Grundlagen der Physik Mechanik 1

Präsentation zum Thema: "Grundlagen der Physik Mechanik 1"—  Präsentation transkript:

1 Grundlagen der Physik Mechanik 1
von Stefan Braunecker

2 Warum eigentlich Physik?
Kardiologie Pulmologie Pharmakologie Klin. Chemie Physiologie Biochemie Orthopädie Physik Biologie Chemie Unfallchirurgie

3 Werdegang eines typischen med. Studenten
11 Klasse: Physik abgewählt 12 Klasse: Chemie abgewählt Abitur: Bio als LK oder Prüfungsfach Studiumsbeginn: 2 Semester Physik und Chemie? Habe ich mich wirklich richtig eingeschrieben? 2. Semester: Physik mit 50% gerade so bestanden und überlebt 3. Semester: In Physiologie nach den Grundlagen des Hagen-Poiseuilleschen Gesetzts beim Kreislauf gefragt worden. Mein strebsamer Nachbar wusste es zum Glück 4. Semester: In der ärztlichen Vorprüfung wird Physik und Physiologie gefragt? Naja, Prüfung ist ja auch mit Anatomie und Biochemie bestehbar. Famulatur: Vom Oberarzt bei der Visite gefragt worden: ein Patient mit einer VEF von 24% bei Stenose des RCX von 80% und des RIVA von 85% wird ihnen vorgestellt. Wie hoch schätzen sie die vitale Bedrohung des Patienten bei Berücksichtigung des Blutflusses in Abhängigkeit des Radius ein? meine Antwort: ist er vielleicht Krank? merke: Physiologiebuch vielleicht doch nicht nach dem Physikum bei eBay versteigern . . . Oberarzt: Studenten bei der Visite gefragt: ein Patient mit einer VEF von 24% bei Stenose des RCX von 80% und des RIVA von 85% wird ihnen vorgestellt. Wie hoch schätzen sie die vitale Bedrohung des Patienten bei Berücksichtigung des Blutflusses in Abhängigkeit des Radius ein? seine Antwort: irgendein dummer Kommentar. Die Studenten von heute haben keine Ahnung und können noch nicht mal die Grundlagen. Bei uns gabs sowas nicht…

4 Lernstadien der Physik
Stadium der Erschöpfung

5 Lernstadien der Physik
Stadium der Frustration

6 Lernstadien der Physik
Stadium der Resignation

7 Lernstadien der Physik
Prüfungssituation Cutis anserina (Gänsehaut) Tachykardie (Herzrasen)

8 Das Ziel ! Wüste der Grundlagen Steiniges Gebirge der Physik
Saftiges Tal der medizinischen Anwendung

9 Mathematik als Sprache der Physik
physikalische Größe Maßzahl Einheit Zeit 90 min Wirkstoff eines Medikamentes 0,5 mg Alkoholgenuss 5 Maß Bier 2 Flaschen Wodka

10 Basisgrößen und Einheiten
physikalische Größe Formelzeichen Einheit Zeit t s Länge s m Temperatur T K Masse m kg Stromstärke I A Lichtstärke I cd Stoffmenge n mol

11 Dimensionen von Einheiten
1˙000˙000˙000˙000˙000˙000 1018 peta P 1˙000˙000˙000˙000˙000 1015 exa E 1˙000˙000˙000˙000 1012 terra T 1˙000˙000˙000 109 giga G 1˙000˙000 106 mega M 1˙000 103 kilo k 100 102 hekto h 1 100 - - 0,01 10-2 centi c 0,001 10-3 milli m 0,00001 10-6 mikro 0, 10-9 nano n 0, 10-12 femto f 0, 10-15 pico p 0, 10-18 atto a

12 Fall M1 Vorgeschichte: Sie werden als neurologischer Konsiliardienst zu einem Patienten gerufen, der vor 2 Tagen eine Ellebogen-Fraktur erlitten hat, welche chirurgisch Versorgt wurde. Seit der OP kann der Patient seinen kleinen Finger am betroffenen Arm nur noch eingeschwänkt bewegen. Diagnose:

13 Neurophysiologische Grundlagen
Fall M1 Neurophysiologische Grundlagen Nervale Verschaltung:

14 Neurophysiologische Grundlagen
Fall M1 Neurophysiologische Grundlagen Erregungsfortleitung:

15 Physikalische Grundlagen
Fall M1 Physikalische Grundlagen Geschwindigkeit: Geschwindigkeit = Strecke / Zeit v = s / t [v] = m / s s: Strecke in m t: Zeit in s

16 Neurophysiologische Grundlagen
Fall M1 Neurophysiologische Grundlagen Bestimmung der NLG (Nervenleitungsgeschwindigkeit): Messwerte: s = 280 mm v = s / t = 0,28 m / 0,070 s = 40 m/s t = 70 ms

17 Neurophysiologische Grundlagen
Fall M1 Neurophysiologische Grundlagen Leitungsgeschwindigkeit:

18 Fall M1 Vorgeschichte: Sie werden als neurologischer Konsiliardienst zu einem Patienten gerufen, der vor 2 Tagen eine Ellebogen-Fraktur erlitten hat, welche chirurgisch Versorgt wurde. Seit der OP kann der Patient seinen kleinen Finger am betroffenen Arm nur noch eingeschränkt bewegen. Diagnose: posttraumatische Läsion des Nervus ulnaris

