BIOFIZIKA JEGYZET - rbagosi.uw.hurbagosi.uw.hu/fizika/biofizika jegyzet - 2017.pdfBiofizika jegyzet...
Transcript of BIOFIZIKA JEGYZET - rbagosi.uw.hurbagosi.uw.hu/fizika/biofizika jegyzet - 2017.pdfBiofizika jegyzet...
BBIIOOFFIIZZIIKKAA JJEEGGYYZZEETT
Keacutesziacutetette Bagosi Roacutebert
2017
Biofizika jegyzet
1
TARTALOMJEGYZEacuteK
TARTALOMJEGYZEacuteK 1
A BIOFIZIKA TAacuteRGYA 4
ALAPFOGALMAK 5
A nemzetkoumlzi meacuterteacutekegyseacutegrendszer (SI) alapegyseacutegei 5
Meacuterteacutekegyseacutegek toumlbbszoumlroumlsei eacutes toumlrt reacuteszei (prefixumok) 5
Skalaacuterndash eacutes vektormennyiseacutegek 5
A testek tehetetlenseacutege a toumlmeg 5
A sűrűseacuteg 5
A testek koumllcsoumlnhataacutesa az erő 6
A neheacutezseacutegi erő 6
A lenduumllet a forgatoacutenyomateacutek a perduumllet 6
A mechanikai munka 7
A teljesiacutetmeacuteny 7
A mechanikai energia 7
A rezgő mozgaacutes a rezgő mozgaacutest jellemző mennyiseacutegek 7
Rezgeacutestiacutepusok 8
Keacutenyszerrezgeacutes a rezonancia 8
Mechanikai hullaacutem 8
A hullaacutemhossz 8
A hullaacutem terjedeacutesi sebesseacutege 9
Hullaacutemtiacutepusok 9
Hullaacutemterjedeacutesi jelenseacutegek 9
A hang 10
A Doppler-hataacutes 10
A hangintenzitaacutes (hangerősseacuteg) 10
Az ultrahang előaacutelliacutetaacutesa 10
Halmazaacutellapotok jellemzeacutese 11
A diffuacutezioacute 11
A nyomaacutes 12
A hidrosztatikai nyomaacutes 12
A leacutegnyomaacutes 12
Archimeacutedesz toumlrveacutenye 12
Pascal toumlrveacutenye 12
Aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok 12
A hő a hőmeacuterseacuteklet 13
A Celsius eacutes a Kelvin hőmeacuterseacutekleti skaacutela 13
A hőmeacuterseacuteklet meacutereacutese hőmeacuterők 13
A hővezeteacutes a hőaacuteramlaacutes a hősugaacuterzaacutes 13
Az elektromos toumllteacutesmennyiseacuteg 14
Az elektromos teacuter 14
Az elektromos potenciaacutel 14
Az elektromos feszuumlltseacuteg 14
Egyenfeszuumlltseacuteg vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg 14
A feacutemek szerkezete 14
Vezetők szigetelők feacutelvezetők 15
Az elektromos aacuteram 15
Egyenaacuteram vaacuteltakozoacute aacuteram 15
Az aacuteramerősseacuteg 15
A aacuteram hataacutesai 15
Biofizika jegyzet
2
A kondenzaacutetor 16
Az elektromos ellenaacutellaacutes 16
Ohm toumlrveacutenye 16
A voltmeacuterő 17
Az ampermeacuterő 17
A maacutegneses teacuter 17
Az elektromaacutegnes 17
A maacutegneses teacuter erővonalai 17
A maacutegneses indukcioacutevektor 17
A Lorentz erő 18
Elektromaacutegneses hullaacutemok 18
Az elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes 18
Az elektromaacutegneses spektrum 19
A roumlntgensugaacuterzaacutes 19
A feacuteny jellemzői 19
A foton 19
A feacutenyvisszaverődeacutes eacutes toumlrveacutenyei 19
A feacutenytoumlreacutes a toumlreacutesmutatoacute 20
A teljes visszaverődeacutes 20
Az optikai szaacutel 21
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes) 21
A sziacutenkevereacutes 22
A feacutenyinterferencia 22
A polarizaacutelt feacuteny 22
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek 22
A toumlrőkeacutepesseacuteg 24
A leacutezer 24
Az atom szerkezete 24
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem 25
Izotoacutepok 25
Az atomi toumlmegegyseacuteg 25
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői 25
A Bohr atommodell 25
Az erős koumllcsoumlnhataacutes 26
A radioaktivitaacutes 26
Atommagsugaacuterzaacutesok 26
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa 27
Dozimetria 27
A gradiens 28
A koncentraacutecioacute gradiens 28
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens 28
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI 29
AZ INGERUumlLET 29
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK 30
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS 30
A KERINGEacuteS 30 A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor 31
A LEacuteGZEacuteS 31
A LAacuteTAacuteS 32
BEVEZETEacuteS 33
AZ ELEKTROTERAacutePIA 33
Biofizika jegyzet
3
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal 33
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal 34
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal 34
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute 34
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek 35
Darsonvalisatio 35
Diatermiaacutes kezeleacutes 35
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes 35
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes 36
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes 36
A FOTOTERAacutePIA 36 A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia 36
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes 37
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes 37
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes 37
Leacutezerkezeleacutesek 38
A MECHANOTERAacutePIA 38 A gyoacutegytorna 38
Masszaacutezskezeleacutesek 38
Ultrahangkezeleacutes 38
A TERMOTERAacutePIA 39
A HIDROTERAacutePIA 40
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK 41
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK 42
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA 42
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL 42
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA) 43
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS KEacutePALKOTAacuteS) 43
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA) 44
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK 45
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA) 45
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA) 45
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA) 45
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA) 45
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK 47
Biofizika jegyzet
4
A BIOFIZIKA TAacuteRGYA
A biofizika az eacutelő szervezetek eacutes az eacuteletfolyamatok fizikaacuteja a bioloacutegiai folyamatok leiacuteraacutesa a fizika
nyelveacuten A biofizika az eacutelő anyagot vizsgaacutelja a fizika moacutedszereivel
A fizika fejlődeacuteseacutevel olyan moacutedszerek alakultak ki melyek lehetőveacute tetteacutek az anyag szerkezeteacutenek
vizsgaacutelataacutet a molekulaacutek az atomok az elektronszerkezet szintjeacuten Ezek a vizsgaacutelati moacutedszerek
alkalmazaacutesra keruumlltek a szervezet a szoumlvetek a sejtek a molekulaacutek szintjeacuten a bioloacutegiai anyagok
eseteacuten is
A biofizikai moacutedszerek kuumlloumlnboumlznek a fizikai moacutedszerektől mert a bioloacutegiai anyag eacuteletjelenseacutegeket
mutat szerkezete aacutellandoacutean vaacuteltozik Ezeacutert a biofizikai szerkezetvizsgaacutelati moacutedszereket uacutegy kellett
kifejleszteni hogy koumlvetni tudjaacutek az időbeli vaacuteltozaacutesokat is
A biofizikaacuteban sok meacutereacutesre van szuumlkseacuteg a pontos eredmeacutenyek eleacutereacuteseacutenek az eacuterdekeacuteben mert az
azonos egyedhez vagy szoumlvethez tartozoacute taacutergyai a vizsgaacutelatoknak is kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutel A
bioloacutegiai objektumok vizsgaacutelata soraacuten ezeacutert előszoumlr a szerkezet egy adott aacutellapotban valoacute
meghataacuterozaacutesa toumlrteacutenik majd ezutaacuten koumlvetkezik az időbeli vaacuteltozaacutesok egymaacutesutaacutenisaacutegaacutenak a
felderiacuteteacutese A ceacutel a molekulaacuteris szintű szerkezet eacutes műkoumldeacutes megismereacutese
A biofizika aacutellandoacutean korszerűsoumldik a bioloacutegia eacutes a fizika folyamatos fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően A
biofizika a bioloacutegiaacuten eacutes a fizikaacuten kiacutevuumll maacutes tudomaacutenyokkal is szoros kapcsolatban aacutell mint peacuteldaacuteul a
keacutemia biokeacutemia informatika A fizika kuumlloumlnboumlző teruumlleteinek megvannak a bioloacutegiai orvosi
alkalmazaacutesai is
Biofizika jegyzet
5
ALAPFOGALMAK
A nemzetkoumlzi meacuterteacutekegyseacutegrendszer (SI) alapegyseacutegei
Alapegyseacuteg Jele Fizikai mennyiseacuteg Jele
meacuteter m hosszuacutesaacuteg s
maacutesodperc s idő t
kilogramm kg toumlmeg m
amper A aacuteramerősseacuteg I
kelvin K hőmeacuterseacuteklet T
kandela cd feacutenyerősseacuteg I
moacutel mol anyagmennyiseacuteg n
Meacuterteacutekegyseacutegek toumlbbszoumlroumlsei eacutes toumlrt reacuteszei (prefixumok)
Toumlbbszoumlroumls Jele Vaacuteltoacuteszaacutem Toumlrt reacutesz Jele Vaacuteltoacuteszaacutem
deka- da 10 deci- d 10-1
hekto- h 102 centi- c 10-2
kilo- k 103 mili- m 10-3
mega- M 106 mikro- μ 10-6
giga- G 109 nano- n 10-9
tera- T 1012 piko- p 10-12
Skalaacuterndash eacutes vektormennyiseacutegek
A fizika mennyiseacutegek a koumlvetkező keacutet nagy csoportra oszthatoacutek
skalaacutermennyiseacutegek
vektormennyiseacutegek
A skalaacutermennyiseacutegek egyetlen szaacutemadattal (nagysaacuteggal) jellemezhetők
pl idő toumlmeg teacuterfogat hőmeacuterseacuteklet
A vektormennyiseacutegek egy szaacutemadattal (nagysaacuteggal) eacutes egy iraacutennyal jellemezhetők
pl elmozdulaacutes sebesseacuteg gyorsulaacutes erő
Jeloumlleacutes x
ahol x a fizikai mennyiseacuteg betűjele
A vektorokat iraacutenyiacutetott szakaszokkal (nyilakkal) aacutebraacutezoljuk
A testek tehetetlenseacutege a toumlmeg
A tehetetlenseacuteg toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben minden test megőrzi nyugalmi helyzeteacutet vagy egyenes
vonaluacute egyenletes mozgaacutesaacutet (mozgaacutesaacutellapotaacutet) mindaddig amiacuteg ezt egy maacutesik test vagy mező meg
nem vaacuteltoztatja
A toumlmeg a testek tehetetlenseacutegeacutet jellemző mennyiseacuteg a testek tehetetlenseacutegeacutenek a meacuterteacuteke
Jele m [m] = kg
A toumlmeg szaacutemszerűen kifejezi azt hogy egy test mennyire tehetetlen
A sűrűseacuteg
A sűrűseacuteg megadja az egyseacutegnyi teacuterfogatuacute test toumlmegeacutet
Biofizika jegyzet
6
Jele ρ (roacute) [ρ] = kgm3
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
V
mρ
ρ ndash sűrűseacuteg
m ndash toumlmeg
V ndash teacuterfogat
A testek koumllcsoumlnhataacutesa az erő
Ha egy test hat egy maacutesik testre a maacutesik is visszahat az elsőre (ugyanakkora nagysaacuteguacute de ellenteacutetes
iraacutenyuacute erővel) A testek koumllcsoumlnoumls egymaacutesra hataacutesa a koumllcsoumlnhataacutes
Az erő a testek koumllcsoumlnhataacutesaacutenak a meacuterteacuteke
Az erő a testek mozgaacutesaacutellapot-vaacuteltozaacutesaacutet (sebesseacutegvaacuteltozaacutesaacutet) okozoacute hataacutes
Jele F
[ F
] = N (newton)
A neheacutezseacutegi erő
A neheacutezseacutegi erő a Foumlld reacuteszeacuteről a koumlrnyezeteacuteben talaacutelhatoacute testekre hatoacute gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő Ez az
erő (megkoumlzeliacutetőleg) a Foumlld koumlzeacuteppontja feleacute mutat
Egy test suacutelya az az erő amellyel a test nyomja az alaacutetaacutemasztaacutest vagy huacutezza a felfuumlggeszteacutest
Jele G
[ G
] = N
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
gmG
G ndash suacutely
m ndash toumlmeg
g ndash gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes (g = 981ms2)
A gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes az a gyorsulaacutes amellyel a szabadon eső testek rendelkeznek amennyiben a
leacutegellenaacutellaacutes nem befolyaacutesolja mozgaacutesukat
Valamely testre hatoacute neheacutezseacutegi erő nagysaacutega eacutes annak suacutelyaacutenak nagysaacutega megegyezik
Suacutelytalansaacuteg a suacutelytalansaacuteg aacutellapotaacuteban a testek nem nyomjaacutek az alaacutetaacutemasztaacutest eacutes nem huacutezzaacutek a
felfuumlggeszteacutest
A szabadon eső testek a suacutelytalansaacuteg aacutellapotaacuteban vannak
A toumlmeg eacutes a suacutely koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg
a toumlmeg a testek tehetetlenseacutegeacutet jellemzi kilogrammban meacuterjuumlk
a suacutely egy erő newtonban meacuterjuumlk
Valamely test suacutelya fuumlgg a gravitaacutecioacutes koumlruumllmeacutenyektől (pl kuumlloumlnboumlzik a Foumlldoumln eacutes a Holdon) toumlmege
viszont minden koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt ugyanakkora
A lenduumllet a forgatoacutenyomateacutek a perduumllet
A lenduumllet a testek mozgaacutesaacutellapotaacutet jellemző mennyiseacuteg amely a toumlmeg eacutes a sebesseacuteg szorzatakeacutent
eacutertelmezett
A forgatoacutenyomateacutek valamely erő forgatoacutehataacutesaacutet jellemző mennyiseacuteg mely az erő eacutes annak
forgaacutestengelytől meacutert taacutevolsaacutegaacutenak a szorzatakeacutent eacutertelmezett
A perduumllet valamely test forgaacutesaacutellapotaacutet jellemző mennyiseacuteg amely a test lenduumllet-nyomateacuteka
Biofizika jegyzet
7
A mechanikai munka
Egy erő akkor veacutegez munkaacutet ha a test amelyre hat elmozdul a hataacutesaacutera
Jele W [W] = J (joule)
Egy erő akkor nem veacutegez munkaacutet ha a test amelyre hat nem mozdul el a hataacutesaacutera
A teljesiacutetmeacuteny
A teljesiacutetmeacuteny a munkaveacutegzeacutes sebesseacutegeacutet jellemző fizikai mennyiseacuteg
A teljesiacutetmeacuteny megadja azt hogy egy erő egy maacutesodperc alatt mennyi munkaacutet veacutegez
Jele P [P] = W (watt)
A mechanikai energia
Az energia a testek munkaveacutegző keacutepesseacutegeacutet jellemző fizikai mennyiseacuteg
Ha egy test baacutermilyen okboacutel kifolyoacutelag munkaveacutegzeacutesre keacutepes energiaacuteval rendelkezik
Jele E [E] = J (joule)
A rezgő mozgaacutes a rezgő mozgaacutest jellemző mennyiseacutegek
Rezgő mozgaacutest veacutegző test a nyugalmi (egyensuacutelyi) helyzeteacutehez viszonyiacutetva szimmetrikusan mozog
eacutes mozgaacutesa azonos időkoumlzoumlnkeacutent megismeacutetlődik
A perioacutedusidő egy teljes rezgeacutes elveacutegzeacuteseacutehez szuumlkseacuteges idő
Jele T [T] = s
A frekvencia az egy maacutesodperc alatt elveacutegzett rezgeacutesek szaacutema
Jele f [f] = 1s = Hz (hertz)
1Tf
A kiteacutereacutes a test aktuaacutelis eacutes nyugalmi helyzete koumlzoumltti taacutevolsaacuteg
Az amplituacutedoacute a test nyugalmi helyzete eacutes valamelyik szeacutelső helyzete koumlzoumltti taacutevolsaacuteg (a test
legnagyobb kiteacutereacutese)
A faacutezis a rezgeacutesaacutellapotot jellemzi Megadja azt hogy a rezgő test egy teljes rezgeacutes haacutenyad reacuteszeacutet
teljesiacutetette egy adott időpontig Egy teljes rezgeacutesnek megfelel 2middotπ radiaacuten faacuteziseacuterteacutek
A faacuteziskuumlloumlnbseacuteg keacutet rezgeacutes koumlzoumltt megadja azt hogy egy teljes rezgeacutes haacutenyad reacuteszeacutevel előzi meg
egyik rezgeacutes a maacutesikat
nyugalmi helyzet
Biofizika jegyzet
8
Rezgeacutestiacutepusok
Csillapiacutetott rezgeacutes eseteacuten az amplituacutedoacute a rezgeacutes soraacuten csoumlkken
Csillapiacutetatlan rezgeacutes esteacuten az amplituacutedoacute a rezgeacutes soraacuten nem vaacuteltozik meg
Keacutenyszerrezgeacutes a rezonancia
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten a test azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődő (periodikus) kuumllső hataacutesra veacutegez rezgő
mozgaacutest
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten a rezgeacutes frekvenciaacuteja megegyezik a kuumllső hataacutes frekvenciaacutejaacuteval
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten ha a kuumllső hataacutes frekvenciaacuteja megegyezik a rezgő test sajaacutet frekvenciaacutejaacuteval
akkor felleacutep a rezonancia jelenseacutege melynek soraacuten a rezgeacutes amplituacutedoacuteja maximaacutelis
Mechanikai hullaacutem
A mechanikai hullaacutem a rezgő mozgaacutes tovaacutebbterjedeacutesi folyamata rugalmas anyagban
A hullaacutem terjedeacutesekor az anyag reacuteszecskeacutei nem veacutegeznek haladoacute mozgaacutest csak rezgő mozgaacutest amely
reacuteszecskeacuteről reacuteszecskeacutere adoacutedik aacutet
A hullaacutemhossz
A hullaacutemhossz az a taacutevolsaacuteg amelyre a hullaacutemforraacutes egy teljes rezgeacutesideje alatt eljut a rezgő mozgaacutes
A hullaacutemhossz keacutet egymaacuteshoz legkoumlzelebb leacutevő azonos moacutedon rezgő reacuteszecske koumlzoumltti taacutevolsaacuteg
Jele λ (lambda) [λ] = m
kiteacutereacutes
idő
kiteacutereacutes
idő
Biofizika jegyzet
9
A hullaacutem terjedeacutesi sebesseacutege
A hullaacutem terjedeacutesi sebesseacutege az a sebesseacuteg amellyel a rezgő mozgaacutes tovaacutebbterjed az illető anyagban
(koumlzegben)
T
λv
v ndash sebesseacuteg
λ ndash hullaacutemhossz
T ndash perioacutedusidő
vagy
fλv f ndash frekvencia
Hullaacutemtiacutepusok
Transzverzaacutelis (kereszt iraacutenyuacute) hullaacutemok eseteacuten a reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya merőleges a
hullaacutemterjedeacutes iraacutenyaacutera
pl viacutez felsziacuteneacuten terjedő hullaacutem
Longitudinaacutelis (hosszanti iraacutenyuacute) hullaacutemok eseteacuten a reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya paacuterhuzamos a
hullaacutemterjedeacutes iraacutenyaacuteval
pl hang
Hullaacutemterjedeacutesi jelenseacutegek
Hullaacutem-visszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem eleacuter egy hataacuterfeluumllethez
amely keacutet anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel majd onnan visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe eacutes ott
folytatja tovaacutebb az uacutetjaacutet
Hullaacutemtoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem eleacuter egy hataacuterfeluumllethez amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel majd azon aacutethaladva megvaacuteltoztatja terjedeacutesi iraacutenyaacutet
A jelenseacuteg oka az hogy a hullaacutemok a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjednek
λ
λ
hullaacutemterjedeacutes iraacutenya
reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya
hullaacutemterjedeacutes iraacutenya
reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya
Biofizika jegyzet
10
Hullaacutemelhajlaacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem akadaacutely mellett elhaladva vagy
reacutesen keresztuumllhaladva megvaacuteltoztatja terjedeacutesi iraacutenyaacutet
A hullaacutemelhajlaacutes meacuterteacuteke reacutes eseteacuten fuumlgg a reacutes hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott nagysaacutegaacutetoacutel (legnagyobb
meacuterteacutekű ha a keacutet taacutevolsaacuteg egymaacutessal oumlsszemeacuterhető)
Interferencia (hullaacutemtalaacutelkozaacutes) az a jelenseacuteg melynek soraacuten keacutet (vagy toumlbb) azonos
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutem a teacuter egy adott pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy
gyengiacutetve egymaacutest
A hang
A hang egy longitudinaacutelis mechanikai hullaacutem
A hang nem terjed leacuteguumlres teacuterben
A hang frekvencia szerinti osztaacutelyozaacutesa
infrahang f lt 20Hz
hallhatoacute hang 20Hz lt f lt 20 000Hz
ultrahang f gt 20 000Hz
A hang terjedeacutesi sebesseacutege
levegőben 340ms
viacutezben 1400ms
aceacutelban 5100ms
A Doppler-hataacutes
A Doppler-hataacutes a megfigyelőhoumlz viszonyiacutetva mozgaacutesban levő hangforraacutes vagy a hangforraacuteshoz
viszonyiacutetva mozgaacutesban levő megfigyelő eseteacuten jelentkezik
Ha a hangforraacutes eacutes a megfigyelő koumlzelednek egymaacuteshoz a hang frekvenciaacuteja megnő (a hang
magasabbaacute vaacutelik) ha taacutevolodnak egymaacutestoacutel a frekvenciaacuteja lecsoumlkken (a hang meacutelyebbeacute vaacutelik)
A frekvencia eltoloacutedaacutes meacuterteacuteke fuumlgg a hangforraacutes eacutes a megfigyelő egymaacuteshoz viszonyiacutetott
sebesseacutegeacutetől
A hangintenzitaacutes (hangerősseacuteg)
A hangintenzitaacutes megadja az egyseacutegnyi feluumlleten egyseacutegnyi idő alatt merőlegesen aacutetaacuteramlott
hangenergia mennyiseacutegeacutet
Jele I [I] = Wm2
A hangintenzitaacutes decibel-ben (dB) fejezhető ki amely az adott hang intenzitaacutesaacutenak a hallaacuteskuumlszoumlb
hangintenzitaacutesaacutehoz valoacute viszonyaacutet adja meg
A hallaacuteskuumlszoumlb I0 = 10-12Wm2 (tapasztalati uacuteton megvaacutelasztott eacuterteacutek)
0
II
Ilg10L (decibel)
A logaritmusos skaacutelaacutet a hangforraacutesok teljesiacutetmeacutenyeacutenek nagyon szeacuteles tartomaacutenya (12-13
nagysaacutegrend) miatt volt ceacutelszerű bevezetni
Az ultrahang előaacutelliacutetaacutesa
Az ultrahang előaacutelliacutetaacutesa jellemzően az elektrostrikcioacute eacutes a magnetostrikcioacute jelenseacutegeacuten alapul
Biofizika jegyzet
11
A piezoelektromossaacuteg bizonyos kristaacutelyok azon tulajdonsaacutega hogy mechanikai hataacutesra feszuumlltseacuteg
jelenik meg bennuumlk Ez a hataacutes meg is fordiacutethatoacute
Az elektrostrikcioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten egy kristaacutely feszuumlltseacuteg hataacutesaacutera rugalmas
alakvaacuteltozaacutest szenved Ilyen kristaacutely peacuteldaacuteul a kvarc Piezoelektromos kristaacutelyok segiacutetseacutegeacutevel
nagyfrekvenciaacutes feszuumlltseacuteg alkalmazaacutesaacuteval ultrahang aacutelliacutethatoacute elő
A magnetostrikcioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten bizonyos maacutegneses anyagok maacutegneses teacuterben
megvaacuteltoztatjaacutek alakjukat Ilyen anyagok segiacutetseacutegeacutevel nagyfrekvenciaacuteval vaacuteltozoacute maacutegneses teacuter
felhasznaacutelaacutesaacuteval ultrahang aacutelliacutethatoacute elő Ilyen anyag peacuteldaacuteul a nikkel
Az ultrahang passziacutev alkalmazaacutesa soraacuten kis energiaacutejuacute ultrahangot alkalmaznak taacutevolsaacuteg meacutereacutesre
vizsgaacutelatok elveacutegzeacuteseacutere
Az aktiacutev alkalmazaacutes eseteacuten nagy energiaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak keacutemiai reakcioacutek vagy bioloacutegiai
folyamatok serkenteacuteseacutere bakteacuteriumok elpusztiacutetaacutesaacutera
A gyoacutegyaacuteszatban az ultrahang előaacutelliacutetaacutesaacutera illetve eacuterzeacutekeleacuteseacutere az elektrostrikcioacute jelenseacutegeacutet
alkalmazzaacutek a transzducernek nevezett ultrahangos fejegyseacuteg eseteacuteben
Halmazaacutellapotok jellemzeacutese
A szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek helyhez koumltoumlttek nem veacutegeznek haladoacute
mozgaacutest az anyag belsejeacuteben csak rezgő mozgaacutest veacutegeznek egy pont koumlruumll
A szilaacuterd anyagok rendelkeznek sajaacutet alakkal eacutes sajaacutet teacuterfogattal
A folyeacutekony halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek nincsenek helyhez koumltve rendezetlen
(oumlssze-vissza) mozgaacutest veacutegeznek az anyag belsejeacuteben A folyadeacutekokat alkotoacute reacuteszecskeacutek koumlzel
talaacutelhatoacutek egymaacuteshoz a koumlzoumlttuumlk hatoacute vonzoacuteerők miatt
A folyadeacutekok nem rendelkeznek sajaacutet alakkal de rendelkeznek sajaacutet teacuterfogattal
A folyadeacutekok oumlsszenyomhatatlanok (gyakorlatilag csak roppant kismeacuterteacutekben nyomhatoacuteak oumlssze)
A leacutegnemű (gaacutez gőz) halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek nincsenek helyhez koumltve
rendezetlen mozgaacutest veacutegeznek eacutes tetszőleges taacutevolsaacutegra eltaacutevolodhatnak egymaacutestoacutel (koumlzoumlttuumlk nem
hatnak vonzoacuteerők)
A leacutegnemű halmazaacutellapotuacute anyagok nem rendelkeznek sem sajaacutet alakkal sem sajaacutet teacuterfogattal
