medizinethik und Recht.- 13.5 Ziele der Ethikvermittlung.- 13.6 Konsequenzen für fruchtbare Gespräche.- Literatur.- Sachwortregister.