19 Physikalische Grundlagen
Fall M1 Physikalische Grundlagen Geschwindigkeitsformen: gleichförmige Bewegung gleichmäßig beschleunigte Bewegung

20 Fall M2 Vorgeschichte: In der chirurgischen Notaufnahme wird durch den Notarzt eine ca. 25 jährige Patientin zustand nach Verkehrsunfall vorgestellt. Die Patientin ist intubiert, beatmet. Der Notarzt übergibt sie mit folgenden Verdachtsdiagnosen: Verdachts- Diagnose: Schädel-Hirn-Trauma 3° HWS-Trauma Therapie:

21 Physikalische Grundlagen
Fall M2 Physikalische Grundlagen Crashtest:

22 Physikalische Grundlagen
Fall M2 Physikalische Grundlagen Newtonsche Axiome: 1. Jeder Körper verharrt im Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen Bewegung, solange keine Kraft auf ihn wirkt → Massenträgheit 2. Wirkt eine Kraft auf eine Masse, so wird diese beschleunigt. 3. actio = reactio

23 Physikalische Grundlagen
Fall M2 Physikalische Grundlagen 2. Newtonsches Axiom: Kraft = Masse · Beschleunigung F = m · a [F] = kg · m/s2 = N m: Masse in kg a: Beschleunigung in m/s2

24 Physikalische Grundlagen
Fall M2 Physikalische Grundlagen Massenträgheit HWS:

25 Fall M2 Untersuchung Computer-Tomographie der HWS:

26 Physikalische Grundlagen
Fall M2 Physikalische Grundlagen Massenträgheit Schädel:

27 Fall M2 Untersuchung Computer-Tomographie des Schädels:
temporales Epiduralhämatom

28 Fall M2 Vorgeschichte: In der chirurgischen Notaufnahme wird durch den Notarzt eine ca. 25 jährige Patientin zustand nach Verkehrsunfall vorgestellt. Die Patientin ist intubiert, beatmet. Der Notarzt übergibt sie mit folgenden Verdachtsdiagnosen: Verdachts- Diagnose: Schädel-Hirn-Trauma 3° HWS-Trauma Therapie: SHT 3°: Druckentlastung

29 Fall M2 Therapie Druckentlastung des Schädels:

30 Fall M2 Vorgeschichte: In der chirurgischen Notaufnahme wird durch den Notarzt eine ca. 25 jährige Patientin zustand nach Verkehrsunfall vorgestellt. Die Patientin ist intubiert, beatmet. Der Notarzt übergibt sie mit folgenden Verdachtsdiagnosen: Diagnose: Schädel-Hirn-Trauma 3° HWS-Trauma Therapie: SHT: Druckentlastung HWS: Spondylodese

31 Fall M2 Therapie Spondylodese der HWS:

32 Fall M3 Vorgeschichte: In der chirurgischen Notaufnahme stellt sich ein ca. 35 jähriger Patient mit starken Rückenschmerzen im LWS-Bereich vor. Er wollte gerade einen Kasten Bier aus dem Kofferraum heben, als ihm auf einmal einen stechenden Schmerz im Rücken spürte. Diagnose: Therapie:

33 Anatomische Grundlagen
Fall M3 Anatomische Grundlagen Aufbau und Aufgaben der Wirbelsäule

34 Physikalische Grundlagen
Fall M3 Physikalische Grundlagen Druck: Druck = Kraft / Fläche p = F / A [p] = N / m2 = Pa F: Kraft in N A: Fläche in m2 m = 100g m = 100g F = m • a = 100g • 10m/s2 = 1N F = m • a = 100g • 10m/s2 = 1N Agroß = 1m2 Aklein = 0,1m2 p = F / A = 1N / 1m2 = 1Pa p = F / A = 1N / 0,1m2 = 10Pa

35 Physikalische Grundlagen
Fall M3 Physikalische Grundlagen Eigenschaften der Wirbelsäule:

36 Fall M3 Untersuchung

37 Fall M3 Vorgeschichte: In der chirurgischen Notaufnahme stellt sich ein ca. 35 jähriger Patient mit starken Rückenschmerzen im LWS-Bereich vor. Er wollte gerade einen Kasten Bier aus dem Kofferraum heben, als ihm auf einmal einen stechenden Schmerz im Rücken spürte. Diagnose: Discus-Prolaps (Bandscheibenvorfall) Therapie:

38 Medizinische Grundlagen
Fall M3 Medizinische Grundlagen Bandscheibenvorfall:

39 Fall M3 Vorgeschichte: In der chirurgischen Notaufnahme stellt sich ein ca. 35 jähriger Patient mit starken Rückenschmerzen im LWS-Bereich vor. Er wollte gerade einen Kasten Bier aus dem Kofferraum heben, als ihm auf einmal einen stechenden Schmerz im Rücken spürte. Diagnose: Discus-Prolaps (Bandscheibenvorfall) Therapie: konservativ oder operativ