kitoumlltik a rendelkezeacutesuumlkre aacutelloacute teret
A plazma aacutellapot olyan leacutegnemű aacutellapot amelynek eseteacuteben az anyagot alkotoacute reacuteszecskeacutek nem
semlegesek elektromos szempontboacutel (mint a leacutegnemű anyagok eseteacuteben) hanem toumllteacutessel
rendelkeznek A plazma aacutellapot ionizaacutelt gaacutezaacutellapot A plazmaacutet pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Mivel a plazma toumlltoumltt reacuteszecskeacutekből aacutell elektromos eacutes maacutegneses tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek a
leacutegnemű anyagokeacuteitoacutel
A diffuacutezioacute
A diffuacutezioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten keacutet vagy kettőneacutel toumlbb kuumlloumlnboumlző fajta gaacutez (vagy folyadeacutek)
kuumllső hataacutes neacutelkuumll oumlsszekeveredik
A diffuacutezioacutet az anyagok koncentraacutecioacutekuumlloumlnbseacutege miatt kialakuloacute reacuteszecskeaacuteramlaacutes okozza A folyamat
a koncentraacutecioacutekuumlloumlnbseacuteg megszűneacuteseacuteig tart
Biofizika jegyzet
12
A nyomaacutes
A nyomaacutes megadja az egyseacutegnyi feluumlletre (1 neacutegyzetmeacuteter) hatoacute erő nagysaacutegaacutet
Jele p [p] = Nm2 = Pa (pascal)
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
A
Fp
p ndash nyomaacutes
F ndash erő
A ndash teruumllet
A hidrosztatikai nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes valamely (nyugalomban leacutevő) folyadeacutekoszlopban jelen levő a folyadeacutek
suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes nagysaacutega fuumlgg
a folyadeacutek sűrűseacutegeacutetől
a folyadeacutekoszlop magassaacutegaacutetoacutel
a gravitaacutecioacutes teacuter erősseacutegeacutetől
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
hgρp
p ndash hidrosztatikai nyomaacutes
ρ ndash sűrűseacuteg
g ndash gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes (g asymp 10 ms2)
h ndash a folyadeacutekoszlop magassaacutega
A leacutegnyomaacutes
A leacutegnyomaacutes a Foumlldet koumlruumllvevő levegőreacuteteg suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke fuumlgg
a tengerszinttől meacutert magassaacutegtoacutel
a levegő paacuteratartalmaacutetoacutel
A leacutegnyomaacutes szaacutemeacuterteacuteke a tengerszinttől meacutert magassaacuteg noumlvekedeacuteseacutevel csoumlkken (ugyanis csoumlkken a
levegőoszlop magassaacutega tehaacutet csoumlkken annak suacutelya is)
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke tengerszint magassaacutegaacuteban 101000 Pa (= 1 atmoszfeacutera = 760 Hgmm)
Archimeacutedesz toumlrveacutenye
Minden folyadeacutekba vagy gaacutezba meruumllő testre hat egy fuumlggőlegesen felfeleacute iraacutenyuloacute erő amelynek
nagysaacutega megegyezik az illető test aacuteltal kiszoriacutetott folyadeacutek- vagy gaacutezmennyiseacuteg suacutelyaacuteval
Pascal toumlrveacutenye
Folyadeacutekokra gyakorolt kuumllső nyomaacutes a folyadeacutekban gyengiacutetetlenuumll tovaacutebbterjed (jelen lesz annak
minden pontjaacuteban) eacutes annak valamely pontjaacuteban a nagysaacutega minden iraacutenyban ugyanakkora
Aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok
Az aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok nyomaacutesa kisebb mint az ugyanolyan koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt levő
nyugalomban levőkeacute
A nyomaacutescsoumlkkeneacutes meacuterteacuteke fuumlgg
Biofizika jegyzet
13
az aacuteramlaacutes sebesseacutegeacutetől
a sűrűseacutegtől
A hő a hőmeacuterseacuteklet
A hő a termikus koumllcsoumlnhataacutes soraacuten bekoumlvetkező energiavaacuteltozaacutes meacuterteacuteke
Jele Q [Q] = J
A hőmeacuterseacuteklet a testek hőaacutellapotaacutet szaacutemszerűen jellemző mennyiseacuteg
Jele T [T] = K (kelvin)
Valamely test hőmeacuterseacuteklete az azt alkotoacute reacuteszecskeacutek mozgaacutesaacutenak hevesseacutegeacutevel kapcsolatos A
magasabb hőmeacuterseacuteklet hevesebb rezgő vagy gyorsabb haladoacute mozgaacutesaacutet miacuteg az alacsonyabb
hőmeacuterseacuteklet keveacutesbeacute heves rezgő vagy lassabb haladoacute mozgaacutesaacutet jelenti a reacuteszecskeacuteknek
A hőmeacuterseacuteklet egy aacutellapotot jellemez miacuteg a hő egy folyamatot
A Celsius eacutes a Kelvin hőmeacuterseacutekleti skaacutela
A Celsius-skaacutela alsoacute hataacutera a -273 degC jele t [t] = degC
A Kelvin-skaacutela alsoacute hataacutera a 0K (abszoluacutet nulla fok) jele T [T] = K
A keacutet skaacutela koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg az alsoacute hataacuter eacuterteacutekeacuteben van a keacutet skaacutela el van tolva egymaacuteshoz keacutepest
273 egyseacuteggel
A keacutet skaacutela koumlzoumltti aacutetalakiacutetaacutesi keacuteplet
273tT
A hőmeacuterseacuteklet meacutereacutese hőmeacuterők
A testek hőmeacuterseacuteklete hőmeacuterőkkel meacuterhető
A meacutereacutes alapjaacuteul szolgaacutelhat peacuteldaacuteul az anyagok hőtaacutegulaacutesa vagy az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesa a
hőmeacuterseacuteklet vaacuteltozaacutesaacuteval
A hagyomaacutenyos hőmeacuterőkben olyan folyadeacutek talaacutelhatoacute amely a meacutereacutesi tartomaacutenyon beluumll folyeacutekony
halmazaacutellapotuacute marad Erre leggyakrabban az alkoholt eacutes a higanyt hasznaacuteljaacutek A hőmeacuterő egy kis
keresztmetszetű uumlvegcsővel ellaacutetott tartaacutelyboacutel eacutes az ehhez tartozoacute skaacutelaacuteboacutel aacutell A hőmeacuterseacuteklet
vaacuteltozaacutesakor a folyadeacutek megvaacuteltoztatja teacuterfogataacutet ami miatt megvaacuteltozik a csőben a folyadeacutekszint A
folyadeacutek (eacutes iacutegy a hőmeacuterővel kapcsolatban levő test) hőmeacuterseacuteklete a skaacutelaacuteroacutel olvashatoacute le (a folyadeacutek
felsziacuteneacutevel egyvonalban levő eacuterteacutek)
A digitaacutelis hőmeacuterők az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesaacutet meacuterik A meacutert analoacuteg jelek digitaacutelisakkaacute
keruumllnek aacutetalakiacutetaacutesra majd ezek alapjaacuten toumlrteacutenik az eacuterteacutek kijelzeacutese
A hővezeteacutes a hőaacuteramlaacutes a hősugaacuterzaacutes
Hővezeteacutes eseteacuten az energia reacuteszecskeacuteről ndash reacuteszecskeacutere aacutetadoacutedva terjed
A folyamat soraacuten nincs anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hővezeteacutes a szilaacuterd anyagokra jellemző
Hőaacuteramlaacutes eseteacuten az energiaacutet a reacuteszecskeacutek a hőforraacutestoacutel felveszik elszaacutelliacutetjaacutek majd leadjaacutek
A folyamat soraacuten van anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hőaacuteramlaacutes folyadeacutekokra eacutes gaacutezokra jellemző
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten az energiaaacutetadaacutes elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban toumlrteacutenik
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten nincs szuumlkseacuteg koumlzegre az energia aacutetadaacutesaacutehoz (pl a Nap melegiacuteti a Foumlldet)
Biofizika jegyzet
14
Az elektromos toumllteacutesmennyiseacuteg
A testek toumlltoumlttseacutegeacutenek a meacuterteacutekeacutet jellemző mennyiseacuteg
Jele Q [Q] = C (coulomb)
Egy proton toumllteacutese 16middot10-19C egy elektron toumllteacutese -16middot10-19C
Egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacutegnek koumlruumllbeluumll 6middot1018 szaacutemuacute proton toumllteacutese felel meg
Az elektromos teacuter
Az elektromos teacuter a toumlltoumltt testek azon koumlrnyezete ahol az elektromos hataacutes eacuterveacutenyesuumll
Az elektromos teacuter
nem eacuterzeacutekelhető
kimutathatoacute toumlltoumltt test segiacutetseacutegeacutevel
koumllcsoumlnhataacutest koumlzvetiacutet a toumlltoumltt testek koumlzoumltt
a toumlltoumltt testtől taacutevolodva csoumlkken az erősseacutege
Az elektromos teacuter jellemezhető az erővonalakkal Ezek olyan goumlrbeacutek melyek menteacuten egy toumlltoumltt test
elmozdul Az erővonalak a pozitiacutev toumllteacutesen kezdődnek a negatiacutevon veacutegződnek eacutes nem metszik
egymaacutest
Az elektromos potenciaacutel
Az elektromos potenciaacutel az elektromos teacuter munkaveacutegző keacutepesseacutegeacutet jellemző mennyiseacuteg
Az elektromos teacuter adott pontjaacutenak a potenciaacutelja megegyezik azzal a munkaacuteval amelyet a teacuter veacutegez
akkor amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet az adott pontboacutel a veacutegtelenbe (vagy egy
tetszőleges nullapotenciaacuteluacutenak vaacutelasztott pontba)
Jele U [U] = V (volt)
Az elektromos feszuumlltseacuteg
Az elektromos feszuumlltseacuteg az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg
Az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti feszuumlltseacuteg egyenlő azzal a munkaacuteval melyet a teacuter veacutegez akkor
amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet a keacutet pont koumlzoumltt
Jele U [U] = V (volt)
Keacutet toumlltoumltt test koumlzoumltti feszuumlltseacuteg a testek koumlzoumltti toumllteacuteskuumlloumlnbseacuteget jellemzi
Egyenfeszuumlltseacuteg vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg
Egyenfeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev sarka mindig pozitiacutev negatiacutev sarka mindig negatiacutev
marad (a sarkok nem csereacutelődnek fel az idő muacutelaacutesaacuteval)
Vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev eacutes negatiacutev sarka azonos időkoumlzoumlnkeacutent
ismeacutetlődve felcsereacutelődik (a haacuteloacutezati 230V-os 50Hz-es frekvenciaacutejuacute feszuumlltseacuteg eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent 100-szor)
A feacutemek szerkezete
A feacutemeket helyhez koumltoumltt pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes az ezek koumlzoumltt szabadon mozgoacute negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Biofizika jegyzet
15
A szabad elektronok jelenleacutete okozza azt hogy a feacutemek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
Vezetők szigetelők feacutelvezetők
A vezetők olyan anyagok melyekben jelen vannak szabad toumllteacuteshordozoacutek (elektronok ionok)
melynek koumlvetkezteacuteben ezek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
A szigetelők olyan anyagok melyekben nincsenek jelen szabad toumllteacuteshordozoacutek ezeacutert ezek rosszul
vezetik az elektromossaacutegot
A feacutelvezetők olyan anyagok melyekben szobahőmeacuterseacutekleten talaacutelhatoacutek szabad elektronok de ezek
szaacutema fuumlgg a hőmeacuterseacutekleteacutetől A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel a szabad elektronok szaacutema noumlvekszik a
feacutelvezető ellenaacutellaacutesa csoumlkken (ellenteacutetben a vezetőkkel)
A legismertebb feacutelvezetők a sziliacutecium eacutes a germaacutenium
A feacutelvezetőket adaleacutekoljaacutek (szennyezik) olyan atomokkal melyeknek eggyel toumlbb vagy kevesebb
elektronja van a kuumllső elektronheacutejon mint a feacutelvezetőnek (5 vagy 3) iacutegy leacutetrehozva n- illetve p-
tiacutepusuacute feacutelvezetőt
Az elektromos aacuteram
Az elektromos aacuteram az elektronok rendezett mozgaacutesa a feacutemekben
Mivel aacuteram nem csak feacutemekben folyhat (hanem peacuteldaacuteul folyadeacutekokban vagy gaacutezokban is)
aacuteltalaacutenosabb megfogalmazaacutesban az aacuteram a toumllteacuteshordozoacutek rendezett mozgaacutesa valamilyen anyagban
Az aacuteramkoumlroumlkben az aacuteram az aacuteramforraacutes pozitiacutev sarka felől folyik a negatiacutev feleacute (az elektronok ezzel
ellenteacutetes iraacutenyba mozognak a vezetőben)
Egyenaacuteram vaacuteltakozoacute aacuteram
Egyenaacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben nem vaacuteltozik meg (az elektronok a
vezetőben mindig ugyanabba az iraacutenyba haladnak)
Vaacuteltakozoacute aacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődve
ellenteacutetesre vaacuteltozik (az elektronok rezgő mozgaacutest veacutegeznek a vezetőben)
Az aacuteramerősseacuteg
Az aacuteramerősseacuteg megadja azt hogy egy vezető keresztmetszeteacuten egyseacutegnyi idő alatt mekkora
mennyiseacutegű toumllteacutes halad keresztuumll
Jele I [I]=A (amper)
A aacuteram hataacutesai
Hőhataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők a bennuumlk folyoacute aacuteram hataacutesaacutera felmelegszenek
A felmelegedeacutes meacuterteacuteke fuumlgg a vezető keresztmetszeteacutetől eacutes a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
ionok
elektronok
Biofizika jegyzet
16
Alkalmazaacutes vasaloacute izzoacute olvadoacute biztosiacuteteacutek villanyrezsoacute kenyeacuterpiriacutetoacute stb
Maacutegneses hataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teacuter van jelen
A maacutegneses teacuter erősseacutege fuumlgg a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
Alkalmazaacutes elektromaacutegnes hangszoacuteroacute villanymotor stb
Keacutemiai (vegyi) hataacutes Aacuterammal aacutetjaacutert folyadeacutekboacutel a folyadeacutekba helyezett elektroacutedoknaacutel anyag vaacutelik
ki az aacuteram hataacutesaacutera
Alkalmazaacutes elektroliacutezis (pl a viacutez felbontaacutesa H2-re eacutes O2-re) feacutemek veacutedőreacuteteggel toumlrteacutenő bevonaacutesa
stb
Bioloacutegiai hataacutes Az eacutelő szervezetekben az aacuteram izomreakcioacutekat vaacutelthat ki eacutes eacutegeacutesi seacuteruumlleacuteseket
okozhat Kellően nagy erősseacutegű aacuteram halaacutelos is lehet A nagyfrekvenciaacutejuacute aacuteram a vezető (a test)
feluumlleteacuten folyik nem annak belsejeacuteben iacutegy ilyen esetekben nem vaacutelt ki izomreakcioacutet (Skin-hataacutes)
A kondenzaacutetor
A kondenzaacutetor keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan elhelyezett feacutemlemezből aacutell melyek egymaacutestoacutel el
vannak szigetelve A feacutemlemezek a fegyverzetek a koumlzoumlttuumlk talaacutelhatoacute szigetelő anyag a dielektrikum
A kondenzaacutetor fegyverzetein toumllteacutesek halmozhatoacutek fel A toumllteacutesbefogadoacute keacutepesseacutege a kondenzaacutetornak
a kapacitaacutesa A kapacitaacutes meacuterteacutekegyseacutege a farad
Az elektromos ellenaacutellaacutes
A vezetők akadaacutelyozzaacutek a bennuumlk folyoacute aacuteramot gaacutetoljaacutek a toumllteacuteshordozoacutek mozgaacutesaacutet
Az elektromos ellenaacutellaacutes kifejezi azt hogy egy vezető milyen meacuterteacutekben akadaacutelyozza a benne folyoacute
aacuteramot
Jele R [R]=Ω (ohm) (Ω ndash omega)
Adott feacutemvezeteacutek elektromos ellenaacutellaacutesa fuumlgg
az anyagi minőseacutegeacutetől
a keresztmetszeteacutetől
a hosszuacutesaacutegaacutetoacutel
a hőmeacuterseacutekleteacutetől (noumlvelve a feacutem hőmeacuterseacutekleteacutet ellenaacutellaacutesa megnő csoumlkkentve azt ellenaacutellaacutesa
lecsoumlkken)
A szupravezeteacutes bizonyos feacutemek eacutes maacutes oumlsszetett vegyuumlletek azon tulajdonsaacutega hogy kellően
alacsony hőmeacuterseacutekleten elektromos ellenaacutellaacutesuk nullaacutera csoumlkken Az anyag fajtaacutejaacutetoacutel fuumlggően ez
jellemzően -170degC alatti hőmeacuterseacutekleten joumln leacutetre Ebben az aacutellapotaacuteban az anyag bdquokitasziacutetjardquo magaacuteboacutel
a maacutegneses teret Nagy erősseacutegű elektromaacutegnesekben szupravezető anyagokat alkalmaznak
Ohm toumlrveacutenye
Kapcsolatot teremt egy vezető (fogyasztoacute) ellenaacutellaacutesa a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteg eacutes a benne folyoacute aacuteram
erősseacutege koumlzoumltt
R
UI
I ndash aacuteramerősseacuteg
U ndash feszuumlltseacuteg
R ndash elektromos ellenaacutellaacutes
Egy vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutege egyenesen araacutenyos a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteggel eacutes fordiacutetottan
araacutenyos a vezető elektromos ellenaacutellaacutesaacuteval
Biofizika jegyzet
17
A voltmeacuterő
Feszuumlltseacutegmeacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
paacuterhuzamosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa nagy az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
Az ampermeacuterő
Aacuteramerősseacuteg meacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
sorosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa kicsi az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
A maacutegneses teacuter
A maacutegneses teret az elektronok rendezett mozgaacutesa hozza leacutetre Az egyes anyagok maacutegneses
tulajdonsaacutega az elektronok atomon beluumlli mozgaacutesaacutera vezethető vissza A maacutegneses tulajdonsaacutegot
mutatoacute (maacutegnesezhető) feacutemek a vas a nikkel eacutes a kobalt
Az anyagok maacutegneses tulajdonsaacutega hőmeacuterseacutekletfuumlggő A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel az illető anyag
maacutegnesezettseacutege csoumlkken eacutes kellően magas hőmeacuterseacutekleten ez meg is szűnik
Az elektromaacutegnes
Az elektromaacutegnes esteacuten a maacutegneses teret elektromos aacuteram hozza leacutetre Az elektromaacutegnes egy
tekercsből eacutes egy vasmagboacutel aacutell Az elektromaacutegnes tekercse hozza leacutetre a maacutegneses teret melyet a
tekercs belsejeacuteben elhelyezett vasmag magaacuteba sűriacutet
Az elektromaacutegnes maacutegneses tereacutenek erősseacutege az aacuteramerősseacuteg vaacuteltoztataacutesaacuteval szeacuteles tartomaacutenyban
vaacuteltoztathatoacute
A maacutegneses teacuter erővonalai
A maacutegneses teacuter jellemezhető az erővonalaival amelyek
olyan zaacutert goumlrbeacutek melyek a maacutegnes eacuteszaki poacutelusaacuteboacutel
indulnak ki eacutes a deacutelibe eacuterkeznek Ezek zaacutert vonalak
melyek a maacutegnes belsejeacuteben is folytatoacutednak Az
erővonalakat pl vasreszeleacutekkel lehet szemleacuteltetni
(laacutethatoacutevaacute tenni)
A homogeacuten maacutegneses teacuter eseteacuten az erővonalak
egyenesek egymaacutessal paacuterhuzamosak eacutes egyenlő
taacutevolsaacutegra talaacutelhatoacutek egymaacutestoacutel
A maacutegneses indukcioacutevektor
A maacutegneses teacuter jellemezhető egy fizikai mennyiseacuteggel a maacutegneses indukcioacutevektorral
Jele B
[ B
] = T (tesla)
Egy maacutesik meacuterteacutekegyseacutege a gauss (1T = 10000gauss)
R
U I
R
U I
Biofizika jegyzet
18
Az indukcioacutevektor nagysaacutega a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutet iraacuteny a maacutegneses teacuter erővonalait jellemzi
Neacutehaacuteny peacutelda a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutere
Foumlld 005mT
hűtőmaacutegnes 100mT
ferrit maacutegnes 035T
neodiacutemium maacutegnes 1-14T
MRI 1-3T
LHC szupravezető dipoacutel maacutegnesei 83T
A Lorentz erő
Maacutegneses teacuterben mozgoacute elektromosan toumlltoumltt testre valamint maacutegneses teacuterben talaacutelhatoacute aacuterammal
aacutetjaacutert vezetőre erő hat a Lorentz erő
Elektromaacutegneses hullaacutemok
Vaacuteltozoacute erősseacutegű maacutegneses teacuter a koumlrnyezeteacuteben elektromos teret kelt
Vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos teacuter a koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teret kelt
Az elektromaacutegneses teacuter vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos eacutes maacutegneses terekből tevődik oumlssze melyek
koumllcsoumlnoumlsen leacutetrehozzaacutek egymaacutest
Az elektromaacutegneses teacuternek a gyorsuloacute elektromos toumllteacutesről levaacuteloacute eacutes attoacutel fuumlggetlenuumll a teacuterben terjedő
formaacuteja az elektromaacutegneses hullaacutem
Az elektromaacutegneses hullaacutemok terjedeacutesi sebesseacutege egyenlő a feacutenysebesseacuteggel leacuteguumlres teacuterben (vagy
levegőben) c = 300000 kms
Elektromaacutegneses hullaacutemok eseteacuten az elektromos eacutes a maacutegneses terek vaacuteltozaacutesi siacutekjai egymaacutesra
merőlegesek
Az elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (hullaacutemot) gyorsuloacute toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek bocsaacutetanak ki
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (raacutedioacutehullaacutemokat) bocsaacutetanak ki az antennaacutek melyekben az elektronok
rezgő mozgaacutest veacutegeznek
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (feacutenyt) bocsaacutetanak ki az atomok elektronjai azt koumlvetően hogy az
atomok valamilyen formaacuteban energiaacutet kaptak
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (roumlntgensugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki a hirtelen lefeacutekeződő nagy sebesseacutegű
elektronok
E
B
terjedeacutesi iraacuteny
E
Biofizika jegyzet
19
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (gamma sugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki az atommagok magaacutetalakulaacutesokkor
Az elektromaacutegneses spektrum
Megnevezeacutes Hullaacutemhossz (m) Frekvencia (Hz)
Hosszuacutehullaacutemok gt 1000 lt 3∙105
Koumlzeacutephullaacutemok 1000 ndash 200 3∙105 ndash 15∙106
Aacutetmeneti hullaacutemok 200 ndash 100 15∙106 - 3∙106
Roumlvidhullaacutemok 100 ndash 10 3∙106 - 3∙107
Ultraroumlvid hullaacutemok 10 - 1 3∙107 - 3∙108
Mikrohullaacutemok 03 - 3∙10-5 109 - 1013
Infravoumlroumls feacuteny 3∙10-5 ndash 10-6 1013 - 3∙1014
Laacutethatoacute feacuteny 10-6 ndash 10-7 3∙1014 - 3∙1015
Ultraibolya feacuteny 10-7 ndash 10-8 3∙1015 - 3∙1016
Roumlntgensugarak 10-8 ndash 10-12 3∙1016 - 3∙1020
Gammasugarak 10-12 - 3∙10-14 3∙1020 - 1022
Kozmikus sugarak lt 3∙10-14 gt 1022
A fenti adatok csak taacutejeacutekoztatoacute jellegűek a tartomaacutenyok koumlzoumltt nem huacutezhatoacute eacuteles hataacuter azok reacuteszben
fedik egymaacutest
A roumlntgensugaacuterzaacutes
Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki a feacutemnek uumltkoumlző nagy sebesseacutegű elektronok mikoumlzben lelassulnak
(feacutekezeacutesi sugaacuterzaacutes) Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki azok a feacutematomok melyeknek nagyenergiaacutejuacute
elektronok uumltkoumlznek Ekkor a becsapoacutedoacute elektron az atom belső elektronheacutejaacuteroacutel kiuumlt egy elektront
melynek helyeacutere egy maacutesik elektron ugrik egy kuumllsőbb heacutejroacutel mikoumlzben elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest
bocsaacutet ki
A feacuteny jellemzői
kettős termeacuteszetű elektromaacutegneses hullaacutem eacutes reacuteszecske ndash terjedeacuteskor elektromaacutegneses
hullaacutemkeacutent az anyaggal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesakor reacuteszecskekeacutent (foton) viselkedik
egyenes vonal menteacuten terjed
terjedeacutesi sebesseacutege leacuteguumlres teacuterben (vagy levegőben) c = 300000kms
maacutes aacutetlaacutetszoacute anyagban sebesseacutege kisebb pl viacutezben 225000kms uumlvegben 200000kms
hullaacutemhossz tartomaacutenya 760nm - 380nm
A foton
A feacuteny az energiaacutet nem folytonosan hanem adagokban (kvantumokban) szaacutelliacutetja (ezeacutert az energia
kibocsaacutetaacutes eacutes elnyeleacutes is csak adagokban toumlrteacutenhet) A foton az elektromaacutegneses teacuter legkisebb
energiaegyseacutege Nyugalmi toumlmege 0 eacutes csakis feacutenysebesseacuteggel terjedhet Energiaacuteja hmiddotf ahol f a feacuteny
frekvenciaacuteja h a Planck aacutellandoacute (h = 663∙10-34Js)
A feacutenyvisszaverődeacutes eacutes toumlrveacutenyei
A feacutenyvisszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve ndash amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe
Biofizika jegyzet
20
i ndash beeseacutesi szoumlg irsquo ndash visszaverődeacutesi szoumlg
I A beeső feacutenysugaacuter a beeseacutesi merőleges eacutes a visszavert feacutenysugaacuter egy siacutekban van
II A beeseacutesi eacutes a visszaverődeacutesi szoumlgek egymaacutessal egyenlők (i = irsquo)
A feacutenytoumlreacutes a toumlreacutesmutatoacute
A feacutenytoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve - amely keacutet aacutetlaacutetszoacute anyagot
elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash aacutetleacutep a maacutesodik koumlzegbe uacutegy hogy megvaacuteltozik terjedeacutesi iraacutenya
A jelenseacuteg azeacutert koumlvetkezik be mert a feacuteny a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjed
A toumlreacutesmutatoacute a feacutenytoumlreacutes meacuterteacutekeacutet jellemző araacutenyszaacutem
Jele n
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete (abszoluacutet toumlreacutesmutatoacute)
anyagbanilletőazsebesseacutegeterjedeacutesifeacutenya
teacuterbenleacuteguumlressebesseacutegeterjedeacutesifeacutenyan
A toumlreacutesmutatoacute szaacutemeacuterteacuteke nem lehet 1-neacutel kisebb (n = 1 leacuteguumlres teacuter vagy levegő eseteacuten)
pl nviacutez = 133 nuumlveg = 15
Ha a feacuteny kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl levegőből
viacutezbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg (r) kisebb mint a beeseacutesi (i) ha nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet
kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl viacutezből levegőbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg nagyobb mint a beeseacutesi A
merőlegesen beeső feacutenysugaacuter nem toumlrik meg
A teljes visszaverődeacutes
Ha a feacuteny nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba akkor a toumlreacutesi szoumlg
nagyobb mint a beeseacutesi szoumlg (aacutebra 1-es eacutes 2-es feacutenysugaacuter)
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
megtoumlrt feacutenysugaacuter beeseacutesi
merőleges
i
r
n1 pl levegő
n2 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i
6
megtoumlrt feacutenysugaacuter
1 anyag
2 anyag
hataacuterfeluumllet
beeső feacutenysugaacuter
visszavert feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i irsquo
Biofizika jegyzet
21
Ha a beeseacutesi szoumlg eleacuter egy kellően nagy eacuterteacuteket akkor a toumlreacutesi szoumlg 90deg lesz ndash a feacuteny nem leacutep aacutet a
maacutesodik anyagba (aacutebra 3-as feacutenysugaacuter) Ez a beeseacutesi szoumlg a hataacuterszoumlg (ℓ)
Ha a beeső feacutenysugaacuter beeseacutesi szoumlge kisebb mint a hataacuterszoumlg akkor feacutenytoumlreacutes joumln leacutetre ha pedig
nagyobb akkor teljes visszaverődeacutes (aacutebra 4-es feacutenysugaacuter)
Teljes visszaverődeacutes eseteacuten a feacuteny 100-a visszaverődik a hataacuterfeluumlletről
Az optikai szaacutel
Az optikai szaacutel egy koumlnnyen hajliacutethatoacute nagy tisztasaacuteguacute aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt szaacutel mely
feacutenytovaacutebbiacutetaacutesra alkalmas
Az optikai szaacutelak a teljes visszaverődeacutesek sorozataacutenak eredmeacutenyekeacutent tovaacutebbiacutetjaacutek a feacutenyt
Az optikai szaacutelak egy nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute magboacutel eacutes az ezt koumlruumllvevő kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute heacutejboacutel
aacutellnak A teljes visszaverődeacutes a keacutet reacuteteg hataacuterfeluumlleteacuten megy veacutegbe
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes)
A feheacuter feacuteny oumlsszetett nagyon sok kuumlloumlnboumlző sziacutenű feacutenysugaacuterboacutel tevődik oumlssze
Feacutenytoumlreacuteskor a kuumlloumlnboumlző sziacutenű oumlsszetevők kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben toumlrnek meg iacutegy a feheacuter feacuteny
felbomlik oumlsszetevőire Ez a jelenseacuteg a diszperzioacute vagy sziacutenszoacuteroacutedaacutes
Prizma egy haacuteromszoumlg alapuacute uumlveghasaacuteb melynek segiacutetseacutegeacutevel a feheacuter feacuteny oumlsszetevőire bonthatoacute
1
1
2
2
3
3
4 4
ℓ
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
hataacuterfeluumllet
voumlroumls
narancs
saacuterga
zoumlld
keacutek
ibolya
ernyő
feheacuter feacutenysugaacuter prizma
Biofizika jegyzet
22
A sziacutenkevereacutes
A feheacuter feacuteny sziacutenekre bontaacutesakor keletkező sziacuteneket oumlsszekeverve (egymaacutesra vetiacutetve) visszakaphatoacute a
feheacuter sziacuten
A feheacuter feacuteny oumlsszetevőiből elegendő haacuterom a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutent megfelelő araacutenyban
oumlsszekeverni a feheacuter sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz A haacuterom alapsziacuten megfelelő araacutenyuacute kevereacuteseacuteből baacutermilyen
sziacuten előaacutelliacutethatoacute az additiacutev (oumlsszeadoacute) sziacutenkevereacutes segiacutetseacutegeacutevel
A sziacutenkevereacutesnek egy maacutesik moacutedja a szubtraktiacutev (kivonoacute) sziacutenkevereacutes melynek alapsziacutenei a ciaacuten a
saacuterga eacutes a magenta Ezen technika eseteacuteben a feheacuter feacutenyből sziacutenszűrők segiacutetseacutegeacutevel adott
komponenseket kell kivonni a kiacutevaacutent sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz
Az oumlsszeadoacute sziacutenkevereacutes az elektronikus megjeleniacutetők eseteacuteben a kivonoacute a nyomdatechnikaacuteban keruumll
alkalmazaacutesra
A feacutenyinterferencia
Az a jelenseacuteg melynek soraacuten ugyanazon feacutenyforraacutesboacutel szaacutermazoacute keacutet feacutenysugaacuter a teacuter egy adott
pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy gyengiacutetve egymaacutest
A keacutetreacuteses interferencia
A feacutenyforraacutes feacutenyeacutet keacutet reacutesen kell keresztuumllbocsaacutetani majd ernyőn felfogni amelyen interferenciakeacutep
jelenik meg (vilaacutegos eacutes soumlteacutet saacutevok koumlvetik egymaacutest)
Az ernyő adott pontjaacuteban talaacutelkozoacute feacutenysugarak uacutetkuumlloumlnbseacutegeacutenek a hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott
meacuterteacuteke befolyaacutesolja azt hogy az illető pontban vilaacutegos vagy soumlteacutet saacutev jelenik meg
A polarizaacutelt feacuteny
A feacuteny transzverzaacutelis hullaacutem
A polarizaacutelt feacuteny olyan feacutenysugarakboacutel aacutell melyek elektromos tere csak egy bizonyos siacutekban vaacuteltozik
(nem pedig nagyon sok baacutermilyen iraacutenyuacute siacutekban)
pl az uumlvegről bizonyos szoumlgben visszaverődő feacutenysugarak polarizaacuteltak vagy bizonyos tiacutepusuacute LCD
kijelzők polarizaacutelt feacutenyt bocsaacutetanak ki
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek
A lencseacutek olyan aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt optikai eszkoumlzoumlk melyeknek legalaacutebb az egyik feluumllete
nem siacutekfeluumllet eacutes melyek műkoumldeacutese a feacutenytoumlreacutesen alapul
A gyűjtőlencseacutek koumlzeacuteptaacutejon vastagabbak a szeacutelek feleacute pedig elveacutekonyodnak
egysziacutenű feacutenyforraacutes
soumlteacutet saacutev vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
vilaacutegos saacutev
Biofizika jegyzet
23
optikai főtengely ndash a lencse szimmetriatengelye
O pont ndash optikai koumlzeacuteppont
F pont ndash foacutekusz
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
keresztuumllmennek a foacutekuszon
A szoacuteroacutelencseacutek koumlzeacuteptaacutejon veacutekonyabbak a szeacutelek feleacute pedig vastagabbak
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
meghosszabbiacutetaacutesaik keresztuumllmennek a foacutekuszon
F O F
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
1
TARTALOMJEGYZEacuteK
TARTALOMJEGYZEacuteK 1
A BIOFIZIKA TAacuteRGYA 4
ALAPFOGALMAK 5
A nemzetkoumlzi meacuterteacutekegyseacutegrendszer (SI) alapegyseacutegei 5
Meacuterteacutekegyseacutegek toumlbbszoumlroumlsei eacutes toumlrt reacuteszei (prefixumok) 5
Skalaacuterndash eacutes vektormennyiseacutegek 5
A testek tehetetlenseacutege a toumlmeg 5
A sűrűseacuteg 5
A testek koumllcsoumlnhataacutesa az erő 6
A neheacutezseacutegi erő 6
A lenduumllet a forgatoacutenyomateacutek a perduumllet 6
A mechanikai munka 7
A teljesiacutetmeacuteny 7
A mechanikai energia 7
A rezgő mozgaacutes a rezgő mozgaacutest jellemző mennyiseacutegek 7
Rezgeacutestiacutepusok 8
Keacutenyszerrezgeacutes a rezonancia 8
Mechanikai hullaacutem 8
A hullaacutemhossz 8
A hullaacutem terjedeacutesi sebesseacutege 9
Hullaacutemtiacutepusok 9
Hullaacutemterjedeacutesi jelenseacutegek 9
A hang 10
A Doppler-hataacutes 10
A hangintenzitaacutes (hangerősseacuteg) 10
Az ultrahang előaacutelliacutetaacutesa 10
Halmazaacutellapotok jellemzeacutese 11
A diffuacutezioacute 11
A nyomaacutes 12
A hidrosztatikai nyomaacutes 12
A leacutegnyomaacutes 12
Archimeacutedesz toumlrveacutenye 12
Pascal toumlrveacutenye 12
Aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok 12
A hő a hőmeacuterseacuteklet 13
A Celsius eacutes a Kelvin hőmeacuterseacutekleti skaacutela 13
A hőmeacuterseacuteklet meacutereacutese hőmeacuterők 13
A hővezeteacutes a hőaacuteramlaacutes a hősugaacuterzaacutes 13
Az elektromos toumllteacutesmennyiseacuteg 14
Az elektromos teacuter 14
Az elektromos potenciaacutel 14
Az elektromos feszuumlltseacuteg 14
Egyenfeszuumlltseacuteg vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg 14
A feacutemek szerkezete 14
Vezetők szigetelők feacutelvezetők 15
Az elektromos aacuteram 15
Egyenaacuteram vaacuteltakozoacute aacuteram 15
Az aacuteramerősseacuteg 15
A aacuteram hataacutesai 15
Biofizika jegyzet
2
A kondenzaacutetor 16
Az elektromos ellenaacutellaacutes 16
Ohm toumlrveacutenye 16
A voltmeacuterő 17
Az ampermeacuterő 17
A maacutegneses teacuter 17
Az elektromaacutegnes 17
A maacutegneses teacuter erővonalai 17
A maacutegneses indukcioacutevektor 17
A Lorentz erő 18
Elektromaacutegneses hullaacutemok 18
Az elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes 18
Az elektromaacutegneses spektrum 19
A roumlntgensugaacuterzaacutes 19
A feacuteny jellemzői 19
A foton 19
A feacutenyvisszaverődeacutes eacutes toumlrveacutenyei 19
A feacutenytoumlreacutes a toumlreacutesmutatoacute 20
A teljes visszaverődeacutes 20
Az optikai szaacutel 21
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes) 21
A sziacutenkevereacutes 22
A feacutenyinterferencia 22
A polarizaacutelt feacuteny 22
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek 22
A toumlrőkeacutepesseacuteg 24
A leacutezer 24
Az atom szerkezete 24
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem 25
Izotoacutepok 25
Az atomi toumlmegegyseacuteg 25
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői 25
A Bohr atommodell 25
Az erős koumllcsoumlnhataacutes 26
A radioaktivitaacutes 26
Atommagsugaacuterzaacutesok 26
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa 27
Dozimetria 27
A gradiens 28
A koncentraacutecioacute gradiens 28
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens 28
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI 29
AZ INGERUumlLET 29
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK 30
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS 30
A KERINGEacuteS 30 A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor 31
A LEacuteGZEacuteS 31
A LAacuteTAacuteS 32
BEVEZETEacuteS 33
AZ ELEKTROTERAacutePIA 33
Biofizika jegyzet
3
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal 33
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal 34
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal 34
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute 34
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek 35
Darsonvalisatio 35
Diatermiaacutes kezeleacutes 35
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes 35
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes 36
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes 36
A FOTOTERAacutePIA 36 A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia 36
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes 37
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes 37
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes 37
Leacutezerkezeleacutesek 38
A MECHANOTERAacutePIA 38 A gyoacutegytorna 38
Masszaacutezskezeleacutesek 38
Ultrahangkezeleacutes 38
A TERMOTERAacutePIA 39
A HIDROTERAacutePIA 40
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK 41
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK 42
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA 42
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL 42
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA) 43
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS KEacutePALKOTAacuteS) 43
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA) 44
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK 45
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA) 45
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA) 45
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA) 45
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA) 45
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK 47
Biofizika jegyzet
4
A BIOFIZIKA TAacuteRGYA
A biofizika az eacutelő szervezetek eacutes az eacuteletfolyamatok fizikaacuteja a bioloacutegiai folyamatok leiacuteraacutesa a fizika
nyelveacuten A biofizika az eacutelő anyagot vizsgaacutelja a fizika moacutedszereivel
A fizika fejlődeacuteseacutevel olyan moacutedszerek alakultak ki melyek lehetőveacute tetteacutek az anyag szerkezeteacutenek
vizsgaacutelataacutet a molekulaacutek az atomok az elektronszerkezet szintjeacuten Ezek a vizsgaacutelati moacutedszerek
alkalmazaacutesra keruumlltek a szervezet a szoumlvetek a sejtek a molekulaacutek szintjeacuten a bioloacutegiai anyagok
eseteacuten is
A biofizikai moacutedszerek kuumlloumlnboumlznek a fizikai moacutedszerektől mert a bioloacutegiai anyag eacuteletjelenseacutegeket
mutat szerkezete aacutellandoacutean vaacuteltozik Ezeacutert a biofizikai szerkezetvizsgaacutelati moacutedszereket uacutegy kellett
kifejleszteni hogy koumlvetni tudjaacutek az időbeli vaacuteltozaacutesokat is
A biofizikaacuteban sok meacutereacutesre van szuumlkseacuteg a pontos eredmeacutenyek eleacutereacuteseacutenek az eacuterdekeacuteben mert az
azonos egyedhez vagy szoumlvethez tartozoacute taacutergyai a vizsgaacutelatoknak is kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutel A
bioloacutegiai objektumok vizsgaacutelata soraacuten ezeacutert előszoumlr a szerkezet egy adott aacutellapotban valoacute
meghataacuterozaacutesa toumlrteacutenik majd ezutaacuten koumlvetkezik az időbeli vaacuteltozaacutesok egymaacutesutaacutenisaacutegaacutenak a
felderiacuteteacutese A ceacutel a molekulaacuteris szintű szerkezet eacutes műkoumldeacutes megismereacutese
A biofizika aacutellandoacutean korszerűsoumldik a bioloacutegia eacutes a fizika folyamatos fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően A
biofizika a bioloacutegiaacuten eacutes a fizikaacuten kiacutevuumll maacutes tudomaacutenyokkal is szoros kapcsolatban aacutell mint peacuteldaacuteul a
keacutemia biokeacutemia informatika A fizika kuumlloumlnboumlző teruumlleteinek megvannak a bioloacutegiai orvosi
alkalmazaacutesai is
Biofizika jegyzet
5
ALAPFOGALMAK
A nemzetkoumlzi meacuterteacutekegyseacutegrendszer (SI) alapegyseacutegei
Alapegyseacuteg Jele Fizikai mennyiseacuteg Jele
meacuteter m hosszuacutesaacuteg s
maacutesodperc s idő t
kilogramm kg toumlmeg m
amper A aacuteramerősseacuteg I
kelvin K hőmeacuterseacuteklet T
kandela cd feacutenyerősseacuteg I
moacutel mol anyagmennyiseacuteg n
Meacuterteacutekegyseacutegek toumlbbszoumlroumlsei eacutes toumlrt reacuteszei (prefixumok)
Toumlbbszoumlroumls Jele Vaacuteltoacuteszaacutem Toumlrt reacutesz Jele Vaacuteltoacuteszaacutem
deka- da 10 deci- d 10-1
hekto- h 102 centi- c 10-2
kilo- k 103 mili- m 10-3
mega- M 106 mikro- μ 10-6
giga- G 109 nano- n 10-9
tera- T 1012 piko- p 10-12
Skalaacuterndash eacutes vektormennyiseacutegek
A fizika mennyiseacutegek a koumlvetkező keacutet nagy csoportra oszthatoacutek
skalaacutermennyiseacutegek
vektormennyiseacutegek
A skalaacutermennyiseacutegek egyetlen szaacutemadattal (nagysaacuteggal) jellemezhetők
pl idő toumlmeg teacuterfogat hőmeacuterseacuteklet
A vektormennyiseacutegek egy szaacutemadattal (nagysaacuteggal) eacutes egy iraacutennyal jellemezhetők
pl elmozdulaacutes sebesseacuteg gyorsulaacutes erő
Jeloumlleacutes x
ahol x a fizikai mennyiseacuteg betűjele
A vektorokat iraacutenyiacutetott szakaszokkal (nyilakkal) aacutebraacutezoljuk
A testek tehetetlenseacutege a toumlmeg
A tehetetlenseacuteg toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben minden test megőrzi nyugalmi helyzeteacutet vagy egyenes
vonaluacute egyenletes mozgaacutesaacutet (mozgaacutesaacutellapotaacutet) mindaddig amiacuteg ezt egy maacutesik test vagy mező meg
nem vaacuteltoztatja
A toumlmeg a testek tehetetlenseacutegeacutet jellemző mennyiseacuteg a testek tehetetlenseacutegeacutenek a meacuterteacuteke
Jele m [m] = kg
A toumlmeg szaacutemszerűen kifejezi azt hogy egy test mennyire tehetetlen
A sűrűseacuteg
A sűrűseacuteg megadja az egyseacutegnyi teacuterfogatuacute test toumlmegeacutet
Biofizika jegyzet
6
Jele ρ (roacute) [ρ] = kgm3
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
V
mρ
ρ ndash sűrűseacuteg
m ndash toumlmeg
V ndash teacuterfogat
A testek koumllcsoumlnhataacutesa az erő
Ha egy test hat egy maacutesik testre a maacutesik is visszahat az elsőre (ugyanakkora nagysaacuteguacute de ellenteacutetes
iraacutenyuacute erővel) A testek koumllcsoumlnoumls egymaacutesra hataacutesa a koumllcsoumlnhataacutes
Az erő a testek koumllcsoumlnhataacutesaacutenak a meacuterteacuteke
Az erő a testek mozgaacutesaacutellapot-vaacuteltozaacutesaacutet (sebesseacutegvaacuteltozaacutesaacutet) okozoacute hataacutes
Jele F
[ F
] = N (newton)
A neheacutezseacutegi erő
A neheacutezseacutegi erő a Foumlld reacuteszeacuteről a koumlrnyezeteacuteben talaacutelhatoacute testekre hatoacute gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő Ez az
erő (megkoumlzeliacutetőleg) a Foumlld koumlzeacuteppontja feleacute mutat
Egy test suacutelya az az erő amellyel a test nyomja az alaacutetaacutemasztaacutest vagy huacutezza a felfuumlggeszteacutest
Jele G
[ G
] = N
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
gmG
G ndash suacutely
m ndash toumlmeg
g ndash gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes (g = 981ms2)
A gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes az a gyorsulaacutes amellyel a szabadon eső testek rendelkeznek amennyiben a
leacutegellenaacutellaacutes nem befolyaacutesolja mozgaacutesukat
Valamely testre hatoacute neheacutezseacutegi erő nagysaacutega eacutes annak suacutelyaacutenak nagysaacutega megegyezik
Suacutelytalansaacuteg a suacutelytalansaacuteg aacutellapotaacuteban a testek nem nyomjaacutek az alaacutetaacutemasztaacutest eacutes nem huacutezzaacutek a
felfuumlggeszteacutest
A szabadon eső testek a suacutelytalansaacuteg aacutellapotaacuteban vannak
A toumlmeg eacutes a suacutely koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg
a toumlmeg a testek tehetetlenseacutegeacutet jellemzi kilogrammban meacuterjuumlk
a suacutely egy erő newtonban meacuterjuumlk
Valamely test suacutelya fuumlgg a gravitaacutecioacutes koumlruumllmeacutenyektől (pl kuumlloumlnboumlzik a Foumlldoumln eacutes a Holdon) toumlmege
viszont minden koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt ugyanakkora
A lenduumllet a forgatoacutenyomateacutek a perduumllet
A lenduumllet a testek mozgaacutesaacutellapotaacutet jellemző mennyiseacuteg amely a toumlmeg eacutes a sebesseacuteg szorzatakeacutent
eacutertelmezett
A forgatoacutenyomateacutek valamely erő forgatoacutehataacutesaacutet jellemző mennyiseacuteg mely az erő eacutes annak
forgaacutestengelytől meacutert taacutevolsaacutegaacutenak a szorzatakeacutent eacutertelmezett
A perduumllet valamely test forgaacutesaacutellapotaacutet jellemző mennyiseacuteg amely a test lenduumllet-nyomateacuteka
Biofizika jegyzet
7
A mechanikai munka
Egy erő akkor veacutegez munkaacutet ha a test amelyre hat elmozdul a hataacutesaacutera
Jele W [W] = J (joule)
Egy erő akkor nem veacutegez munkaacutet ha a test amelyre hat nem mozdul el a hataacutesaacutera
A teljesiacutetmeacuteny
A teljesiacutetmeacuteny a munkaveacutegzeacutes sebesseacutegeacutet jellemző fizikai mennyiseacuteg
A teljesiacutetmeacuteny megadja azt hogy egy erő egy maacutesodperc alatt mennyi munkaacutet veacutegez
Jele P [P] = W (watt)
A mechanikai energia
Az energia a testek munkaveacutegző keacutepesseacutegeacutet jellemző fizikai mennyiseacuteg
Ha egy test baacutermilyen okboacutel kifolyoacutelag munkaveacutegzeacutesre keacutepes energiaacuteval rendelkezik
Jele E [E] = J (joule)
A rezgő mozgaacutes a rezgő mozgaacutest jellemző mennyiseacutegek
Rezgő mozgaacutest veacutegző test a nyugalmi (egyensuacutelyi) helyzeteacutehez viszonyiacutetva szimmetrikusan mozog
eacutes mozgaacutesa azonos időkoumlzoumlnkeacutent megismeacutetlődik
A perioacutedusidő egy teljes rezgeacutes elveacutegzeacuteseacutehez szuumlkseacuteges idő
Jele T [T] = s
A frekvencia az egy maacutesodperc alatt elveacutegzett rezgeacutesek szaacutema
Jele f [f] = 1s = Hz (hertz)
1Tf
A kiteacutereacutes a test aktuaacutelis eacutes nyugalmi helyzete koumlzoumltti taacutevolsaacuteg
Az amplituacutedoacute a test nyugalmi helyzete eacutes valamelyik szeacutelső helyzete koumlzoumltti taacutevolsaacuteg (a test
legnagyobb kiteacutereacutese)
A faacutezis a rezgeacutesaacutellapotot jellemzi Megadja azt hogy a rezgő test egy teljes rezgeacutes haacutenyad reacuteszeacutet
teljesiacutetette egy adott időpontig Egy teljes rezgeacutesnek megfelel 2middotπ radiaacuten faacuteziseacuterteacutek
A faacuteziskuumlloumlnbseacuteg keacutet rezgeacutes koumlzoumltt megadja azt hogy egy teljes rezgeacutes haacutenyad reacuteszeacutevel előzi meg
egyik rezgeacutes a maacutesikat
nyugalmi helyzet
Biofizika jegyzet
8
Rezgeacutestiacutepusok
Csillapiacutetott rezgeacutes eseteacuten az amplituacutedoacute a rezgeacutes soraacuten csoumlkken
Csillapiacutetatlan rezgeacutes esteacuten az amplituacutedoacute a rezgeacutes soraacuten nem vaacuteltozik meg
Keacutenyszerrezgeacutes a rezonancia
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten a test azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődő (periodikus) kuumllső hataacutesra veacutegez rezgő
mozgaacutest
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten a rezgeacutes frekvenciaacuteja megegyezik a kuumllső hataacutes frekvenciaacutejaacuteval
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten ha a kuumllső hataacutes frekvenciaacuteja megegyezik a rezgő test sajaacutet frekvenciaacutejaacuteval
akkor felleacutep a rezonancia jelenseacutege melynek soraacuten a rezgeacutes amplituacutedoacuteja maximaacutelis
Mechanikai hullaacutem
A mechanikai hullaacutem a rezgő mozgaacutes tovaacutebbterjedeacutesi folyamata rugalmas anyagban
A hullaacutem terjedeacutesekor az anyag reacuteszecskeacutei nem veacutegeznek haladoacute mozgaacutest csak rezgő mozgaacutest amely
reacuteszecskeacuteről reacuteszecskeacutere adoacutedik aacutet
A hullaacutemhossz
A hullaacutemhossz az a taacutevolsaacuteg amelyre a hullaacutemforraacutes egy teljes rezgeacutesideje alatt eljut a rezgő mozgaacutes
A hullaacutemhossz keacutet egymaacuteshoz legkoumlzelebb leacutevő azonos moacutedon rezgő reacuteszecske koumlzoumltti taacutevolsaacuteg
Jele λ (lambda) [λ] = m
kiteacutereacutes
idő
kiteacutereacutes
idő
Biofizika jegyzet
9
A hullaacutem terjedeacutesi sebesseacutege
A hullaacutem terjedeacutesi sebesseacutege az a sebesseacuteg amellyel a rezgő mozgaacutes tovaacutebbterjed az illető anyagban
(koumlzegben)
T
λv
v ndash sebesseacuteg
λ ndash hullaacutemhossz
T ndash perioacutedusidő
vagy
fλv f ndash frekvencia
Hullaacutemtiacutepusok
Transzverzaacutelis (kereszt iraacutenyuacute) hullaacutemok eseteacuten a reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya merőleges a
hullaacutemterjedeacutes iraacutenyaacutera
pl viacutez felsziacuteneacuten terjedő hullaacutem
Longitudinaacutelis (hosszanti iraacutenyuacute) hullaacutemok eseteacuten a reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya paacuterhuzamos a
hullaacutemterjedeacutes iraacutenyaacuteval
pl hang
Hullaacutemterjedeacutesi jelenseacutegek
Hullaacutem-visszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem eleacuter egy hataacuterfeluumllethez
amely keacutet anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel majd onnan visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe eacutes ott
folytatja tovaacutebb az uacutetjaacutet
Hullaacutemtoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem eleacuter egy hataacuterfeluumllethez amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel majd azon aacutethaladva megvaacuteltoztatja terjedeacutesi iraacutenyaacutet
A jelenseacuteg oka az hogy a hullaacutemok a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjednek
λ
λ
hullaacutemterjedeacutes iraacutenya
reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya
hullaacutemterjedeacutes iraacutenya
reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya
Biofizika jegyzet
10
Hullaacutemelhajlaacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem akadaacutely mellett elhaladva vagy
reacutesen keresztuumllhaladva megvaacuteltoztatja terjedeacutesi iraacutenyaacutet
A hullaacutemelhajlaacutes meacuterteacuteke reacutes eseteacuten fuumlgg a reacutes hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott nagysaacutegaacutetoacutel (legnagyobb
meacuterteacutekű ha a keacutet taacutevolsaacuteg egymaacutessal oumlsszemeacuterhető)
Interferencia (hullaacutemtalaacutelkozaacutes) az a jelenseacuteg melynek soraacuten keacutet (vagy toumlbb) azonos
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutem a teacuter egy adott pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy
gyengiacutetve egymaacutest
A hang
A hang egy longitudinaacutelis mechanikai hullaacutem
A hang nem terjed leacuteguumlres teacuterben
A hang frekvencia szerinti osztaacutelyozaacutesa
infrahang f lt 20Hz
hallhatoacute hang 20Hz lt f lt 20 000Hz
ultrahang f gt 20 000Hz
A hang terjedeacutesi sebesseacutege
levegőben 340ms
viacutezben 1400ms
aceacutelban 5100ms
A Doppler-hataacutes
A Doppler-hataacutes a megfigyelőhoumlz viszonyiacutetva mozgaacutesban levő hangforraacutes vagy a hangforraacuteshoz
viszonyiacutetva mozgaacutesban levő megfigyelő eseteacuten jelentkezik
Ha a hangforraacutes eacutes a megfigyelő koumlzelednek egymaacuteshoz a hang frekvenciaacuteja megnő (a hang
magasabbaacute vaacutelik) ha taacutevolodnak egymaacutestoacutel a frekvenciaacuteja lecsoumlkken (a hang meacutelyebbeacute vaacutelik)
A frekvencia eltoloacutedaacutes meacuterteacuteke fuumlgg a hangforraacutes eacutes a megfigyelő egymaacuteshoz viszonyiacutetott
sebesseacutegeacutetől
A hangintenzitaacutes (hangerősseacuteg)
A hangintenzitaacutes megadja az egyseacutegnyi feluumlleten egyseacutegnyi idő alatt merőlegesen aacutetaacuteramlott
hangenergia mennyiseacutegeacutet
Jele I [I] = Wm2
A hangintenzitaacutes decibel-ben (dB) fejezhető ki amely az adott hang intenzitaacutesaacutenak a hallaacuteskuumlszoumlb
hangintenzitaacutesaacutehoz valoacute viszonyaacutet adja meg
A hallaacuteskuumlszoumlb I0 = 10-12Wm2 (tapasztalati uacuteton megvaacutelasztott eacuterteacutek)
0
II
Ilg10L (decibel)
A logaritmusos skaacutelaacutet a hangforraacutesok teljesiacutetmeacutenyeacutenek nagyon szeacuteles tartomaacutenya (12-13
nagysaacutegrend) miatt volt ceacutelszerű bevezetni
Az ultrahang előaacutelliacutetaacutesa
Az ultrahang előaacutelliacutetaacutesa jellemzően az elektrostrikcioacute eacutes a magnetostrikcioacute jelenseacutegeacuten alapul
Biofizika jegyzet
11
A piezoelektromossaacuteg bizonyos kristaacutelyok azon tulajdonsaacutega hogy mechanikai hataacutesra feszuumlltseacuteg
jelenik meg bennuumlk Ez a hataacutes meg is fordiacutethatoacute
Az elektrostrikcioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten egy kristaacutely feszuumlltseacuteg hataacutesaacutera rugalmas
alakvaacuteltozaacutest szenved Ilyen kristaacutely peacuteldaacuteul a kvarc Piezoelektromos kristaacutelyok segiacutetseacutegeacutevel
nagyfrekvenciaacutes feszuumlltseacuteg alkalmazaacutesaacuteval ultrahang aacutelliacutethatoacute elő
A magnetostrikcioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten bizonyos maacutegneses anyagok maacutegneses teacuterben
megvaacuteltoztatjaacutek alakjukat Ilyen anyagok segiacutetseacutegeacutevel nagyfrekvenciaacuteval vaacuteltozoacute maacutegneses teacuter
felhasznaacutelaacutesaacuteval ultrahang aacutelliacutethatoacute elő Ilyen anyag peacuteldaacuteul a nikkel
Az ultrahang passziacutev alkalmazaacutesa soraacuten kis energiaacutejuacute ultrahangot alkalmaznak taacutevolsaacuteg meacutereacutesre
vizsgaacutelatok elveacutegzeacuteseacutere
Az aktiacutev alkalmazaacutes eseteacuten nagy energiaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak keacutemiai reakcioacutek vagy bioloacutegiai
folyamatok serkenteacuteseacutere bakteacuteriumok elpusztiacutetaacutesaacutera
A gyoacutegyaacuteszatban az ultrahang előaacutelliacutetaacutesaacutera illetve eacuterzeacutekeleacuteseacutere az elektrostrikcioacute jelenseacutegeacutet
alkalmazzaacutek a transzducernek nevezett ultrahangos fejegyseacuteg eseteacuteben
Halmazaacutellapotok jellemzeacutese
A szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek helyhez koumltoumlttek nem veacutegeznek haladoacute
mozgaacutest az anyag belsejeacuteben csak rezgő mozgaacutest veacutegeznek egy pont koumlruumll
A szilaacuterd anyagok rendelkeznek sajaacutet alakkal eacutes sajaacutet teacuterfogattal
A folyeacutekony halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek nincsenek helyhez koumltve rendezetlen
(oumlssze-vissza) mozgaacutest veacutegeznek az anyag belsejeacuteben A folyadeacutekokat alkotoacute reacuteszecskeacutek koumlzel
talaacutelhatoacutek egymaacuteshoz a koumlzoumlttuumlk hatoacute vonzoacuteerők miatt
A folyadeacutekok nem rendelkeznek sajaacutet alakkal de rendelkeznek sajaacutet teacuterfogattal
A folyadeacutekok oumlsszenyomhatatlanok (gyakorlatilag csak roppant kismeacuterteacutekben nyomhatoacuteak oumlssze)
A leacutegnemű (gaacutez gőz) halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek nincsenek helyhez koumltve
rendezetlen mozgaacutest veacutegeznek eacutes tetszőleges taacutevolsaacutegra eltaacutevolodhatnak egymaacutestoacutel (koumlzoumlttuumlk nem
hatnak vonzoacuteerők)
A leacutegnemű halmazaacutellapotuacute anyagok nem rendelkeznek sem sajaacutet alakkal sem sajaacutet teacuterfogattal
kitoumlltik a rendelkezeacutesuumlkre aacutelloacute teret
A plazma aacutellapot olyan leacutegnemű aacutellapot amelynek eseteacuteben az anyagot alkotoacute reacuteszecskeacutek nem
semlegesek elektromos szempontboacutel (mint a leacutegnemű anyagok eseteacuteben) hanem toumllteacutessel
rendelkeznek A plazma aacutellapot ionizaacutelt gaacutezaacutellapot A plazmaacutet pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Mivel a plazma toumlltoumltt reacuteszecskeacutekből aacutell elektromos eacutes maacutegneses tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek a
leacutegnemű anyagokeacuteitoacutel
A diffuacutezioacute
A diffuacutezioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten keacutet vagy kettőneacutel toumlbb kuumlloumlnboumlző fajta gaacutez (vagy folyadeacutek)
kuumllső hataacutes neacutelkuumll oumlsszekeveredik
A diffuacutezioacutet az anyagok koncentraacutecioacutekuumlloumlnbseacutege miatt kialakuloacute reacuteszecskeaacuteramlaacutes okozza A folyamat
a koncentraacutecioacutekuumlloumlnbseacuteg megszűneacuteseacuteig tart
Biofizika jegyzet
12
A nyomaacutes
A nyomaacutes megadja az egyseacutegnyi feluumlletre (1 neacutegyzetmeacuteter) hatoacute erő nagysaacutegaacutet
Jele p [p] = Nm2 = Pa (pascal)
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
A
Fp
p ndash nyomaacutes
F ndash erő
A ndash teruumllet
A hidrosztatikai nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes valamely (nyugalomban leacutevő) folyadeacutekoszlopban jelen levő a folyadeacutek
suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes nagysaacutega fuumlgg
a folyadeacutek sűrűseacutegeacutetől
a folyadeacutekoszlop magassaacutegaacutetoacutel
a gravitaacutecioacutes teacuter erősseacutegeacutetől
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
hgρp
p ndash hidrosztatikai nyomaacutes
ρ ndash sűrűseacuteg
g ndash gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes (g asymp 10 ms2)
h ndash a folyadeacutekoszlop magassaacutega
A leacutegnyomaacutes
A leacutegnyomaacutes a Foumlldet koumlruumllvevő levegőreacuteteg suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke fuumlgg
a tengerszinttől meacutert magassaacutegtoacutel
a levegő paacuteratartalmaacutetoacutel
A leacutegnyomaacutes szaacutemeacuterteacuteke a tengerszinttől meacutert magassaacuteg noumlvekedeacuteseacutevel csoumlkken (ugyanis csoumlkken a
levegőoszlop magassaacutega tehaacutet csoumlkken annak suacutelya is)
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke tengerszint magassaacutegaacuteban 101000 Pa (= 1 atmoszfeacutera = 760 Hgmm)
Archimeacutedesz toumlrveacutenye
Minden folyadeacutekba vagy gaacutezba meruumllő testre hat egy fuumlggőlegesen felfeleacute iraacutenyuloacute erő amelynek
nagysaacutega megegyezik az illető test aacuteltal kiszoriacutetott folyadeacutek- vagy gaacutezmennyiseacuteg suacutelyaacuteval
Pascal toumlrveacutenye
Folyadeacutekokra gyakorolt kuumllső nyomaacutes a folyadeacutekban gyengiacutetetlenuumll tovaacutebbterjed (jelen lesz annak
minden pontjaacuteban) eacutes annak valamely pontjaacuteban a nagysaacutega minden iraacutenyban ugyanakkora
Aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok
Az aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok nyomaacutesa kisebb mint az ugyanolyan koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt levő
nyugalomban levőkeacute
A nyomaacutescsoumlkkeneacutes meacuterteacuteke fuumlgg
Biofizika jegyzet
13
az aacuteramlaacutes sebesseacutegeacutetől
a sűrűseacutegtől
A hő a hőmeacuterseacuteklet
A hő a termikus koumllcsoumlnhataacutes soraacuten bekoumlvetkező energiavaacuteltozaacutes meacuterteacuteke
Jele Q [Q] = J
A hőmeacuterseacuteklet a testek hőaacutellapotaacutet szaacutemszerűen jellemző mennyiseacuteg
Jele T [T] = K (kelvin)
Valamely test hőmeacuterseacuteklete az azt alkotoacute reacuteszecskeacutek mozgaacutesaacutenak hevesseacutegeacutevel kapcsolatos A
magasabb hőmeacuterseacuteklet hevesebb rezgő vagy gyorsabb haladoacute mozgaacutesaacutet miacuteg az alacsonyabb
hőmeacuterseacuteklet keveacutesbeacute heves rezgő vagy lassabb haladoacute mozgaacutesaacutet jelenti a reacuteszecskeacuteknek
A hőmeacuterseacuteklet egy aacutellapotot jellemez miacuteg a hő egy folyamatot
A Celsius eacutes a Kelvin hőmeacuterseacutekleti skaacutela
A Celsius-skaacutela alsoacute hataacutera a -273 degC jele t [t] = degC
A Kelvin-skaacutela alsoacute hataacutera a 0K (abszoluacutet nulla fok) jele T [T] = K
A keacutet skaacutela koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg az alsoacute hataacuter eacuterteacutekeacuteben van a keacutet skaacutela el van tolva egymaacuteshoz keacutepest
273 egyseacuteggel
A keacutet skaacutela koumlzoumltti aacutetalakiacutetaacutesi keacuteplet
273tT
A hőmeacuterseacuteklet meacutereacutese hőmeacuterők
A testek hőmeacuterseacuteklete hőmeacuterőkkel meacuterhető
A meacutereacutes alapjaacuteul szolgaacutelhat peacuteldaacuteul az anyagok hőtaacutegulaacutesa vagy az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesa a
hőmeacuterseacuteklet vaacuteltozaacutesaacuteval
A hagyomaacutenyos hőmeacuterőkben olyan folyadeacutek talaacutelhatoacute amely a meacutereacutesi tartomaacutenyon beluumll folyeacutekony
halmazaacutellapotuacute marad Erre leggyakrabban az alkoholt eacutes a higanyt hasznaacuteljaacutek A hőmeacuterő egy kis
keresztmetszetű uumlvegcsővel ellaacutetott tartaacutelyboacutel eacutes az ehhez tartozoacute skaacutelaacuteboacutel aacutell A hőmeacuterseacuteklet
vaacuteltozaacutesakor a folyadeacutek megvaacuteltoztatja teacuterfogataacutet ami miatt megvaacuteltozik a csőben a folyadeacutekszint A
folyadeacutek (eacutes iacutegy a hőmeacuterővel kapcsolatban levő test) hőmeacuterseacuteklete a skaacutelaacuteroacutel olvashatoacute le (a folyadeacutek
felsziacuteneacutevel egyvonalban levő eacuterteacutek)
A digitaacutelis hőmeacuterők az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesaacutet meacuterik A meacutert analoacuteg jelek digitaacutelisakkaacute
keruumllnek aacutetalakiacutetaacutesra majd ezek alapjaacuten toumlrteacutenik az eacuterteacutek kijelzeacutese
A hővezeteacutes a hőaacuteramlaacutes a hősugaacuterzaacutes
Hővezeteacutes eseteacuten az energia reacuteszecskeacuteről ndash reacuteszecskeacutere aacutetadoacutedva terjed
A folyamat soraacuten nincs anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hővezeteacutes a szilaacuterd anyagokra jellemző
Hőaacuteramlaacutes eseteacuten az energiaacutet a reacuteszecskeacutek a hőforraacutestoacutel felveszik elszaacutelliacutetjaacutek majd leadjaacutek
A folyamat soraacuten van anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hőaacuteramlaacutes folyadeacutekokra eacutes gaacutezokra jellemző
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten az energiaaacutetadaacutes elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban toumlrteacutenik
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten nincs szuumlkseacuteg koumlzegre az energia aacutetadaacutesaacutehoz (pl a Nap melegiacuteti a Foumlldet)
Biofizika jegyzet
14
Az elektromos toumllteacutesmennyiseacuteg
A testek toumlltoumlttseacutegeacutenek a meacuterteacutekeacutet jellemző mennyiseacuteg
Jele Q [Q] = C (coulomb)
Egy proton toumllteacutese 16middot10-19C egy elektron toumllteacutese -16middot10-19C
Egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacutegnek koumlruumllbeluumll 6middot1018 szaacutemuacute proton toumllteacutese felel meg
Az elektromos teacuter
Az elektromos teacuter a toumlltoumltt testek azon koumlrnyezete ahol az elektromos hataacutes eacuterveacutenyesuumll
Az elektromos teacuter
nem eacuterzeacutekelhető
kimutathatoacute toumlltoumltt test segiacutetseacutegeacutevel
koumllcsoumlnhataacutest koumlzvetiacutet a toumlltoumltt testek koumlzoumltt
a toumlltoumltt testtől taacutevolodva csoumlkken az erősseacutege
Az elektromos teacuter jellemezhető az erővonalakkal Ezek olyan goumlrbeacutek melyek menteacuten egy toumlltoumltt test
elmozdul Az erővonalak a pozitiacutev toumllteacutesen kezdődnek a negatiacutevon veacutegződnek eacutes nem metszik
egymaacutest
Az elektromos potenciaacutel
Az elektromos potenciaacutel az elektromos teacuter munkaveacutegző keacutepesseacutegeacutet jellemző mennyiseacuteg
Az elektromos teacuter adott pontjaacutenak a potenciaacutelja megegyezik azzal a munkaacuteval amelyet a teacuter veacutegez
akkor amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet az adott pontboacutel a veacutegtelenbe (vagy egy
tetszőleges nullapotenciaacuteluacutenak vaacutelasztott pontba)
Jele U [U] = V (volt)
Az elektromos feszuumlltseacuteg
Az elektromos feszuumlltseacuteg az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg
Az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti feszuumlltseacuteg egyenlő azzal a munkaacuteval melyet a teacuter veacutegez akkor
amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet a keacutet pont koumlzoumltt
Jele U [U] = V (volt)
Keacutet toumlltoumltt test koumlzoumltti feszuumlltseacuteg a testek koumlzoumltti toumllteacuteskuumlloumlnbseacuteget jellemzi
Egyenfeszuumlltseacuteg vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg
Egyenfeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev sarka mindig pozitiacutev negatiacutev sarka mindig negatiacutev
marad (a sarkok nem csereacutelődnek fel az idő muacutelaacutesaacuteval)
Vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev eacutes negatiacutev sarka azonos időkoumlzoumlnkeacutent
ismeacutetlődve felcsereacutelődik (a haacuteloacutezati 230V-os 50Hz-es frekvenciaacutejuacute feszuumlltseacuteg eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent 100-szor)
A feacutemek szerkezete
A feacutemeket helyhez koumltoumltt pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes az ezek koumlzoumltt szabadon mozgoacute negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Biofizika jegyzet
15
A szabad elektronok jelenleacutete okozza azt hogy a feacutemek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
Vezetők szigetelők feacutelvezetők
A vezetők olyan anyagok melyekben jelen vannak szabad toumllteacuteshordozoacutek (elektronok ionok)
melynek koumlvetkezteacuteben ezek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
A szigetelők olyan anyagok melyekben nincsenek jelen szabad toumllteacuteshordozoacutek ezeacutert ezek rosszul
vezetik az elektromossaacutegot
A feacutelvezetők olyan anyagok melyekben szobahőmeacuterseacutekleten talaacutelhatoacutek szabad elektronok de ezek
szaacutema fuumlgg a hőmeacuterseacutekleteacutetől A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel a szabad elektronok szaacutema noumlvekszik a
feacutelvezető ellenaacutellaacutesa csoumlkken (ellenteacutetben a vezetőkkel)
A legismertebb feacutelvezetők a sziliacutecium eacutes a germaacutenium
A feacutelvezetőket adaleacutekoljaacutek (szennyezik) olyan atomokkal melyeknek eggyel toumlbb vagy kevesebb
elektronja van a kuumllső elektronheacutejon mint a feacutelvezetőnek (5 vagy 3) iacutegy leacutetrehozva n- illetve p-
tiacutepusuacute feacutelvezetőt
Az elektromos aacuteram
Az elektromos aacuteram az elektronok rendezett mozgaacutesa a feacutemekben
Mivel aacuteram nem csak feacutemekben folyhat (hanem peacuteldaacuteul folyadeacutekokban vagy gaacutezokban is)
aacuteltalaacutenosabb megfogalmazaacutesban az aacuteram a toumllteacuteshordozoacutek rendezett mozgaacutesa valamilyen anyagban
Az aacuteramkoumlroumlkben az aacuteram az aacuteramforraacutes pozitiacutev sarka felől folyik a negatiacutev feleacute (az elektronok ezzel
ellenteacutetes iraacutenyba mozognak a vezetőben)
Egyenaacuteram vaacuteltakozoacute aacuteram
Egyenaacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben nem vaacuteltozik meg (az elektronok a
vezetőben mindig ugyanabba az iraacutenyba haladnak)
Vaacuteltakozoacute aacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődve
ellenteacutetesre vaacuteltozik (az elektronok rezgő mozgaacutest veacutegeznek a vezetőben)
Az aacuteramerősseacuteg
Az aacuteramerősseacuteg megadja azt hogy egy vezető keresztmetszeteacuten egyseacutegnyi idő alatt mekkora
mennyiseacutegű toumllteacutes halad keresztuumll
Jele I [I]=A (amper)
A aacuteram hataacutesai
Hőhataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők a bennuumlk folyoacute aacuteram hataacutesaacutera felmelegszenek
A felmelegedeacutes meacuterteacuteke fuumlgg a vezető keresztmetszeteacutetől eacutes a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
ionok
elektronok
Biofizika jegyzet
16
Alkalmazaacutes vasaloacute izzoacute olvadoacute biztosiacuteteacutek villanyrezsoacute kenyeacuterpiriacutetoacute stb
Maacutegneses hataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teacuter van jelen
A maacutegneses teacuter erősseacutege fuumlgg a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
Alkalmazaacutes elektromaacutegnes hangszoacuteroacute villanymotor stb
Keacutemiai (vegyi) hataacutes Aacuterammal aacutetjaacutert folyadeacutekboacutel a folyadeacutekba helyezett elektroacutedoknaacutel anyag vaacutelik
ki az aacuteram hataacutesaacutera
Alkalmazaacutes elektroliacutezis (pl a viacutez felbontaacutesa H2-re eacutes O2-re) feacutemek veacutedőreacuteteggel toumlrteacutenő bevonaacutesa
stb
Bioloacutegiai hataacutes Az eacutelő szervezetekben az aacuteram izomreakcioacutekat vaacutelthat ki eacutes eacutegeacutesi seacuteruumlleacuteseket
okozhat Kellően nagy erősseacutegű aacuteram halaacutelos is lehet A nagyfrekvenciaacutejuacute aacuteram a vezető (a test)
feluumlleteacuten folyik nem annak belsejeacuteben iacutegy ilyen esetekben nem vaacutelt ki izomreakcioacutet (Skin-hataacutes)
A kondenzaacutetor
A kondenzaacutetor keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan elhelyezett feacutemlemezből aacutell melyek egymaacutestoacutel el
vannak szigetelve A feacutemlemezek a fegyverzetek a koumlzoumlttuumlk talaacutelhatoacute szigetelő anyag a dielektrikum
A kondenzaacutetor fegyverzetein toumllteacutesek halmozhatoacutek fel A toumllteacutesbefogadoacute keacutepesseacutege a kondenzaacutetornak
a kapacitaacutesa A kapacitaacutes meacuterteacutekegyseacutege a farad
Az elektromos ellenaacutellaacutes
A vezetők akadaacutelyozzaacutek a bennuumlk folyoacute aacuteramot gaacutetoljaacutek a toumllteacuteshordozoacutek mozgaacutesaacutet
Az elektromos ellenaacutellaacutes kifejezi azt hogy egy vezető milyen meacuterteacutekben akadaacutelyozza a benne folyoacute
aacuteramot
Jele R [R]=Ω (ohm) (Ω ndash omega)
Adott feacutemvezeteacutek elektromos ellenaacutellaacutesa fuumlgg
az anyagi minőseacutegeacutetől
a keresztmetszeteacutetől
a hosszuacutesaacutegaacutetoacutel
a hőmeacuterseacutekleteacutetől (noumlvelve a feacutem hőmeacuterseacutekleteacutet ellenaacutellaacutesa megnő csoumlkkentve azt ellenaacutellaacutesa
lecsoumlkken)
A szupravezeteacutes bizonyos feacutemek eacutes maacutes oumlsszetett vegyuumlletek azon tulajdonsaacutega hogy kellően
alacsony hőmeacuterseacutekleten elektromos ellenaacutellaacutesuk nullaacutera csoumlkken Az anyag fajtaacutejaacutetoacutel fuumlggően ez
jellemzően -170degC alatti hőmeacuterseacutekleten joumln leacutetre Ebben az aacutellapotaacuteban az anyag bdquokitasziacutetjardquo magaacuteboacutel
a maacutegneses teret Nagy erősseacutegű elektromaacutegnesekben szupravezető anyagokat alkalmaznak
Ohm toumlrveacutenye
Kapcsolatot teremt egy vezető (fogyasztoacute) ellenaacutellaacutesa a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteg eacutes a benne folyoacute aacuteram
erősseacutege koumlzoumltt
R
UI
I ndash aacuteramerősseacuteg
U ndash feszuumlltseacuteg
R ndash elektromos ellenaacutellaacutes
Egy vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutege egyenesen araacutenyos a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteggel eacutes fordiacutetottan
araacutenyos a vezető elektromos ellenaacutellaacutesaacuteval
Biofizika jegyzet
17
A voltmeacuterő
Feszuumlltseacutegmeacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
paacuterhuzamosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa nagy az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
Az ampermeacuterő
Aacuteramerősseacuteg meacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
sorosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa kicsi az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
A maacutegneses teacuter
A maacutegneses teret az elektronok rendezett mozgaacutesa hozza leacutetre Az egyes anyagok maacutegneses
tulajdonsaacutega az elektronok atomon beluumlli mozgaacutesaacutera vezethető vissza A maacutegneses tulajdonsaacutegot
mutatoacute (maacutegnesezhető) feacutemek a vas a nikkel eacutes a kobalt
Az anyagok maacutegneses tulajdonsaacutega hőmeacuterseacutekletfuumlggő A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel az illető anyag
maacutegnesezettseacutege csoumlkken eacutes kellően magas hőmeacuterseacutekleten ez meg is szűnik
Az elektromaacutegnes
Az elektromaacutegnes esteacuten a maacutegneses teret elektromos aacuteram hozza leacutetre Az elektromaacutegnes egy
tekercsből eacutes egy vasmagboacutel aacutell Az elektromaacutegnes tekercse hozza leacutetre a maacutegneses teret melyet a
tekercs belsejeacuteben elhelyezett vasmag magaacuteba sűriacutet
Az elektromaacutegnes maacutegneses tereacutenek erősseacutege az aacuteramerősseacuteg vaacuteltoztataacutesaacuteval szeacuteles tartomaacutenyban
vaacuteltoztathatoacute
A maacutegneses teacuter erővonalai
A maacutegneses teacuter jellemezhető az erővonalaival amelyek
olyan zaacutert goumlrbeacutek melyek a maacutegnes eacuteszaki poacutelusaacuteboacutel
indulnak ki eacutes a deacutelibe eacuterkeznek Ezek zaacutert vonalak
melyek a maacutegnes belsejeacuteben is folytatoacutednak Az
erővonalakat pl vasreszeleacutekkel lehet szemleacuteltetni
(laacutethatoacutevaacute tenni)
A homogeacuten maacutegneses teacuter eseteacuten az erővonalak
egyenesek egymaacutessal paacuterhuzamosak eacutes egyenlő
taacutevolsaacutegra talaacutelhatoacutek egymaacutestoacutel
A maacutegneses indukcioacutevektor
A maacutegneses teacuter jellemezhető egy fizikai mennyiseacuteggel a maacutegneses indukcioacutevektorral
Jele B
[ B
] = T (tesla)
Egy maacutesik meacuterteacutekegyseacutege a gauss (1T = 10000gauss)
R
U I
R
U I
Biofizika jegyzet
18
Az indukcioacutevektor nagysaacutega a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutet iraacuteny a maacutegneses teacuter erővonalait jellemzi
Neacutehaacuteny peacutelda a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutere
Foumlld 005mT
hűtőmaacutegnes 100mT
ferrit maacutegnes 035T
neodiacutemium maacutegnes 1-14T
MRI 1-3T
LHC szupravezető dipoacutel maacutegnesei 83T
A Lorentz erő
Maacutegneses teacuterben mozgoacute elektromosan toumlltoumltt testre valamint maacutegneses teacuterben talaacutelhatoacute aacuterammal
aacutetjaacutert vezetőre erő hat a Lorentz erő
Elektromaacutegneses hullaacutemok
Vaacuteltozoacute erősseacutegű maacutegneses teacuter a koumlrnyezeteacuteben elektromos teret kelt
Vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos teacuter a koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teret kelt
Az elektromaacutegneses teacuter vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos eacutes maacutegneses terekből tevődik oumlssze melyek
koumllcsoumlnoumlsen leacutetrehozzaacutek egymaacutest
Az elektromaacutegneses teacuternek a gyorsuloacute elektromos toumllteacutesről levaacuteloacute eacutes attoacutel fuumlggetlenuumll a teacuterben terjedő
formaacuteja az elektromaacutegneses hullaacutem
Az elektromaacutegneses hullaacutemok terjedeacutesi sebesseacutege egyenlő a feacutenysebesseacuteggel leacuteguumlres teacuterben (vagy
levegőben) c = 300000 kms
Elektromaacutegneses hullaacutemok eseteacuten az elektromos eacutes a maacutegneses terek vaacuteltozaacutesi siacutekjai egymaacutesra
merőlegesek
Az elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (hullaacutemot) gyorsuloacute toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek bocsaacutetanak ki
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (raacutedioacutehullaacutemokat) bocsaacutetanak ki az antennaacutek melyekben az elektronok
rezgő mozgaacutest veacutegeznek
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (feacutenyt) bocsaacutetanak ki az atomok elektronjai azt koumlvetően hogy az
atomok valamilyen formaacuteban energiaacutet kaptak
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (roumlntgensugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki a hirtelen lefeacutekeződő nagy sebesseacutegű
elektronok
E
B
terjedeacutesi iraacuteny
E
Biofizika jegyzet
19
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (gamma sugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki az atommagok magaacutetalakulaacutesokkor
Az elektromaacutegneses spektrum
Megnevezeacutes Hullaacutemhossz (m) Frekvencia (Hz)
Hosszuacutehullaacutemok gt 1000 lt 3∙105
Koumlzeacutephullaacutemok 1000 ndash 200 3∙105 ndash 15∙106
Aacutetmeneti hullaacutemok 200 ndash 100 15∙106 - 3∙106
Roumlvidhullaacutemok 100 ndash 10 3∙106 - 3∙107
Ultraroumlvid hullaacutemok 10 - 1 3∙107 - 3∙108
Mikrohullaacutemok 03 - 3∙10-5 109 - 1013
Infravoumlroumls feacuteny 3∙10-5 ndash 10-6 1013 - 3∙1014
Laacutethatoacute feacuteny 10-6 ndash 10-7 3∙1014 - 3∙1015
Ultraibolya feacuteny 10-7 ndash 10-8 3∙1015 - 3∙1016
Roumlntgensugarak 10-8 ndash 10-12 3∙1016 - 3∙1020
Gammasugarak 10-12 - 3∙10-14 3∙1020 - 1022
Kozmikus sugarak lt 3∙10-14 gt 1022
A fenti adatok csak taacutejeacutekoztatoacute jellegűek a tartomaacutenyok koumlzoumltt nem huacutezhatoacute eacuteles hataacuter azok reacuteszben
fedik egymaacutest
A roumlntgensugaacuterzaacutes
Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki a feacutemnek uumltkoumlző nagy sebesseacutegű elektronok mikoumlzben lelassulnak
(feacutekezeacutesi sugaacuterzaacutes) Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki azok a feacutematomok melyeknek nagyenergiaacutejuacute
elektronok uumltkoumlznek Ekkor a becsapoacutedoacute elektron az atom belső elektronheacutejaacuteroacutel kiuumlt egy elektront
melynek helyeacutere egy maacutesik elektron ugrik egy kuumllsőbb heacutejroacutel mikoumlzben elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest
bocsaacutet ki
A feacuteny jellemzői
kettős termeacuteszetű elektromaacutegneses hullaacutem eacutes reacuteszecske ndash terjedeacuteskor elektromaacutegneses
hullaacutemkeacutent az anyaggal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesakor reacuteszecskekeacutent (foton) viselkedik
egyenes vonal menteacuten terjed
terjedeacutesi sebesseacutege leacuteguumlres teacuterben (vagy levegőben) c = 300000kms
maacutes aacutetlaacutetszoacute anyagban sebesseacutege kisebb pl viacutezben 225000kms uumlvegben 200000kms
hullaacutemhossz tartomaacutenya 760nm - 380nm
A foton
A feacuteny az energiaacutet nem folytonosan hanem adagokban (kvantumokban) szaacutelliacutetja (ezeacutert az energia
kibocsaacutetaacutes eacutes elnyeleacutes is csak adagokban toumlrteacutenhet) A foton az elektromaacutegneses teacuter legkisebb
energiaegyseacutege Nyugalmi toumlmege 0 eacutes csakis feacutenysebesseacuteggel terjedhet Energiaacuteja hmiddotf ahol f a feacuteny
frekvenciaacuteja h a Planck aacutellandoacute (h = 663∙10-34Js)
A feacutenyvisszaverődeacutes eacutes toumlrveacutenyei
A feacutenyvisszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve ndash amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe
Biofizika jegyzet
20
i ndash beeseacutesi szoumlg irsquo ndash visszaverődeacutesi szoumlg
I A beeső feacutenysugaacuter a beeseacutesi merőleges eacutes a visszavert feacutenysugaacuter egy siacutekban van
II A beeseacutesi eacutes a visszaverődeacutesi szoumlgek egymaacutessal egyenlők (i = irsquo)
A feacutenytoumlreacutes a toumlreacutesmutatoacute
A feacutenytoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve - amely keacutet aacutetlaacutetszoacute anyagot
elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash aacutetleacutep a maacutesodik koumlzegbe uacutegy hogy megvaacuteltozik terjedeacutesi iraacutenya
A jelenseacuteg azeacutert koumlvetkezik be mert a feacuteny a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjed
A toumlreacutesmutatoacute a feacutenytoumlreacutes meacuterteacutekeacutet jellemző araacutenyszaacutem
Jele n
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete (abszoluacutet toumlreacutesmutatoacute)
anyagbanilletőazsebesseacutegeterjedeacutesifeacutenya
teacuterbenleacuteguumlressebesseacutegeterjedeacutesifeacutenyan
A toumlreacutesmutatoacute szaacutemeacuterteacuteke nem lehet 1-neacutel kisebb (n = 1 leacuteguumlres teacuter vagy levegő eseteacuten)
pl nviacutez = 133 nuumlveg = 15
Ha a feacuteny kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl levegőből
viacutezbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg (r) kisebb mint a beeseacutesi (i) ha nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet
kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl viacutezből levegőbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg nagyobb mint a beeseacutesi A
merőlegesen beeső feacutenysugaacuter nem toumlrik meg
A teljes visszaverődeacutes
Ha a feacuteny nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba akkor a toumlreacutesi szoumlg
nagyobb mint a beeseacutesi szoumlg (aacutebra 1-es eacutes 2-es feacutenysugaacuter)
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
megtoumlrt feacutenysugaacuter beeseacutesi
merőleges
i
r
n1 pl levegő
n2 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i
6
megtoumlrt feacutenysugaacuter
1 anyag
2 anyag
hataacuterfeluumllet
beeső feacutenysugaacuter
visszavert feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i irsquo
Biofizika jegyzet
21
Ha a beeseacutesi szoumlg eleacuter egy kellően nagy eacuterteacuteket akkor a toumlreacutesi szoumlg 90deg lesz ndash a feacuteny nem leacutep aacutet a
maacutesodik anyagba (aacutebra 3-as feacutenysugaacuter) Ez a beeseacutesi szoumlg a hataacuterszoumlg (ℓ)
Ha a beeső feacutenysugaacuter beeseacutesi szoumlge kisebb mint a hataacuterszoumlg akkor feacutenytoumlreacutes joumln leacutetre ha pedig
nagyobb akkor teljes visszaverődeacutes (aacutebra 4-es feacutenysugaacuter)
Teljes visszaverődeacutes eseteacuten a feacuteny 100-a visszaverődik a hataacuterfeluumlletről
Az optikai szaacutel
Az optikai szaacutel egy koumlnnyen hajliacutethatoacute nagy tisztasaacuteguacute aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt szaacutel mely
feacutenytovaacutebbiacutetaacutesra alkalmas
Az optikai szaacutelak a teljes visszaverődeacutesek sorozataacutenak eredmeacutenyekeacutent tovaacutebbiacutetjaacutek a feacutenyt
Az optikai szaacutelak egy nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute magboacutel eacutes az ezt koumlruumllvevő kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute heacutejboacutel
aacutellnak A teljes visszaverődeacutes a keacutet reacuteteg hataacuterfeluumlleteacuten megy veacutegbe
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes)
A feheacuter feacuteny oumlsszetett nagyon sok kuumlloumlnboumlző sziacutenű feacutenysugaacuterboacutel tevődik oumlssze
Feacutenytoumlreacuteskor a kuumlloumlnboumlző sziacutenű oumlsszetevők kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben toumlrnek meg iacutegy a feheacuter feacuteny
felbomlik oumlsszetevőire Ez a jelenseacuteg a diszperzioacute vagy sziacutenszoacuteroacutedaacutes
Prizma egy haacuteromszoumlg alapuacute uumlveghasaacuteb melynek segiacutetseacutegeacutevel a feheacuter feacuteny oumlsszetevőire bonthatoacute
1
1
2
2
3
3
4 4
ℓ
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
hataacuterfeluumllet
voumlroumls
narancs
saacuterga
zoumlld
keacutek
ibolya
ernyő
feheacuter feacutenysugaacuter prizma
Biofizika jegyzet
22
A sziacutenkevereacutes
A feheacuter feacuteny sziacutenekre bontaacutesakor keletkező sziacuteneket oumlsszekeverve (egymaacutesra vetiacutetve) visszakaphatoacute a
feheacuter sziacuten
A feheacuter feacuteny oumlsszetevőiből elegendő haacuterom a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutent megfelelő araacutenyban
oumlsszekeverni a feheacuter sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz A haacuterom alapsziacuten megfelelő araacutenyuacute kevereacuteseacuteből baacutermilyen
sziacuten előaacutelliacutethatoacute az additiacutev (oumlsszeadoacute) sziacutenkevereacutes segiacutetseacutegeacutevel
A sziacutenkevereacutesnek egy maacutesik moacutedja a szubtraktiacutev (kivonoacute) sziacutenkevereacutes melynek alapsziacutenei a ciaacuten a
saacuterga eacutes a magenta Ezen technika eseteacuteben a feheacuter feacutenyből sziacutenszűrők segiacutetseacutegeacutevel adott
komponenseket kell kivonni a kiacutevaacutent sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz
Az oumlsszeadoacute sziacutenkevereacutes az elektronikus megjeleniacutetők eseteacuteben a kivonoacute a nyomdatechnikaacuteban keruumll
alkalmazaacutesra
A feacutenyinterferencia
Az a jelenseacuteg melynek soraacuten ugyanazon feacutenyforraacutesboacutel szaacutermazoacute keacutet feacutenysugaacuter a teacuter egy adott
pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy gyengiacutetve egymaacutest
A keacutetreacuteses interferencia
A feacutenyforraacutes feacutenyeacutet keacutet reacutesen kell keresztuumllbocsaacutetani majd ernyőn felfogni amelyen interferenciakeacutep
jelenik meg (vilaacutegos eacutes soumlteacutet saacutevok koumlvetik egymaacutest)
Az ernyő adott pontjaacuteban talaacutelkozoacute feacutenysugarak uacutetkuumlloumlnbseacutegeacutenek a hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott
meacuterteacuteke befolyaacutesolja azt hogy az illető pontban vilaacutegos vagy soumlteacutet saacutev jelenik meg
A polarizaacutelt feacuteny
A feacuteny transzverzaacutelis hullaacutem
A polarizaacutelt feacuteny olyan feacutenysugarakboacutel aacutell melyek elektromos tere csak egy bizonyos siacutekban vaacuteltozik
(nem pedig nagyon sok baacutermilyen iraacutenyuacute siacutekban)
pl az uumlvegről bizonyos szoumlgben visszaverődő feacutenysugarak polarizaacuteltak vagy bizonyos tiacutepusuacute LCD
kijelzők polarizaacutelt feacutenyt bocsaacutetanak ki
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek
A lencseacutek olyan aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt optikai eszkoumlzoumlk melyeknek legalaacutebb az egyik feluumllete
nem siacutekfeluumllet eacutes melyek műkoumldeacutese a feacutenytoumlreacutesen alapul
A gyűjtőlencseacutek koumlzeacuteptaacutejon vastagabbak a szeacutelek feleacute pedig elveacutekonyodnak
egysziacutenű feacutenyforraacutes
soumlteacutet saacutev vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
vilaacutegos saacutev
Biofizika jegyzet
23
optikai főtengely ndash a lencse szimmetriatengelye
O pont ndash optikai koumlzeacuteppont
F pont ndash foacutekusz
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
keresztuumllmennek a foacutekuszon
A szoacuteroacutelencseacutek koumlzeacuteptaacutejon veacutekonyabbak a szeacutelek feleacute pedig vastagabbak
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
meghosszabbiacutetaacutesaik keresztuumllmennek a foacutekuszon
F O F
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
2
A kondenzaacutetor 16
Az elektromos ellenaacutellaacutes 16
Ohm toumlrveacutenye 16
A voltmeacuterő 17
Az ampermeacuterő 17
A maacutegneses teacuter 17
Az elektromaacutegnes 17
A maacutegneses teacuter erővonalai 17
A maacutegneses indukcioacutevektor 17
A Lorentz erő 18
Elektromaacutegneses hullaacutemok 18
Az elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes 18
Az elektromaacutegneses spektrum 19
A roumlntgensugaacuterzaacutes 19
A feacuteny jellemzői 19
A foton 19
A feacutenyvisszaverődeacutes eacutes toumlrveacutenyei 19
A feacutenytoumlreacutes a toumlreacutesmutatoacute 20
A teljes visszaverődeacutes 20
Az optikai szaacutel 21
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes) 21
A sziacutenkevereacutes 22
A feacutenyinterferencia 22
A polarizaacutelt feacuteny 22
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek 22
A toumlrőkeacutepesseacuteg 24
A leacutezer 24
Az atom szerkezete 24
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem 25
Izotoacutepok 25
Az atomi toumlmegegyseacuteg 25
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői 25
A Bohr atommodell 25
Az erős koumllcsoumlnhataacutes 26
A radioaktivitaacutes 26
Atommagsugaacuterzaacutesok 26
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa 27
Dozimetria 27
A gradiens 28
A koncentraacutecioacute gradiens 28
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens 28
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI 29
AZ INGERUumlLET 29
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK 30
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS 30
A KERINGEacuteS 30 A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor 31
A LEacuteGZEacuteS 31
A LAacuteTAacuteS 32
BEVEZETEacuteS 33
AZ ELEKTROTERAacutePIA 33
Biofizika jegyzet
3
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal 33
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal 34
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal 34
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute 34
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek 35
Darsonvalisatio 35
Diatermiaacutes kezeleacutes 35
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes 35
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes 36
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes 36
A FOTOTERAacutePIA 36 A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia 36
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes 37
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes 37
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes 37
Leacutezerkezeleacutesek 38
A MECHANOTERAacutePIA 38 A gyoacutegytorna 38
Masszaacutezskezeleacutesek 38
Ultrahangkezeleacutes 38
A TERMOTERAacutePIA 39
A HIDROTERAacutePIA 40
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK 41
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK 42
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA 42
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL 42
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA) 43
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS KEacutePALKOTAacuteS) 43
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA) 44
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK 45
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA) 45
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA) 45
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA) 45
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA) 45
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK 47
Biofizika jegyzet
4
A BIOFIZIKA TAacuteRGYA
A biofizika az eacutelő szervezetek eacutes az eacuteletfolyamatok fizikaacuteja a bioloacutegiai folyamatok leiacuteraacutesa a fizika
nyelveacuten A biofizika az eacutelő anyagot vizsgaacutelja a fizika moacutedszereivel
A fizika fejlődeacuteseacutevel olyan moacutedszerek alakultak ki melyek lehetőveacute tetteacutek az anyag szerkezeteacutenek
vizsgaacutelataacutet a molekulaacutek az atomok az elektronszerkezet szintjeacuten Ezek a vizsgaacutelati moacutedszerek
alkalmazaacutesra keruumlltek a szervezet a szoumlvetek a sejtek a molekulaacutek szintjeacuten a bioloacutegiai anyagok
eseteacuten is
A biofizikai moacutedszerek kuumlloumlnboumlznek a fizikai moacutedszerektől mert a bioloacutegiai anyag eacuteletjelenseacutegeket
mutat szerkezete aacutellandoacutean vaacuteltozik Ezeacutert a biofizikai szerkezetvizsgaacutelati moacutedszereket uacutegy kellett
kifejleszteni hogy koumlvetni tudjaacutek az időbeli vaacuteltozaacutesokat is
A biofizikaacuteban sok meacutereacutesre van szuumlkseacuteg a pontos eredmeacutenyek eleacutereacuteseacutenek az eacuterdekeacuteben mert az
azonos egyedhez vagy szoumlvethez tartozoacute taacutergyai a vizsgaacutelatoknak is kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutel A
bioloacutegiai objektumok vizsgaacutelata soraacuten ezeacutert előszoumlr a szerkezet egy adott aacutellapotban valoacute
meghataacuterozaacutesa toumlrteacutenik majd ezutaacuten koumlvetkezik az időbeli vaacuteltozaacutesok egymaacutesutaacutenisaacutegaacutenak a
felderiacuteteacutese A ceacutel a molekulaacuteris szintű szerkezet eacutes műkoumldeacutes megismereacutese
A biofizika aacutellandoacutean korszerűsoumldik a bioloacutegia eacutes a fizika folyamatos fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően A
biofizika a bioloacutegiaacuten eacutes a fizikaacuten kiacutevuumll maacutes tudomaacutenyokkal is szoros kapcsolatban aacutell mint peacuteldaacuteul a
keacutemia biokeacutemia informatika A fizika kuumlloumlnboumlző teruumlleteinek megvannak a bioloacutegiai orvosi
alkalmazaacutesai is
Biofizika jegyzet
5
ALAPFOGALMAK
A nemzetkoumlzi meacuterteacutekegyseacutegrendszer (SI) alapegyseacutegei
Alapegyseacuteg Jele Fizikai mennyiseacuteg Jele
meacuteter m hosszuacutesaacuteg s
maacutesodperc s idő t
kilogramm kg toumlmeg m
amper A aacuteramerősseacuteg I
kelvin K hőmeacuterseacuteklet T
kandela cd feacutenyerősseacuteg I
moacutel mol anyagmennyiseacuteg n
Meacuterteacutekegyseacutegek toumlbbszoumlroumlsei eacutes toumlrt reacuteszei (prefixumok)
Toumlbbszoumlroumls Jele Vaacuteltoacuteszaacutem Toumlrt reacutesz Jele Vaacuteltoacuteszaacutem
deka- da 10 deci- d 10-1
hekto- h 102 centi- c 10-2
kilo- k 103 mili- m 10-3
mega- M 106 mikro- μ 10-6
giga- G 109 nano- n 10-9
tera- T 1012 piko- p 10-12
Skalaacuterndash eacutes vektormennyiseacutegek
A fizika mennyiseacutegek a koumlvetkező keacutet nagy csoportra oszthatoacutek
skalaacutermennyiseacutegek
vektormennyiseacutegek
A skalaacutermennyiseacutegek egyetlen szaacutemadattal (nagysaacuteggal) jellemezhetők
pl idő toumlmeg teacuterfogat hőmeacuterseacuteklet
A vektormennyiseacutegek egy szaacutemadattal (nagysaacuteggal) eacutes egy iraacutennyal jellemezhetők
pl elmozdulaacutes sebesseacuteg gyorsulaacutes erő
Jeloumlleacutes x
ahol x a fizikai mennyiseacuteg betűjele
A vektorokat iraacutenyiacutetott szakaszokkal (nyilakkal) aacutebraacutezoljuk
A testek tehetetlenseacutege a toumlmeg
A tehetetlenseacuteg toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben minden test megőrzi nyugalmi helyzeteacutet vagy egyenes
vonaluacute egyenletes mozgaacutesaacutet (mozgaacutesaacutellapotaacutet) mindaddig amiacuteg ezt egy maacutesik test vagy mező meg
nem vaacuteltoztatja
A toumlmeg a testek tehetetlenseacutegeacutet jellemző mennyiseacuteg a testek tehetetlenseacutegeacutenek a meacuterteacuteke
Jele m [m] = kg
A toumlmeg szaacutemszerűen kifejezi azt hogy egy test mennyire tehetetlen
A sűrűseacuteg
A sűrűseacuteg megadja az egyseacutegnyi teacuterfogatuacute test toumlmegeacutet
Biofizika jegyzet
6
Jele ρ (roacute) [ρ] = kgm3
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
V
mρ
ρ ndash sűrűseacuteg
m ndash toumlmeg
V ndash teacuterfogat
A testek koumllcsoumlnhataacutesa az erő
Ha egy test hat egy maacutesik testre a maacutesik is visszahat az elsőre (ugyanakkora nagysaacuteguacute de ellenteacutetes
iraacutenyuacute erővel) A testek koumllcsoumlnoumls egymaacutesra hataacutesa a koumllcsoumlnhataacutes
Az erő a testek koumllcsoumlnhataacutesaacutenak a meacuterteacuteke
Az erő a testek mozgaacutesaacutellapot-vaacuteltozaacutesaacutet (sebesseacutegvaacuteltozaacutesaacutet) okozoacute hataacutes
Jele F
[ F
] = N (newton)
A neheacutezseacutegi erő
A neheacutezseacutegi erő a Foumlld reacuteszeacuteről a koumlrnyezeteacuteben talaacutelhatoacute testekre hatoacute gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő Ez az
erő (megkoumlzeliacutetőleg) a Foumlld koumlzeacuteppontja feleacute mutat
Egy test suacutelya az az erő amellyel a test nyomja az alaacutetaacutemasztaacutest vagy huacutezza a felfuumlggeszteacutest
Jele G
[ G
] = N
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
gmG
G ndash suacutely
m ndash toumlmeg
g ndash gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes (g = 981ms2)
A gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes az a gyorsulaacutes amellyel a szabadon eső testek rendelkeznek amennyiben a
leacutegellenaacutellaacutes nem befolyaacutesolja mozgaacutesukat
Valamely testre hatoacute neheacutezseacutegi erő nagysaacutega eacutes annak suacutelyaacutenak nagysaacutega megegyezik
Suacutelytalansaacuteg a suacutelytalansaacuteg aacutellapotaacuteban a testek nem nyomjaacutek az alaacutetaacutemasztaacutest eacutes nem huacutezzaacutek a
felfuumlggeszteacutest
A szabadon eső testek a suacutelytalansaacuteg aacutellapotaacuteban vannak
A toumlmeg eacutes a suacutely koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg
a toumlmeg a testek tehetetlenseacutegeacutet jellemzi kilogrammban meacuterjuumlk
a suacutely egy erő newtonban meacuterjuumlk
Valamely test suacutelya fuumlgg a gravitaacutecioacutes koumlruumllmeacutenyektől (pl kuumlloumlnboumlzik a Foumlldoumln eacutes a Holdon) toumlmege
viszont minden koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt ugyanakkora
A lenduumllet a forgatoacutenyomateacutek a perduumllet
A lenduumllet a testek mozgaacutesaacutellapotaacutet jellemző mennyiseacuteg amely a toumlmeg eacutes a sebesseacuteg szorzatakeacutent
eacutertelmezett
A forgatoacutenyomateacutek valamely erő forgatoacutehataacutesaacutet jellemző mennyiseacuteg mely az erő eacutes annak
forgaacutestengelytől meacutert taacutevolsaacutegaacutenak a szorzatakeacutent eacutertelmezett
A perduumllet valamely test forgaacutesaacutellapotaacutet jellemző mennyiseacuteg amely a test lenduumllet-nyomateacuteka
Biofizika jegyzet
7
A mechanikai munka
Egy erő akkor veacutegez munkaacutet ha a test amelyre hat elmozdul a hataacutesaacutera
Jele W [W] = J (joule)
Egy erő akkor nem veacutegez munkaacutet ha a test amelyre hat nem mozdul el a hataacutesaacutera
A teljesiacutetmeacuteny
A teljesiacutetmeacuteny a munkaveacutegzeacutes sebesseacutegeacutet jellemző fizikai mennyiseacuteg
A teljesiacutetmeacuteny megadja azt hogy egy erő egy maacutesodperc alatt mennyi munkaacutet veacutegez
Jele P [P] = W (watt)
A mechanikai energia
Az energia a testek munkaveacutegző keacutepesseacutegeacutet jellemző fizikai mennyiseacuteg
Ha egy test baacutermilyen okboacutel kifolyoacutelag munkaveacutegzeacutesre keacutepes energiaacuteval rendelkezik
Jele E [E] = J (joule)
A rezgő mozgaacutes a rezgő mozgaacutest jellemző mennyiseacutegek
Rezgő mozgaacutest veacutegző test a nyugalmi (egyensuacutelyi) helyzeteacutehez viszonyiacutetva szimmetrikusan mozog
eacutes mozgaacutesa azonos időkoumlzoumlnkeacutent megismeacutetlődik
A perioacutedusidő egy teljes rezgeacutes elveacutegzeacuteseacutehez szuumlkseacuteges idő
Jele T [T] = s
A frekvencia az egy maacutesodperc alatt elveacutegzett rezgeacutesek szaacutema
Jele f [f] = 1s = Hz (hertz)
1Tf
A kiteacutereacutes a test aktuaacutelis eacutes nyugalmi helyzete koumlzoumltti taacutevolsaacuteg
Az amplituacutedoacute a test nyugalmi helyzete eacutes valamelyik szeacutelső helyzete koumlzoumltti taacutevolsaacuteg (a test
legnagyobb kiteacutereacutese)
A faacutezis a rezgeacutesaacutellapotot jellemzi Megadja azt hogy a rezgő test egy teljes rezgeacutes haacutenyad reacuteszeacutet
teljesiacutetette egy adott időpontig Egy teljes rezgeacutesnek megfelel 2middotπ radiaacuten faacuteziseacuterteacutek
A faacuteziskuumlloumlnbseacuteg keacutet rezgeacutes koumlzoumltt megadja azt hogy egy teljes rezgeacutes haacutenyad reacuteszeacutevel előzi meg
egyik rezgeacutes a maacutesikat
nyugalmi helyzet
Biofizika jegyzet
8
Rezgeacutestiacutepusok
Csillapiacutetott rezgeacutes eseteacuten az amplituacutedoacute a rezgeacutes soraacuten csoumlkken
Csillapiacutetatlan rezgeacutes esteacuten az amplituacutedoacute a rezgeacutes soraacuten nem vaacuteltozik meg
Keacutenyszerrezgeacutes a rezonancia
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten a test azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődő (periodikus) kuumllső hataacutesra veacutegez rezgő
mozgaacutest
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten a rezgeacutes frekvenciaacuteja megegyezik a kuumllső hataacutes frekvenciaacutejaacuteval
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten ha a kuumllső hataacutes frekvenciaacuteja megegyezik a rezgő test sajaacutet frekvenciaacutejaacuteval
akkor felleacutep a rezonancia jelenseacutege melynek soraacuten a rezgeacutes amplituacutedoacuteja maximaacutelis
Mechanikai hullaacutem
A mechanikai hullaacutem a rezgő mozgaacutes tovaacutebbterjedeacutesi folyamata rugalmas anyagban
A hullaacutem terjedeacutesekor az anyag reacuteszecskeacutei nem veacutegeznek haladoacute mozgaacutest csak rezgő mozgaacutest amely
reacuteszecskeacuteről reacuteszecskeacutere adoacutedik aacutet
A hullaacutemhossz
A hullaacutemhossz az a taacutevolsaacuteg amelyre a hullaacutemforraacutes egy teljes rezgeacutesideje alatt eljut a rezgő mozgaacutes
A hullaacutemhossz keacutet egymaacuteshoz legkoumlzelebb leacutevő azonos moacutedon rezgő reacuteszecske koumlzoumltti taacutevolsaacuteg
Jele λ (lambda) [λ] = m
kiteacutereacutes
idő
kiteacutereacutes
idő
Biofizika jegyzet
9
A hullaacutem terjedeacutesi sebesseacutege
A hullaacutem terjedeacutesi sebesseacutege az a sebesseacuteg amellyel a rezgő mozgaacutes tovaacutebbterjed az illető anyagban
(koumlzegben)
T
λv
v ndash sebesseacuteg
λ ndash hullaacutemhossz
T ndash perioacutedusidő
vagy
fλv f ndash frekvencia
Hullaacutemtiacutepusok
Transzverzaacutelis (kereszt iraacutenyuacute) hullaacutemok eseteacuten a reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya merőleges a
hullaacutemterjedeacutes iraacutenyaacutera
pl viacutez felsziacuteneacuten terjedő hullaacutem
Longitudinaacutelis (hosszanti iraacutenyuacute) hullaacutemok eseteacuten a reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya paacuterhuzamos a
hullaacutemterjedeacutes iraacutenyaacuteval
pl hang
Hullaacutemterjedeacutesi jelenseacutegek
Hullaacutem-visszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem eleacuter egy hataacuterfeluumllethez
amely keacutet anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel majd onnan visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe eacutes ott
folytatja tovaacutebb az uacutetjaacutet
Hullaacutemtoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem eleacuter egy hataacuterfeluumllethez amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel majd azon aacutethaladva megvaacuteltoztatja terjedeacutesi iraacutenyaacutet
A jelenseacuteg oka az hogy a hullaacutemok a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjednek
λ
λ
hullaacutemterjedeacutes iraacutenya
reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya
hullaacutemterjedeacutes iraacutenya
reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya
Biofizika jegyzet
10
Hullaacutemelhajlaacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem akadaacutely mellett elhaladva vagy
reacutesen keresztuumllhaladva megvaacuteltoztatja terjedeacutesi iraacutenyaacutet
A hullaacutemelhajlaacutes meacuterteacuteke reacutes eseteacuten fuumlgg a reacutes hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott nagysaacutegaacutetoacutel (legnagyobb
meacuterteacutekű ha a keacutet taacutevolsaacuteg egymaacutessal oumlsszemeacuterhető)
Interferencia (hullaacutemtalaacutelkozaacutes) az a jelenseacuteg melynek soraacuten keacutet (vagy toumlbb) azonos
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutem a teacuter egy adott pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy
gyengiacutetve egymaacutest
A hang
A hang egy longitudinaacutelis mechanikai hullaacutem
A hang nem terjed leacuteguumlres teacuterben
A hang frekvencia szerinti osztaacutelyozaacutesa
infrahang f lt 20Hz
hallhatoacute hang 20Hz lt f lt 20 000Hz
ultrahang f gt 20 000Hz
A hang terjedeacutesi sebesseacutege
levegőben 340ms
viacutezben 1400ms
aceacutelban 5100ms
A Doppler-hataacutes
A Doppler-hataacutes a megfigyelőhoumlz viszonyiacutetva mozgaacutesban levő hangforraacutes vagy a hangforraacuteshoz
viszonyiacutetva mozgaacutesban levő megfigyelő eseteacuten jelentkezik
Ha a hangforraacutes eacutes a megfigyelő koumlzelednek egymaacuteshoz a hang frekvenciaacuteja megnő (a hang
magasabbaacute vaacutelik) ha taacutevolodnak egymaacutestoacutel a frekvenciaacuteja lecsoumlkken (a hang meacutelyebbeacute vaacutelik)
A frekvencia eltoloacutedaacutes meacuterteacuteke fuumlgg a hangforraacutes eacutes a megfigyelő egymaacuteshoz viszonyiacutetott
sebesseacutegeacutetől
A hangintenzitaacutes (hangerősseacuteg)
A hangintenzitaacutes megadja az egyseacutegnyi feluumlleten egyseacutegnyi idő alatt merőlegesen aacutetaacuteramlott
hangenergia mennyiseacutegeacutet
Jele I [I] = Wm2
A hangintenzitaacutes decibel-ben (dB) fejezhető ki amely az adott hang intenzitaacutesaacutenak a hallaacuteskuumlszoumlb
hangintenzitaacutesaacutehoz valoacute viszonyaacutet adja meg
A hallaacuteskuumlszoumlb I0 = 10-12Wm2 (tapasztalati uacuteton megvaacutelasztott eacuterteacutek)
0
II
Ilg10L (decibel)
A logaritmusos skaacutelaacutet a hangforraacutesok teljesiacutetmeacutenyeacutenek nagyon szeacuteles tartomaacutenya (12-13
nagysaacutegrend) miatt volt ceacutelszerű bevezetni
Az ultrahang előaacutelliacutetaacutesa
Az ultrahang előaacutelliacutetaacutesa jellemzően az elektrostrikcioacute eacutes a magnetostrikcioacute jelenseacutegeacuten alapul
Biofizika jegyzet
11
A piezoelektromossaacuteg bizonyos kristaacutelyok azon tulajdonsaacutega hogy mechanikai hataacutesra feszuumlltseacuteg
jelenik meg bennuumlk Ez a hataacutes meg is fordiacutethatoacute
Az elektrostrikcioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten egy kristaacutely feszuumlltseacuteg hataacutesaacutera rugalmas
alakvaacuteltozaacutest szenved Ilyen kristaacutely peacuteldaacuteul a kvarc Piezoelektromos kristaacutelyok segiacutetseacutegeacutevel
nagyfrekvenciaacutes feszuumlltseacuteg alkalmazaacutesaacuteval ultrahang aacutelliacutethatoacute elő
A magnetostrikcioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten bizonyos maacutegneses anyagok maacutegneses teacuterben
megvaacuteltoztatjaacutek alakjukat Ilyen anyagok segiacutetseacutegeacutevel nagyfrekvenciaacuteval vaacuteltozoacute maacutegneses teacuter
felhasznaacutelaacutesaacuteval ultrahang aacutelliacutethatoacute elő Ilyen anyag peacuteldaacuteul a nikkel
Az ultrahang passziacutev alkalmazaacutesa soraacuten kis energiaacutejuacute ultrahangot alkalmaznak taacutevolsaacuteg meacutereacutesre
vizsgaacutelatok elveacutegzeacuteseacutere
Az aktiacutev alkalmazaacutes eseteacuten nagy energiaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak keacutemiai reakcioacutek vagy bioloacutegiai
folyamatok serkenteacuteseacutere bakteacuteriumok elpusztiacutetaacutesaacutera
A gyoacutegyaacuteszatban az ultrahang előaacutelliacutetaacutesaacutera illetve eacuterzeacutekeleacuteseacutere az elektrostrikcioacute jelenseacutegeacutet
alkalmazzaacutek a transzducernek nevezett ultrahangos fejegyseacuteg eseteacuteben
Halmazaacutellapotok jellemzeacutese
A szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek helyhez koumltoumlttek nem veacutegeznek haladoacute
mozgaacutest az anyag belsejeacuteben csak rezgő mozgaacutest veacutegeznek egy pont koumlruumll
A szilaacuterd anyagok rendelkeznek sajaacutet alakkal eacutes sajaacutet teacuterfogattal
A folyeacutekony halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek nincsenek helyhez koumltve rendezetlen
(oumlssze-vissza) mozgaacutest veacutegeznek az anyag belsejeacuteben A folyadeacutekokat alkotoacute reacuteszecskeacutek koumlzel
talaacutelhatoacutek egymaacuteshoz a koumlzoumlttuumlk hatoacute vonzoacuteerők miatt
A folyadeacutekok nem rendelkeznek sajaacutet alakkal de rendelkeznek sajaacutet teacuterfogattal
A folyadeacutekok oumlsszenyomhatatlanok (gyakorlatilag csak roppant kismeacuterteacutekben nyomhatoacuteak oumlssze)
A leacutegnemű (gaacutez gőz) halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek nincsenek helyhez koumltve
rendezetlen mozgaacutest veacutegeznek eacutes tetszőleges taacutevolsaacutegra eltaacutevolodhatnak egymaacutestoacutel (koumlzoumlttuumlk nem
hatnak vonzoacuteerők)
A leacutegnemű halmazaacutellapotuacute anyagok nem rendelkeznek sem sajaacutet alakkal sem sajaacutet teacuterfogattal
kitoumlltik a rendelkezeacutesuumlkre aacutelloacute teret
A plazma aacutellapot olyan leacutegnemű aacutellapot amelynek eseteacuteben az anyagot alkotoacute reacuteszecskeacutek nem
semlegesek elektromos szempontboacutel (mint a leacutegnemű anyagok eseteacuteben) hanem toumllteacutessel
rendelkeznek A plazma aacutellapot ionizaacutelt gaacutezaacutellapot A plazmaacutet pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Mivel a plazma toumlltoumltt reacuteszecskeacutekből aacutell elektromos eacutes maacutegneses tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek a
leacutegnemű anyagokeacuteitoacutel
A diffuacutezioacute
A diffuacutezioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten keacutet vagy kettőneacutel toumlbb kuumlloumlnboumlző fajta gaacutez (vagy folyadeacutek)
kuumllső hataacutes neacutelkuumll oumlsszekeveredik
A diffuacutezioacutet az anyagok koncentraacutecioacutekuumlloumlnbseacutege miatt kialakuloacute reacuteszecskeaacuteramlaacutes okozza A folyamat
a koncentraacutecioacutekuumlloumlnbseacuteg megszűneacuteseacuteig tart
Biofizika jegyzet
12
A nyomaacutes
A nyomaacutes megadja az egyseacutegnyi feluumlletre (1 neacutegyzetmeacuteter) hatoacute erő nagysaacutegaacutet
Jele p [p] = Nm2 = Pa (pascal)
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
A
Fp
p ndash nyomaacutes
F ndash erő
A ndash teruumllet
A hidrosztatikai nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes valamely (nyugalomban leacutevő) folyadeacutekoszlopban jelen levő a folyadeacutek
suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes nagysaacutega fuumlgg
a folyadeacutek sűrűseacutegeacutetől
a folyadeacutekoszlop magassaacutegaacutetoacutel
a gravitaacutecioacutes teacuter erősseacutegeacutetől
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
hgρp
p ndash hidrosztatikai nyomaacutes
ρ ndash sűrűseacuteg
g ndash gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes (g asymp 10 ms2)
h ndash a folyadeacutekoszlop magassaacutega
A leacutegnyomaacutes
A leacutegnyomaacutes a Foumlldet koumlruumllvevő levegőreacuteteg suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke fuumlgg
a tengerszinttől meacutert magassaacutegtoacutel
a levegő paacuteratartalmaacutetoacutel
A leacutegnyomaacutes szaacutemeacuterteacuteke a tengerszinttől meacutert magassaacuteg noumlvekedeacuteseacutevel csoumlkken (ugyanis csoumlkken a
levegőoszlop magassaacutega tehaacutet csoumlkken annak suacutelya is)
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke tengerszint magassaacutegaacuteban 101000 Pa (= 1 atmoszfeacutera = 760 Hgmm)
Archimeacutedesz toumlrveacutenye
Minden folyadeacutekba vagy gaacutezba meruumllő testre hat egy fuumlggőlegesen felfeleacute iraacutenyuloacute erő amelynek
nagysaacutega megegyezik az illető test aacuteltal kiszoriacutetott folyadeacutek- vagy gaacutezmennyiseacuteg suacutelyaacuteval
Pascal toumlrveacutenye
Folyadeacutekokra gyakorolt kuumllső nyomaacutes a folyadeacutekban gyengiacutetetlenuumll tovaacutebbterjed (jelen lesz annak
minden pontjaacuteban) eacutes annak valamely pontjaacuteban a nagysaacutega minden iraacutenyban ugyanakkora
Aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok
Az aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok nyomaacutesa kisebb mint az ugyanolyan koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt levő
nyugalomban levőkeacute
A nyomaacutescsoumlkkeneacutes meacuterteacuteke fuumlgg
Biofizika jegyzet
13
az aacuteramlaacutes sebesseacutegeacutetől
a sűrűseacutegtől
A hő a hőmeacuterseacuteklet
A hő a termikus koumllcsoumlnhataacutes soraacuten bekoumlvetkező energiavaacuteltozaacutes meacuterteacuteke
Jele Q [Q] = J
A hőmeacuterseacuteklet a testek hőaacutellapotaacutet szaacutemszerűen jellemző mennyiseacuteg
Jele T [T] = K (kelvin)
Valamely test hőmeacuterseacuteklete az azt alkotoacute reacuteszecskeacutek mozgaacutesaacutenak hevesseacutegeacutevel kapcsolatos A
magasabb hőmeacuterseacuteklet hevesebb rezgő vagy gyorsabb haladoacute mozgaacutesaacutet miacuteg az alacsonyabb
hőmeacuterseacuteklet keveacutesbeacute heves rezgő vagy lassabb haladoacute mozgaacutesaacutet jelenti a reacuteszecskeacuteknek
A hőmeacuterseacuteklet egy aacutellapotot jellemez miacuteg a hő egy folyamatot
A Celsius eacutes a Kelvin hőmeacuterseacutekleti skaacutela
A Celsius-skaacutela alsoacute hataacutera a -273 degC jele t [t] = degC
A Kelvin-skaacutela alsoacute hataacutera a 0K (abszoluacutet nulla fok) jele T [T] = K
A keacutet skaacutela koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg az alsoacute hataacuter eacuterteacutekeacuteben van a keacutet skaacutela el van tolva egymaacuteshoz keacutepest
273 egyseacuteggel
A keacutet skaacutela koumlzoumltti aacutetalakiacutetaacutesi keacuteplet
273tT
A hőmeacuterseacuteklet meacutereacutese hőmeacuterők
A testek hőmeacuterseacuteklete hőmeacuterőkkel meacuterhető
A meacutereacutes alapjaacuteul szolgaacutelhat peacuteldaacuteul az anyagok hőtaacutegulaacutesa vagy az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesa a
hőmeacuterseacuteklet vaacuteltozaacutesaacuteval
A hagyomaacutenyos hőmeacuterőkben olyan folyadeacutek talaacutelhatoacute amely a meacutereacutesi tartomaacutenyon beluumll folyeacutekony
halmazaacutellapotuacute marad Erre leggyakrabban az alkoholt eacutes a higanyt hasznaacuteljaacutek A hőmeacuterő egy kis
keresztmetszetű uumlvegcsővel ellaacutetott tartaacutelyboacutel eacutes az ehhez tartozoacute skaacutelaacuteboacutel aacutell A hőmeacuterseacuteklet
vaacuteltozaacutesakor a folyadeacutek megvaacuteltoztatja teacuterfogataacutet ami miatt megvaacuteltozik a csőben a folyadeacutekszint A
folyadeacutek (eacutes iacutegy a hőmeacuterővel kapcsolatban levő test) hőmeacuterseacuteklete a skaacutelaacuteroacutel olvashatoacute le (a folyadeacutek
felsziacuteneacutevel egyvonalban levő eacuterteacutek)
A digitaacutelis hőmeacuterők az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesaacutet meacuterik A meacutert analoacuteg jelek digitaacutelisakkaacute
keruumllnek aacutetalakiacutetaacutesra majd ezek alapjaacuten toumlrteacutenik az eacuterteacutek kijelzeacutese
A hővezeteacutes a hőaacuteramlaacutes a hősugaacuterzaacutes
Hővezeteacutes eseteacuten az energia reacuteszecskeacuteről ndash reacuteszecskeacutere aacutetadoacutedva terjed
A folyamat soraacuten nincs anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hővezeteacutes a szilaacuterd anyagokra jellemző
Hőaacuteramlaacutes eseteacuten az energiaacutet a reacuteszecskeacutek a hőforraacutestoacutel felveszik elszaacutelliacutetjaacutek majd leadjaacutek
A folyamat soraacuten van anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hőaacuteramlaacutes folyadeacutekokra eacutes gaacutezokra jellemző
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten az energiaaacutetadaacutes elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban toumlrteacutenik
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten nincs szuumlkseacuteg koumlzegre az energia aacutetadaacutesaacutehoz (pl a Nap melegiacuteti a Foumlldet)
Biofizika jegyzet
14
Az elektromos toumllteacutesmennyiseacuteg
A testek toumlltoumlttseacutegeacutenek a meacuterteacutekeacutet jellemző mennyiseacuteg
Jele Q [Q] = C (coulomb)
Egy proton toumllteacutese 16middot10-19C egy elektron toumllteacutese -16middot10-19C
Egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacutegnek koumlruumllbeluumll 6middot1018 szaacutemuacute proton toumllteacutese felel meg
Az elektromos teacuter
Az elektromos teacuter a toumlltoumltt testek azon koumlrnyezete ahol az elektromos hataacutes eacuterveacutenyesuumll
Az elektromos teacuter
nem eacuterzeacutekelhető
kimutathatoacute toumlltoumltt test segiacutetseacutegeacutevel
koumllcsoumlnhataacutest koumlzvetiacutet a toumlltoumltt testek koumlzoumltt
a toumlltoumltt testtől taacutevolodva csoumlkken az erősseacutege
Az elektromos teacuter jellemezhető az erővonalakkal Ezek olyan goumlrbeacutek melyek menteacuten egy toumlltoumltt test
elmozdul Az erővonalak a pozitiacutev toumllteacutesen kezdődnek a negatiacutevon veacutegződnek eacutes nem metszik
egymaacutest
Az elektromos potenciaacutel
Az elektromos potenciaacutel az elektromos teacuter munkaveacutegző keacutepesseacutegeacutet jellemző mennyiseacuteg
Az elektromos teacuter adott pontjaacutenak a potenciaacutelja megegyezik azzal a munkaacuteval amelyet a teacuter veacutegez
akkor amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet az adott pontboacutel a veacutegtelenbe (vagy egy
tetszőleges nullapotenciaacuteluacutenak vaacutelasztott pontba)
Jele U [U] = V (volt)
Az elektromos feszuumlltseacuteg
Az elektromos feszuumlltseacuteg az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg
Az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti feszuumlltseacuteg egyenlő azzal a munkaacuteval melyet a teacuter veacutegez akkor
amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet a keacutet pont koumlzoumltt
Jele U [U] = V (volt)
Keacutet toumlltoumltt test koumlzoumltti feszuumlltseacuteg a testek koumlzoumltti toumllteacuteskuumlloumlnbseacuteget jellemzi
Egyenfeszuumlltseacuteg vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg
Egyenfeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev sarka mindig pozitiacutev negatiacutev sarka mindig negatiacutev
marad (a sarkok nem csereacutelődnek fel az idő muacutelaacutesaacuteval)
Vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev eacutes negatiacutev sarka azonos időkoumlzoumlnkeacutent
ismeacutetlődve felcsereacutelődik (a haacuteloacutezati 230V-os 50Hz-es frekvenciaacutejuacute feszuumlltseacuteg eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent 100-szor)
A feacutemek szerkezete
A feacutemeket helyhez koumltoumltt pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes az ezek koumlzoumltt szabadon mozgoacute negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Biofizika jegyzet
15
A szabad elektronok jelenleacutete okozza azt hogy a feacutemek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
Vezetők szigetelők feacutelvezetők
A vezetők olyan anyagok melyekben jelen vannak szabad toumllteacuteshordozoacutek (elektronok ionok)
melynek koumlvetkezteacuteben ezek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
A szigetelők olyan anyagok melyekben nincsenek jelen szabad toumllteacuteshordozoacutek ezeacutert ezek rosszul
vezetik az elektromossaacutegot
A feacutelvezetők olyan anyagok melyekben szobahőmeacuterseacutekleten talaacutelhatoacutek szabad elektronok de ezek
szaacutema fuumlgg a hőmeacuterseacutekleteacutetől A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel a szabad elektronok szaacutema noumlvekszik a
feacutelvezető ellenaacutellaacutesa csoumlkken (ellenteacutetben a vezetőkkel)
A legismertebb feacutelvezetők a sziliacutecium eacutes a germaacutenium
A feacutelvezetőket adaleacutekoljaacutek (szennyezik) olyan atomokkal melyeknek eggyel toumlbb vagy kevesebb
elektronja van a kuumllső elektronheacutejon mint a feacutelvezetőnek (5 vagy 3) iacutegy leacutetrehozva n- illetve p-
tiacutepusuacute feacutelvezetőt
Az elektromos aacuteram
Az elektromos aacuteram az elektronok rendezett mozgaacutesa a feacutemekben
Mivel aacuteram nem csak feacutemekben folyhat (hanem peacuteldaacuteul folyadeacutekokban vagy gaacutezokban is)
aacuteltalaacutenosabb megfogalmazaacutesban az aacuteram a toumllteacuteshordozoacutek rendezett mozgaacutesa valamilyen anyagban
Az aacuteramkoumlroumlkben az aacuteram az aacuteramforraacutes pozitiacutev sarka felől folyik a negatiacutev feleacute (az elektronok ezzel
ellenteacutetes iraacutenyba mozognak a vezetőben)
Egyenaacuteram vaacuteltakozoacute aacuteram
Egyenaacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben nem vaacuteltozik meg (az elektronok a
vezetőben mindig ugyanabba az iraacutenyba haladnak)
Vaacuteltakozoacute aacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődve
ellenteacutetesre vaacuteltozik (az elektronok rezgő mozgaacutest veacutegeznek a vezetőben)
Az aacuteramerősseacuteg
Az aacuteramerősseacuteg megadja azt hogy egy vezető keresztmetszeteacuten egyseacutegnyi idő alatt mekkora
mennyiseacutegű toumllteacutes halad keresztuumll
Jele I [I]=A (amper)
A aacuteram hataacutesai
Hőhataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők a bennuumlk folyoacute aacuteram hataacutesaacutera felmelegszenek
A felmelegedeacutes meacuterteacuteke fuumlgg a vezető keresztmetszeteacutetől eacutes a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
ionok
elektronok
Biofizika jegyzet
16
Alkalmazaacutes vasaloacute izzoacute olvadoacute biztosiacuteteacutek villanyrezsoacute kenyeacuterpiriacutetoacute stb
Maacutegneses hataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teacuter van jelen
A maacutegneses teacuter erősseacutege fuumlgg a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
Alkalmazaacutes elektromaacutegnes hangszoacuteroacute villanymotor stb
Keacutemiai (vegyi) hataacutes Aacuterammal aacutetjaacutert folyadeacutekboacutel a folyadeacutekba helyezett elektroacutedoknaacutel anyag vaacutelik
ki az aacuteram hataacutesaacutera
Alkalmazaacutes elektroliacutezis (pl a viacutez felbontaacutesa H2-re eacutes O2-re) feacutemek veacutedőreacuteteggel toumlrteacutenő bevonaacutesa
stb
Bioloacutegiai hataacutes Az eacutelő szervezetekben az aacuteram izomreakcioacutekat vaacutelthat ki eacutes eacutegeacutesi seacuteruumlleacuteseket
okozhat Kellően nagy erősseacutegű aacuteram halaacutelos is lehet A nagyfrekvenciaacutejuacute aacuteram a vezető (a test)
feluumlleteacuten folyik nem annak belsejeacuteben iacutegy ilyen esetekben nem vaacutelt ki izomreakcioacutet (Skin-hataacutes)
A kondenzaacutetor
A kondenzaacutetor keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan elhelyezett feacutemlemezből aacutell melyek egymaacutestoacutel el
vannak szigetelve A feacutemlemezek a fegyverzetek a koumlzoumlttuumlk talaacutelhatoacute szigetelő anyag a dielektrikum
A kondenzaacutetor fegyverzetein toumllteacutesek halmozhatoacutek fel A toumllteacutesbefogadoacute keacutepesseacutege a kondenzaacutetornak
a kapacitaacutesa A kapacitaacutes meacuterteacutekegyseacutege a farad
Az elektromos ellenaacutellaacutes
A vezetők akadaacutelyozzaacutek a bennuumlk folyoacute aacuteramot gaacutetoljaacutek a toumllteacuteshordozoacutek mozgaacutesaacutet
Az elektromos ellenaacutellaacutes kifejezi azt hogy egy vezető milyen meacuterteacutekben akadaacutelyozza a benne folyoacute
aacuteramot
Jele R [R]=Ω (ohm) (Ω ndash omega)
Adott feacutemvezeteacutek elektromos ellenaacutellaacutesa fuumlgg
az anyagi minőseacutegeacutetől
a keresztmetszeteacutetől
a hosszuacutesaacutegaacutetoacutel
a hőmeacuterseacutekleteacutetől (noumlvelve a feacutem hőmeacuterseacutekleteacutet ellenaacutellaacutesa megnő csoumlkkentve azt ellenaacutellaacutesa
lecsoumlkken)
A szupravezeteacutes bizonyos feacutemek eacutes maacutes oumlsszetett vegyuumlletek azon tulajdonsaacutega hogy kellően
alacsony hőmeacuterseacutekleten elektromos ellenaacutellaacutesuk nullaacutera csoumlkken Az anyag fajtaacutejaacutetoacutel fuumlggően ez
jellemzően -170degC alatti hőmeacuterseacutekleten joumln leacutetre Ebben az aacutellapotaacuteban az anyag bdquokitasziacutetjardquo magaacuteboacutel
a maacutegneses teret Nagy erősseacutegű elektromaacutegnesekben szupravezető anyagokat alkalmaznak
Ohm toumlrveacutenye
Kapcsolatot teremt egy vezető (fogyasztoacute) ellenaacutellaacutesa a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteg eacutes a benne folyoacute aacuteram
erősseacutege koumlzoumltt
R
UI
I ndash aacuteramerősseacuteg
U ndash feszuumlltseacuteg
R ndash elektromos ellenaacutellaacutes
Egy vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutege egyenesen araacutenyos a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteggel eacutes fordiacutetottan
araacutenyos a vezető elektromos ellenaacutellaacutesaacuteval
Biofizika jegyzet
17
A voltmeacuterő
Feszuumlltseacutegmeacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
paacuterhuzamosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa nagy az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
Az ampermeacuterő
Aacuteramerősseacuteg meacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
sorosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa kicsi az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
A maacutegneses teacuter
A maacutegneses teret az elektronok rendezett mozgaacutesa hozza leacutetre Az egyes anyagok maacutegneses
tulajdonsaacutega az elektronok atomon beluumlli mozgaacutesaacutera vezethető vissza A maacutegneses tulajdonsaacutegot
mutatoacute (maacutegnesezhető) feacutemek a vas a nikkel eacutes a kobalt
Az anyagok maacutegneses tulajdonsaacutega hőmeacuterseacutekletfuumlggő A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel az illető anyag
maacutegnesezettseacutege csoumlkken eacutes kellően magas hőmeacuterseacutekleten ez meg is szűnik
Az elektromaacutegnes
Az elektromaacutegnes esteacuten a maacutegneses teret elektromos aacuteram hozza leacutetre Az elektromaacutegnes egy
tekercsből eacutes egy vasmagboacutel aacutell Az elektromaacutegnes tekercse hozza leacutetre a maacutegneses teret melyet a
tekercs belsejeacuteben elhelyezett vasmag magaacuteba sűriacutet
Az elektromaacutegnes maacutegneses tereacutenek erősseacutege az aacuteramerősseacuteg vaacuteltoztataacutesaacuteval szeacuteles tartomaacutenyban
vaacuteltoztathatoacute
A maacutegneses teacuter erővonalai
A maacutegneses teacuter jellemezhető az erővonalaival amelyek
olyan zaacutert goumlrbeacutek melyek a maacutegnes eacuteszaki poacutelusaacuteboacutel
indulnak ki eacutes a deacutelibe eacuterkeznek Ezek zaacutert vonalak
melyek a maacutegnes belsejeacuteben is folytatoacutednak Az
erővonalakat pl vasreszeleacutekkel lehet szemleacuteltetni
(laacutethatoacutevaacute tenni)
A homogeacuten maacutegneses teacuter eseteacuten az erővonalak
egyenesek egymaacutessal paacuterhuzamosak eacutes egyenlő
taacutevolsaacutegra talaacutelhatoacutek egymaacutestoacutel
A maacutegneses indukcioacutevektor
A maacutegneses teacuter jellemezhető egy fizikai mennyiseacuteggel a maacutegneses indukcioacutevektorral
Jele B
[ B
] = T (tesla)
Egy maacutesik meacuterteacutekegyseacutege a gauss (1T = 10000gauss)
R
U I
R
U I
Biofizika jegyzet
18
Az indukcioacutevektor nagysaacutega a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutet iraacuteny a maacutegneses teacuter erővonalait jellemzi
Neacutehaacuteny peacutelda a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutere
Foumlld 005mT
hűtőmaacutegnes 100mT
ferrit maacutegnes 035T
neodiacutemium maacutegnes 1-14T
MRI 1-3T
LHC szupravezető dipoacutel maacutegnesei 83T
A Lorentz erő
Maacutegneses teacuterben mozgoacute elektromosan toumlltoumltt testre valamint maacutegneses teacuterben talaacutelhatoacute aacuterammal
aacutetjaacutert vezetőre erő hat a Lorentz erő
Elektromaacutegneses hullaacutemok
Vaacuteltozoacute erősseacutegű maacutegneses teacuter a koumlrnyezeteacuteben elektromos teret kelt
Vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos teacuter a koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teret kelt
Az elektromaacutegneses teacuter vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos eacutes maacutegneses terekből tevődik oumlssze melyek
koumllcsoumlnoumlsen leacutetrehozzaacutek egymaacutest
Az elektromaacutegneses teacuternek a gyorsuloacute elektromos toumllteacutesről levaacuteloacute eacutes attoacutel fuumlggetlenuumll a teacuterben terjedő
formaacuteja az elektromaacutegneses hullaacutem
Az elektromaacutegneses hullaacutemok terjedeacutesi sebesseacutege egyenlő a feacutenysebesseacuteggel leacuteguumlres teacuterben (vagy
levegőben) c = 300000 kms
Elektromaacutegneses hullaacutemok eseteacuten az elektromos eacutes a maacutegneses terek vaacuteltozaacutesi siacutekjai egymaacutesra
merőlegesek
Az elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (hullaacutemot) gyorsuloacute toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek bocsaacutetanak ki
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (raacutedioacutehullaacutemokat) bocsaacutetanak ki az antennaacutek melyekben az elektronok
rezgő mozgaacutest veacutegeznek
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (feacutenyt) bocsaacutetanak ki az atomok elektronjai azt koumlvetően hogy az
atomok valamilyen formaacuteban energiaacutet kaptak
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (roumlntgensugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki a hirtelen lefeacutekeződő nagy sebesseacutegű
elektronok
E
B
terjedeacutesi iraacuteny
E
Biofizika jegyzet
19
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (gamma sugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki az atommagok magaacutetalakulaacutesokkor
Az elektromaacutegneses spektrum
Megnevezeacutes Hullaacutemhossz (m) Frekvencia (Hz)
Hosszuacutehullaacutemok gt 1000 lt 3∙105
Koumlzeacutephullaacutemok 1000 ndash 200 3∙105 ndash 15∙106
Aacutetmeneti hullaacutemok 200 ndash 100 15∙106 - 3∙106
Roumlvidhullaacutemok 100 ndash 10 3∙106 - 3∙107
Ultraroumlvid hullaacutemok 10 - 1 3∙107 - 3∙108
Mikrohullaacutemok 03 - 3∙10-5 109 - 1013
Infravoumlroumls feacuteny 3∙10-5 ndash 10-6 1013 - 3∙1014
Laacutethatoacute feacuteny 10-6 ndash 10-7 3∙1014 - 3∙1015
Ultraibolya feacuteny 10-7 ndash 10-8 3∙1015 - 3∙1016
Roumlntgensugarak 10-8 ndash 10-12 3∙1016 - 3∙1020
Gammasugarak 10-12 - 3∙10-14 3∙1020 - 1022
Kozmikus sugarak lt 3∙10-14 gt 1022
A fenti adatok csak taacutejeacutekoztatoacute jellegűek a tartomaacutenyok koumlzoumltt nem huacutezhatoacute eacuteles hataacuter azok reacuteszben
fedik egymaacutest
A roumlntgensugaacuterzaacutes
Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki a feacutemnek uumltkoumlző nagy sebesseacutegű elektronok mikoumlzben lelassulnak
(feacutekezeacutesi sugaacuterzaacutes) Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki azok a feacutematomok melyeknek nagyenergiaacutejuacute
elektronok uumltkoumlznek Ekkor a becsapoacutedoacute elektron az atom belső elektronheacutejaacuteroacutel kiuumlt egy elektront
melynek helyeacutere egy maacutesik elektron ugrik egy kuumllsőbb heacutejroacutel mikoumlzben elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest
bocsaacutet ki
A feacuteny jellemzői
kettős termeacuteszetű elektromaacutegneses hullaacutem eacutes reacuteszecske ndash terjedeacuteskor elektromaacutegneses
hullaacutemkeacutent az anyaggal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesakor reacuteszecskekeacutent (foton) viselkedik
egyenes vonal menteacuten terjed
terjedeacutesi sebesseacutege leacuteguumlres teacuterben (vagy levegőben) c = 300000kms
maacutes aacutetlaacutetszoacute anyagban sebesseacutege kisebb pl viacutezben 225000kms uumlvegben 200000kms
hullaacutemhossz tartomaacutenya 760nm - 380nm
A foton
A feacuteny az energiaacutet nem folytonosan hanem adagokban (kvantumokban) szaacutelliacutetja (ezeacutert az energia
kibocsaacutetaacutes eacutes elnyeleacutes is csak adagokban toumlrteacutenhet) A foton az elektromaacutegneses teacuter legkisebb
energiaegyseacutege Nyugalmi toumlmege 0 eacutes csakis feacutenysebesseacuteggel terjedhet Energiaacuteja hmiddotf ahol f a feacuteny
frekvenciaacuteja h a Planck aacutellandoacute (h = 663∙10-34Js)
A feacutenyvisszaverődeacutes eacutes toumlrveacutenyei
A feacutenyvisszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve ndash amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe
Biofizika jegyzet
20
i ndash beeseacutesi szoumlg irsquo ndash visszaverődeacutesi szoumlg
I A beeső feacutenysugaacuter a beeseacutesi merőleges eacutes a visszavert feacutenysugaacuter egy siacutekban van
II A beeseacutesi eacutes a visszaverődeacutesi szoumlgek egymaacutessal egyenlők (i = irsquo)
A feacutenytoumlreacutes a toumlreacutesmutatoacute
A feacutenytoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve - amely keacutet aacutetlaacutetszoacute anyagot
elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash aacutetleacutep a maacutesodik koumlzegbe uacutegy hogy megvaacuteltozik terjedeacutesi iraacutenya
A jelenseacuteg azeacutert koumlvetkezik be mert a feacuteny a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjed
A toumlreacutesmutatoacute a feacutenytoumlreacutes meacuterteacutekeacutet jellemző araacutenyszaacutem
Jele n
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete (abszoluacutet toumlreacutesmutatoacute)
anyagbanilletőazsebesseacutegeterjedeacutesifeacutenya
teacuterbenleacuteguumlressebesseacutegeterjedeacutesifeacutenyan
A toumlreacutesmutatoacute szaacutemeacuterteacuteke nem lehet 1-neacutel kisebb (n = 1 leacuteguumlres teacuter vagy levegő eseteacuten)
pl nviacutez = 133 nuumlveg = 15
Ha a feacuteny kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl levegőből
viacutezbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg (r) kisebb mint a beeseacutesi (i) ha nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet
kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl viacutezből levegőbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg nagyobb mint a beeseacutesi A
merőlegesen beeső feacutenysugaacuter nem toumlrik meg
A teljes visszaverődeacutes
Ha a feacuteny nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba akkor a toumlreacutesi szoumlg
nagyobb mint a beeseacutesi szoumlg (aacutebra 1-es eacutes 2-es feacutenysugaacuter)
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
megtoumlrt feacutenysugaacuter beeseacutesi
merőleges
i
r
n1 pl levegő
n2 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i
6
megtoumlrt feacutenysugaacuter
1 anyag
2 anyag
hataacuterfeluumllet
beeső feacutenysugaacuter
visszavert feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i irsquo
Biofizika jegyzet
21
Ha a beeseacutesi szoumlg eleacuter egy kellően nagy eacuterteacuteket akkor a toumlreacutesi szoumlg 90deg lesz ndash a feacuteny nem leacutep aacutet a
maacutesodik anyagba (aacutebra 3-as feacutenysugaacuter) Ez a beeseacutesi szoumlg a hataacuterszoumlg (ℓ)
Ha a beeső feacutenysugaacuter beeseacutesi szoumlge kisebb mint a hataacuterszoumlg akkor feacutenytoumlreacutes joumln leacutetre ha pedig
nagyobb akkor teljes visszaverődeacutes (aacutebra 4-es feacutenysugaacuter)
Teljes visszaverődeacutes eseteacuten a feacuteny 100-a visszaverődik a hataacuterfeluumlletről
Az optikai szaacutel
Az optikai szaacutel egy koumlnnyen hajliacutethatoacute nagy tisztasaacuteguacute aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt szaacutel mely
feacutenytovaacutebbiacutetaacutesra alkalmas
Az optikai szaacutelak a teljes visszaverődeacutesek sorozataacutenak eredmeacutenyekeacutent tovaacutebbiacutetjaacutek a feacutenyt
Az optikai szaacutelak egy nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute magboacutel eacutes az ezt koumlruumllvevő kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute heacutejboacutel
aacutellnak A teljes visszaverődeacutes a keacutet reacuteteg hataacuterfeluumlleteacuten megy veacutegbe
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes)
A feheacuter feacuteny oumlsszetett nagyon sok kuumlloumlnboumlző sziacutenű feacutenysugaacuterboacutel tevődik oumlssze
Feacutenytoumlreacuteskor a kuumlloumlnboumlző sziacutenű oumlsszetevők kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben toumlrnek meg iacutegy a feheacuter feacuteny
felbomlik oumlsszetevőire Ez a jelenseacuteg a diszperzioacute vagy sziacutenszoacuteroacutedaacutes
Prizma egy haacuteromszoumlg alapuacute uumlveghasaacuteb melynek segiacutetseacutegeacutevel a feheacuter feacuteny oumlsszetevőire bonthatoacute
1
1
2
2
3
3
4 4
ℓ
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
hataacuterfeluumllet
voumlroumls
narancs
saacuterga
zoumlld
keacutek
ibolya
ernyő
feheacuter feacutenysugaacuter prizma
Biofizika jegyzet
22
A sziacutenkevereacutes
A feheacuter feacuteny sziacutenekre bontaacutesakor keletkező sziacuteneket oumlsszekeverve (egymaacutesra vetiacutetve) visszakaphatoacute a
feheacuter sziacuten
A feheacuter feacuteny oumlsszetevőiből elegendő haacuterom a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutent megfelelő araacutenyban
oumlsszekeverni a feheacuter sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz A haacuterom alapsziacuten megfelelő araacutenyuacute kevereacuteseacuteből baacutermilyen
sziacuten előaacutelliacutethatoacute az additiacutev (oumlsszeadoacute) sziacutenkevereacutes segiacutetseacutegeacutevel
A sziacutenkevereacutesnek egy maacutesik moacutedja a szubtraktiacutev (kivonoacute) sziacutenkevereacutes melynek alapsziacutenei a ciaacuten a
saacuterga eacutes a magenta Ezen technika eseteacuteben a feheacuter feacutenyből sziacutenszűrők segiacutetseacutegeacutevel adott
komponenseket kell kivonni a kiacutevaacutent sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz
Az oumlsszeadoacute sziacutenkevereacutes az elektronikus megjeleniacutetők eseteacuteben a kivonoacute a nyomdatechnikaacuteban keruumll
alkalmazaacutesra
A feacutenyinterferencia
Az a jelenseacuteg melynek soraacuten ugyanazon feacutenyforraacutesboacutel szaacutermazoacute keacutet feacutenysugaacuter a teacuter egy adott
pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy gyengiacutetve egymaacutest
A keacutetreacuteses interferencia
A feacutenyforraacutes feacutenyeacutet keacutet reacutesen kell keresztuumllbocsaacutetani majd ernyőn felfogni amelyen interferenciakeacutep
jelenik meg (vilaacutegos eacutes soumlteacutet saacutevok koumlvetik egymaacutest)
Az ernyő adott pontjaacuteban talaacutelkozoacute feacutenysugarak uacutetkuumlloumlnbseacutegeacutenek a hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott
meacuterteacuteke befolyaacutesolja azt hogy az illető pontban vilaacutegos vagy soumlteacutet saacutev jelenik meg
A polarizaacutelt feacuteny
A feacuteny transzverzaacutelis hullaacutem
A polarizaacutelt feacuteny olyan feacutenysugarakboacutel aacutell melyek elektromos tere csak egy bizonyos siacutekban vaacuteltozik
(nem pedig nagyon sok baacutermilyen iraacutenyuacute siacutekban)
pl az uumlvegről bizonyos szoumlgben visszaverődő feacutenysugarak polarizaacuteltak vagy bizonyos tiacutepusuacute LCD
kijelzők polarizaacutelt feacutenyt bocsaacutetanak ki
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek
A lencseacutek olyan aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt optikai eszkoumlzoumlk melyeknek legalaacutebb az egyik feluumllete
nem siacutekfeluumllet eacutes melyek műkoumldeacutese a feacutenytoumlreacutesen alapul
A gyűjtőlencseacutek koumlzeacuteptaacutejon vastagabbak a szeacutelek feleacute pedig elveacutekonyodnak
egysziacutenű feacutenyforraacutes
soumlteacutet saacutev vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
vilaacutegos saacutev
Biofizika jegyzet
23
optikai főtengely ndash a lencse szimmetriatengelye
O pont ndash optikai koumlzeacuteppont
F pont ndash foacutekusz
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
keresztuumllmennek a foacutekuszon
A szoacuteroacutelencseacutek koumlzeacuteptaacutejon veacutekonyabbak a szeacutelek feleacute pedig vastagabbak
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
meghosszabbiacutetaacutesaik keresztuumllmennek a foacutekuszon
F O F
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
3
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal 33
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal 34
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal 34
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute 34
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek 35
Darsonvalisatio 35
Diatermiaacutes kezeleacutes 35
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes 35
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes 36
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes 36
A FOTOTERAacutePIA 36 A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia 36
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes 37
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes 37
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes 37
Leacutezerkezeleacutesek 38
A MECHANOTERAacutePIA 38 A gyoacutegytorna 38
Masszaacutezskezeleacutesek 38
Ultrahangkezeleacutes 38
A TERMOTERAacutePIA 39
A HIDROTERAacutePIA 40
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK 41
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK 42
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA 42
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL 42
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA) 43
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS KEacutePALKOTAacuteS) 43
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA) 44
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK 45
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA) 45
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA) 45
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA) 45
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA) 45
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK 47
Biofizika jegyzet
4
A BIOFIZIKA TAacuteRGYA
A biofizika az eacutelő szervezetek eacutes az eacuteletfolyamatok fizikaacuteja a bioloacutegiai folyamatok leiacuteraacutesa a fizika
nyelveacuten A biofizika az eacutelő anyagot vizsgaacutelja a fizika moacutedszereivel
A fizika fejlődeacuteseacutevel olyan moacutedszerek alakultak ki melyek lehetőveacute tetteacutek az anyag szerkezeteacutenek
vizsgaacutelataacutet a molekulaacutek az atomok az elektronszerkezet szintjeacuten Ezek a vizsgaacutelati moacutedszerek
alkalmazaacutesra keruumlltek a szervezet a szoumlvetek a sejtek a molekulaacutek szintjeacuten a bioloacutegiai anyagok
eseteacuten is
A biofizikai moacutedszerek kuumlloumlnboumlznek a fizikai moacutedszerektől mert a bioloacutegiai anyag eacuteletjelenseacutegeket
mutat szerkezete aacutellandoacutean vaacuteltozik Ezeacutert a biofizikai szerkezetvizsgaacutelati moacutedszereket uacutegy kellett
kifejleszteni hogy koumlvetni tudjaacutek az időbeli vaacuteltozaacutesokat is
A biofizikaacuteban sok meacutereacutesre van szuumlkseacuteg a pontos eredmeacutenyek eleacutereacuteseacutenek az eacuterdekeacuteben mert az
azonos egyedhez vagy szoumlvethez tartozoacute taacutergyai a vizsgaacutelatoknak is kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutel A
bioloacutegiai objektumok vizsgaacutelata soraacuten ezeacutert előszoumlr a szerkezet egy adott aacutellapotban valoacute
meghataacuterozaacutesa toumlrteacutenik majd ezutaacuten koumlvetkezik az időbeli vaacuteltozaacutesok egymaacutesutaacutenisaacutegaacutenak a
felderiacuteteacutese A ceacutel a molekulaacuteris szintű szerkezet eacutes műkoumldeacutes megismereacutese
A biofizika aacutellandoacutean korszerűsoumldik a bioloacutegia eacutes a fizika folyamatos fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően A
biofizika a bioloacutegiaacuten eacutes a fizikaacuten kiacutevuumll maacutes tudomaacutenyokkal is szoros kapcsolatban aacutell mint peacuteldaacuteul a
keacutemia biokeacutemia informatika A fizika kuumlloumlnboumlző teruumlleteinek megvannak a bioloacutegiai orvosi
alkalmazaacutesai is
Biofizika jegyzet
5
ALAPFOGALMAK
A nemzetkoumlzi meacuterteacutekegyseacutegrendszer (SI) alapegyseacutegei
Alapegyseacuteg Jele Fizikai mennyiseacuteg Jele
meacuteter m hosszuacutesaacuteg s
maacutesodperc s idő t
kilogramm kg toumlmeg m
amper A aacuteramerősseacuteg I
kelvin K hőmeacuterseacuteklet T
kandela cd feacutenyerősseacuteg I
moacutel mol anyagmennyiseacuteg n
Meacuterteacutekegyseacutegek toumlbbszoumlroumlsei eacutes toumlrt reacuteszei (prefixumok)
Toumlbbszoumlroumls Jele Vaacuteltoacuteszaacutem Toumlrt reacutesz Jele Vaacuteltoacuteszaacutem
deka- da 10 deci- d 10-1
hekto- h 102 centi- c 10-2
kilo- k 103 mili- m 10-3
mega- M 106 mikro- μ 10-6
giga- G 109 nano- n 10-9
tera- T 1012 piko- p 10-12
Skalaacuterndash eacutes vektormennyiseacutegek
A fizika mennyiseacutegek a koumlvetkező keacutet nagy csoportra oszthatoacutek
skalaacutermennyiseacutegek
vektormennyiseacutegek
A skalaacutermennyiseacutegek egyetlen szaacutemadattal (nagysaacuteggal) jellemezhetők
pl idő toumlmeg teacuterfogat hőmeacuterseacuteklet
A vektormennyiseacutegek egy szaacutemadattal (nagysaacuteggal) eacutes egy iraacutennyal jellemezhetők
pl elmozdulaacutes sebesseacuteg gyorsulaacutes erő
Jeloumlleacutes x
ahol x a fizikai mennyiseacuteg betűjele
A vektorokat iraacutenyiacutetott szakaszokkal (nyilakkal) aacutebraacutezoljuk
A testek tehetetlenseacutege a toumlmeg
A tehetetlenseacuteg toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben minden test megőrzi nyugalmi helyzeteacutet vagy egyenes
vonaluacute egyenletes mozgaacutesaacutet (mozgaacutesaacutellapotaacutet) mindaddig amiacuteg ezt egy maacutesik test vagy mező meg
nem vaacuteltoztatja
A toumlmeg a testek tehetetlenseacutegeacutet jellemző mennyiseacuteg a testek tehetetlenseacutegeacutenek a meacuterteacuteke
Jele m [m] = kg
A toumlmeg szaacutemszerűen kifejezi azt hogy egy test mennyire tehetetlen
A sűrűseacuteg
A sűrűseacuteg megadja az egyseacutegnyi teacuterfogatuacute test toumlmegeacutet
Biofizika jegyzet
6
Jele ρ (roacute) [ρ] = kgm3
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
V
mρ
ρ ndash sűrűseacuteg
m ndash toumlmeg
V ndash teacuterfogat
A testek koumllcsoumlnhataacutesa az erő
Ha egy test hat egy maacutesik testre a maacutesik is visszahat az elsőre (ugyanakkora nagysaacuteguacute de ellenteacutetes
iraacutenyuacute erővel) A testek koumllcsoumlnoumls egymaacutesra hataacutesa a koumllcsoumlnhataacutes
Az erő a testek koumllcsoumlnhataacutesaacutenak a meacuterteacuteke
Az erő a testek mozgaacutesaacutellapot-vaacuteltozaacutesaacutet (sebesseacutegvaacuteltozaacutesaacutet) okozoacute hataacutes
Jele F
[ F
] = N (newton)
A neheacutezseacutegi erő
A neheacutezseacutegi erő a Foumlld reacuteszeacuteről a koumlrnyezeteacuteben talaacutelhatoacute testekre hatoacute gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő Ez az
erő (megkoumlzeliacutetőleg) a Foumlld koumlzeacuteppontja feleacute mutat
Egy test suacutelya az az erő amellyel a test nyomja az alaacutetaacutemasztaacutest vagy huacutezza a felfuumlggeszteacutest
Jele G
[ G
] = N
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
gmG
G ndash suacutely
m ndash toumlmeg
g ndash gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes (g = 981ms2)
A gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes az a gyorsulaacutes amellyel a szabadon eső testek rendelkeznek amennyiben a
leacutegellenaacutellaacutes nem befolyaacutesolja mozgaacutesukat
Valamely testre hatoacute neheacutezseacutegi erő nagysaacutega eacutes annak suacutelyaacutenak nagysaacutega megegyezik
Suacutelytalansaacuteg a suacutelytalansaacuteg aacutellapotaacuteban a testek nem nyomjaacutek az alaacutetaacutemasztaacutest eacutes nem huacutezzaacutek a
felfuumlggeszteacutest
A szabadon eső testek a suacutelytalansaacuteg aacutellapotaacuteban vannak
A toumlmeg eacutes a suacutely koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg
a toumlmeg a testek tehetetlenseacutegeacutet jellemzi kilogrammban meacuterjuumlk
a suacutely egy erő newtonban meacuterjuumlk
Valamely test suacutelya fuumlgg a gravitaacutecioacutes koumlruumllmeacutenyektől (pl kuumlloumlnboumlzik a Foumlldoumln eacutes a Holdon) toumlmege
viszont minden koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt ugyanakkora
A lenduumllet a forgatoacutenyomateacutek a perduumllet
A lenduumllet a testek mozgaacutesaacutellapotaacutet jellemző mennyiseacuteg amely a toumlmeg eacutes a sebesseacuteg szorzatakeacutent
eacutertelmezett
A forgatoacutenyomateacutek valamely erő forgatoacutehataacutesaacutet jellemző mennyiseacuteg mely az erő eacutes annak
forgaacutestengelytől meacutert taacutevolsaacutegaacutenak a szorzatakeacutent eacutertelmezett
A perduumllet valamely test forgaacutesaacutellapotaacutet jellemző mennyiseacuteg amely a test lenduumllet-nyomateacuteka
Biofizika jegyzet
7
A mechanikai munka
Egy erő akkor veacutegez munkaacutet ha a test amelyre hat elmozdul a hataacutesaacutera
Jele W [W] = J (joule)
Egy erő akkor nem veacutegez munkaacutet ha a test amelyre hat nem mozdul el a hataacutesaacutera
A teljesiacutetmeacuteny
A teljesiacutetmeacuteny a munkaveacutegzeacutes sebesseacutegeacutet jellemző fizikai mennyiseacuteg
A teljesiacutetmeacuteny megadja azt hogy egy erő egy maacutesodperc alatt mennyi munkaacutet veacutegez
Jele P [P] = W (watt)
A mechanikai energia
Az energia a testek munkaveacutegző keacutepesseacutegeacutet jellemző fizikai mennyiseacuteg
Ha egy test baacutermilyen okboacutel kifolyoacutelag munkaveacutegzeacutesre keacutepes energiaacuteval rendelkezik
Jele E [E] = J (joule)
A rezgő mozgaacutes a rezgő mozgaacutest jellemző mennyiseacutegek
Rezgő mozgaacutest veacutegző test a nyugalmi (egyensuacutelyi) helyzeteacutehez viszonyiacutetva szimmetrikusan mozog
eacutes mozgaacutesa azonos időkoumlzoumlnkeacutent megismeacutetlődik
A perioacutedusidő egy teljes rezgeacutes elveacutegzeacuteseacutehez szuumlkseacuteges idő
Jele T [T] = s
A frekvencia az egy maacutesodperc alatt elveacutegzett rezgeacutesek szaacutema
Jele f [f] = 1s = Hz (hertz)
1Tf
A kiteacutereacutes a test aktuaacutelis eacutes nyugalmi helyzete koumlzoumltti taacutevolsaacuteg
Az amplituacutedoacute a test nyugalmi helyzete eacutes valamelyik szeacutelső helyzete koumlzoumltti taacutevolsaacuteg (a test
legnagyobb kiteacutereacutese)
A faacutezis a rezgeacutesaacutellapotot jellemzi Megadja azt hogy a rezgő test egy teljes rezgeacutes haacutenyad reacuteszeacutet
teljesiacutetette egy adott időpontig Egy teljes rezgeacutesnek megfelel 2middotπ radiaacuten faacuteziseacuterteacutek
A faacuteziskuumlloumlnbseacuteg keacutet rezgeacutes koumlzoumltt megadja azt hogy egy teljes rezgeacutes haacutenyad reacuteszeacutevel előzi meg
egyik rezgeacutes a maacutesikat
nyugalmi helyzet
Biofizika jegyzet
8
Rezgeacutestiacutepusok
Csillapiacutetott rezgeacutes eseteacuten az amplituacutedoacute a rezgeacutes soraacuten csoumlkken
Csillapiacutetatlan rezgeacutes esteacuten az amplituacutedoacute a rezgeacutes soraacuten nem vaacuteltozik meg
Keacutenyszerrezgeacutes a rezonancia
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten a test azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődő (periodikus) kuumllső hataacutesra veacutegez rezgő
mozgaacutest
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten a rezgeacutes frekvenciaacuteja megegyezik a kuumllső hataacutes frekvenciaacutejaacuteval
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten ha a kuumllső hataacutes frekvenciaacuteja megegyezik a rezgő test sajaacutet frekvenciaacutejaacuteval
akkor felleacutep a rezonancia jelenseacutege melynek soraacuten a rezgeacutes amplituacutedoacuteja maximaacutelis
Mechanikai hullaacutem
A mechanikai hullaacutem a rezgő mozgaacutes tovaacutebbterjedeacutesi folyamata rugalmas anyagban
A hullaacutem terjedeacutesekor az anyag reacuteszecskeacutei nem veacutegeznek haladoacute mozgaacutest csak rezgő mozgaacutest amely
reacuteszecskeacuteről reacuteszecskeacutere adoacutedik aacutet
A hullaacutemhossz
A hullaacutemhossz az a taacutevolsaacuteg amelyre a hullaacutemforraacutes egy teljes rezgeacutesideje alatt eljut a rezgő mozgaacutes
A hullaacutemhossz keacutet egymaacuteshoz legkoumlzelebb leacutevő azonos moacutedon rezgő reacuteszecske koumlzoumltti taacutevolsaacuteg
Jele λ (lambda) [λ] = m
kiteacutereacutes
idő
kiteacutereacutes
idő
Biofizika jegyzet
9
A hullaacutem terjedeacutesi sebesseacutege
A hullaacutem terjedeacutesi sebesseacutege az a sebesseacuteg amellyel a rezgő mozgaacutes tovaacutebbterjed az illető anyagban
(koumlzegben)
T
λv
v ndash sebesseacuteg
λ ndash hullaacutemhossz
T ndash perioacutedusidő
vagy
fλv f ndash frekvencia
Hullaacutemtiacutepusok
Transzverzaacutelis (kereszt iraacutenyuacute) hullaacutemok eseteacuten a reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya merőleges a
hullaacutemterjedeacutes iraacutenyaacutera
pl viacutez felsziacuteneacuten terjedő hullaacutem
Longitudinaacutelis (hosszanti iraacutenyuacute) hullaacutemok eseteacuten a reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya paacuterhuzamos a
hullaacutemterjedeacutes iraacutenyaacuteval
pl hang
Hullaacutemterjedeacutesi jelenseacutegek
Hullaacutem-visszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem eleacuter egy hataacuterfeluumllethez
amely keacutet anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel majd onnan visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe eacutes ott
folytatja tovaacutebb az uacutetjaacutet
Hullaacutemtoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem eleacuter egy hataacuterfeluumllethez amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel majd azon aacutethaladva megvaacuteltoztatja terjedeacutesi iraacutenyaacutet
A jelenseacuteg oka az hogy a hullaacutemok a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjednek
λ
λ
hullaacutemterjedeacutes iraacutenya
reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya
hullaacutemterjedeacutes iraacutenya
reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya
Biofizika jegyzet
10
Hullaacutemelhajlaacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem akadaacutely mellett elhaladva vagy
reacutesen keresztuumllhaladva megvaacuteltoztatja terjedeacutesi iraacutenyaacutet
A hullaacutemelhajlaacutes meacuterteacuteke reacutes eseteacuten fuumlgg a reacutes hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott nagysaacutegaacutetoacutel (legnagyobb
meacuterteacutekű ha a keacutet taacutevolsaacuteg egymaacutessal oumlsszemeacuterhető)
Interferencia (hullaacutemtalaacutelkozaacutes) az a jelenseacuteg melynek soraacuten keacutet (vagy toumlbb) azonos
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutem a teacuter egy adott pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy
gyengiacutetve egymaacutest
A hang
A hang egy longitudinaacutelis mechanikai hullaacutem
A hang nem terjed leacuteguumlres teacuterben
A hang frekvencia szerinti osztaacutelyozaacutesa
infrahang f lt 20Hz
hallhatoacute hang 20Hz lt f lt 20 000Hz
ultrahang f gt 20 000Hz
A hang terjedeacutesi sebesseacutege
levegőben 340ms
viacutezben 1400ms
aceacutelban 5100ms
A Doppler-hataacutes
A Doppler-hataacutes a megfigyelőhoumlz viszonyiacutetva mozgaacutesban levő hangforraacutes vagy a hangforraacuteshoz
viszonyiacutetva mozgaacutesban levő megfigyelő eseteacuten jelentkezik
Ha a hangforraacutes eacutes a megfigyelő koumlzelednek egymaacuteshoz a hang frekvenciaacuteja megnő (a hang
magasabbaacute vaacutelik) ha taacutevolodnak egymaacutestoacutel a frekvenciaacuteja lecsoumlkken (a hang meacutelyebbeacute vaacutelik)
A frekvencia eltoloacutedaacutes meacuterteacuteke fuumlgg a hangforraacutes eacutes a megfigyelő egymaacuteshoz viszonyiacutetott
sebesseacutegeacutetől
A hangintenzitaacutes (hangerősseacuteg)
A hangintenzitaacutes megadja az egyseacutegnyi feluumlleten egyseacutegnyi idő alatt merőlegesen aacutetaacuteramlott
hangenergia mennyiseacutegeacutet
Jele I [I] = Wm2
A hangintenzitaacutes decibel-ben (dB) fejezhető ki amely az adott hang intenzitaacutesaacutenak a hallaacuteskuumlszoumlb
hangintenzitaacutesaacutehoz valoacute viszonyaacutet adja meg
A hallaacuteskuumlszoumlb I0 = 10-12Wm2 (tapasztalati uacuteton megvaacutelasztott eacuterteacutek)
0
II
Ilg10L (decibel)
A logaritmusos skaacutelaacutet a hangforraacutesok teljesiacutetmeacutenyeacutenek nagyon szeacuteles tartomaacutenya (12-13
nagysaacutegrend) miatt volt ceacutelszerű bevezetni
Az ultrahang előaacutelliacutetaacutesa
Az ultrahang előaacutelliacutetaacutesa jellemzően az elektrostrikcioacute eacutes a magnetostrikcioacute jelenseacutegeacuten alapul
Biofizika jegyzet
11
A piezoelektromossaacuteg bizonyos kristaacutelyok azon tulajdonsaacutega hogy mechanikai hataacutesra feszuumlltseacuteg
jelenik meg bennuumlk Ez a hataacutes meg is fordiacutethatoacute
Az elektrostrikcioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten egy kristaacutely feszuumlltseacuteg hataacutesaacutera rugalmas
alakvaacuteltozaacutest szenved Ilyen kristaacutely peacuteldaacuteul a kvarc Piezoelektromos kristaacutelyok segiacutetseacutegeacutevel
nagyfrekvenciaacutes feszuumlltseacuteg alkalmazaacutesaacuteval ultrahang aacutelliacutethatoacute elő
A magnetostrikcioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten bizonyos maacutegneses anyagok maacutegneses teacuterben
megvaacuteltoztatjaacutek alakjukat Ilyen anyagok segiacutetseacutegeacutevel nagyfrekvenciaacuteval vaacuteltozoacute maacutegneses teacuter
felhasznaacutelaacutesaacuteval ultrahang aacutelliacutethatoacute elő Ilyen anyag peacuteldaacuteul a nikkel
Az ultrahang passziacutev alkalmazaacutesa soraacuten kis energiaacutejuacute ultrahangot alkalmaznak taacutevolsaacuteg meacutereacutesre
vizsgaacutelatok elveacutegzeacuteseacutere
Az aktiacutev alkalmazaacutes eseteacuten nagy energiaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak keacutemiai reakcioacutek vagy bioloacutegiai
folyamatok serkenteacuteseacutere bakteacuteriumok elpusztiacutetaacutesaacutera
A gyoacutegyaacuteszatban az ultrahang előaacutelliacutetaacutesaacutera illetve eacuterzeacutekeleacuteseacutere az elektrostrikcioacute jelenseacutegeacutet
alkalmazzaacutek a transzducernek nevezett ultrahangos fejegyseacuteg eseteacuteben
Halmazaacutellapotok jellemzeacutese
A szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek helyhez koumltoumlttek nem veacutegeznek haladoacute
mozgaacutest az anyag belsejeacuteben csak rezgő mozgaacutest veacutegeznek egy pont koumlruumll
A szilaacuterd anyagok rendelkeznek sajaacutet alakkal eacutes sajaacutet teacuterfogattal
A folyeacutekony halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek nincsenek helyhez koumltve rendezetlen
(oumlssze-vissza) mozgaacutest veacutegeznek az anyag belsejeacuteben A folyadeacutekokat alkotoacute reacuteszecskeacutek koumlzel
talaacutelhatoacutek egymaacuteshoz a koumlzoumlttuumlk hatoacute vonzoacuteerők miatt
A folyadeacutekok nem rendelkeznek sajaacutet alakkal de rendelkeznek sajaacutet teacuterfogattal
A folyadeacutekok oumlsszenyomhatatlanok (gyakorlatilag csak roppant kismeacuterteacutekben nyomhatoacuteak oumlssze)
A leacutegnemű (gaacutez gőz) halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek nincsenek helyhez koumltve
rendezetlen mozgaacutest veacutegeznek eacutes tetszőleges taacutevolsaacutegra eltaacutevolodhatnak egymaacutestoacutel (koumlzoumlttuumlk nem
hatnak vonzoacuteerők)
A leacutegnemű halmazaacutellapotuacute anyagok nem rendelkeznek sem sajaacutet alakkal sem sajaacutet teacuterfogattal
kitoumlltik a rendelkezeacutesuumlkre aacutelloacute teret
A plazma aacutellapot olyan leacutegnemű aacutellapot amelynek eseteacuteben az anyagot alkotoacute reacuteszecskeacutek nem
semlegesek elektromos szempontboacutel (mint a leacutegnemű anyagok eseteacuteben) hanem toumllteacutessel
rendelkeznek A plazma aacutellapot ionizaacutelt gaacutezaacutellapot A plazmaacutet pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Mivel a plazma toumlltoumltt reacuteszecskeacutekből aacutell elektromos eacutes maacutegneses tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek a
leacutegnemű anyagokeacuteitoacutel
A diffuacutezioacute
A diffuacutezioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten keacutet vagy kettőneacutel toumlbb kuumlloumlnboumlző fajta gaacutez (vagy folyadeacutek)
kuumllső hataacutes neacutelkuumll oumlsszekeveredik
A diffuacutezioacutet az anyagok koncentraacutecioacutekuumlloumlnbseacutege miatt kialakuloacute reacuteszecskeaacuteramlaacutes okozza A folyamat
a koncentraacutecioacutekuumlloumlnbseacuteg megszűneacuteseacuteig tart
Biofizika jegyzet
12
A nyomaacutes
A nyomaacutes megadja az egyseacutegnyi feluumlletre (1 neacutegyzetmeacuteter) hatoacute erő nagysaacutegaacutet
Jele p [p] = Nm2 = Pa (pascal)
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
A
Fp
p ndash nyomaacutes
F ndash erő
A ndash teruumllet
A hidrosztatikai nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes valamely (nyugalomban leacutevő) folyadeacutekoszlopban jelen levő a folyadeacutek
suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes nagysaacutega fuumlgg
a folyadeacutek sűrűseacutegeacutetől
a folyadeacutekoszlop magassaacutegaacutetoacutel
a gravitaacutecioacutes teacuter erősseacutegeacutetől
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
hgρp
p ndash hidrosztatikai nyomaacutes
ρ ndash sűrűseacuteg
g ndash gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes (g asymp 10 ms2)
h ndash a folyadeacutekoszlop magassaacutega
A leacutegnyomaacutes
A leacutegnyomaacutes a Foumlldet koumlruumllvevő levegőreacuteteg suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke fuumlgg
a tengerszinttől meacutert magassaacutegtoacutel
a levegő paacuteratartalmaacutetoacutel
A leacutegnyomaacutes szaacutemeacuterteacuteke a tengerszinttől meacutert magassaacuteg noumlvekedeacuteseacutevel csoumlkken (ugyanis csoumlkken a
levegőoszlop magassaacutega tehaacutet csoumlkken annak suacutelya is)
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke tengerszint magassaacutegaacuteban 101000 Pa (= 1 atmoszfeacutera = 760 Hgmm)
Archimeacutedesz toumlrveacutenye
Minden folyadeacutekba vagy gaacutezba meruumllő testre hat egy fuumlggőlegesen felfeleacute iraacutenyuloacute erő amelynek
nagysaacutega megegyezik az illető test aacuteltal kiszoriacutetott folyadeacutek- vagy gaacutezmennyiseacuteg suacutelyaacuteval
Pascal toumlrveacutenye
Folyadeacutekokra gyakorolt kuumllső nyomaacutes a folyadeacutekban gyengiacutetetlenuumll tovaacutebbterjed (jelen lesz annak
minden pontjaacuteban) eacutes annak valamely pontjaacuteban a nagysaacutega minden iraacutenyban ugyanakkora
Aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok
Az aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok nyomaacutesa kisebb mint az ugyanolyan koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt levő
nyugalomban levőkeacute
A nyomaacutescsoumlkkeneacutes meacuterteacuteke fuumlgg
Biofizika jegyzet
13
az aacuteramlaacutes sebesseacutegeacutetől
a sűrűseacutegtől
A hő a hőmeacuterseacuteklet
A hő a termikus koumllcsoumlnhataacutes soraacuten bekoumlvetkező energiavaacuteltozaacutes meacuterteacuteke
Jele Q [Q] = J
A hőmeacuterseacuteklet a testek hőaacutellapotaacutet szaacutemszerűen jellemző mennyiseacuteg
Jele T [T] = K (kelvin)
Valamely test hőmeacuterseacuteklete az azt alkotoacute reacuteszecskeacutek mozgaacutesaacutenak hevesseacutegeacutevel kapcsolatos A
magasabb hőmeacuterseacuteklet hevesebb rezgő vagy gyorsabb haladoacute mozgaacutesaacutet miacuteg az alacsonyabb
hőmeacuterseacuteklet keveacutesbeacute heves rezgő vagy lassabb haladoacute mozgaacutesaacutet jelenti a reacuteszecskeacuteknek
A hőmeacuterseacuteklet egy aacutellapotot jellemez miacuteg a hő egy folyamatot
A Celsius eacutes a Kelvin hőmeacuterseacutekleti skaacutela
A Celsius-skaacutela alsoacute hataacutera a -273 degC jele t [t] = degC
A Kelvin-skaacutela alsoacute hataacutera a 0K (abszoluacutet nulla fok) jele T [T] = K
A keacutet skaacutela koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg az alsoacute hataacuter eacuterteacutekeacuteben van a keacutet skaacutela el van tolva egymaacuteshoz keacutepest
273 egyseacuteggel
A keacutet skaacutela koumlzoumltti aacutetalakiacutetaacutesi keacuteplet
273tT
A hőmeacuterseacuteklet meacutereacutese hőmeacuterők
A testek hőmeacuterseacuteklete hőmeacuterőkkel meacuterhető
A meacutereacutes alapjaacuteul szolgaacutelhat peacuteldaacuteul az anyagok hőtaacutegulaacutesa vagy az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesa a
hőmeacuterseacuteklet vaacuteltozaacutesaacuteval
A hagyomaacutenyos hőmeacuterőkben olyan folyadeacutek talaacutelhatoacute amely a meacutereacutesi tartomaacutenyon beluumll folyeacutekony
halmazaacutellapotuacute marad Erre leggyakrabban az alkoholt eacutes a higanyt hasznaacuteljaacutek A hőmeacuterő egy kis
keresztmetszetű uumlvegcsővel ellaacutetott tartaacutelyboacutel eacutes az ehhez tartozoacute skaacutelaacuteboacutel aacutell A hőmeacuterseacuteklet
vaacuteltozaacutesakor a folyadeacutek megvaacuteltoztatja teacuterfogataacutet ami miatt megvaacuteltozik a csőben a folyadeacutekszint A
folyadeacutek (eacutes iacutegy a hőmeacuterővel kapcsolatban levő test) hőmeacuterseacuteklete a skaacutelaacuteroacutel olvashatoacute le (a folyadeacutek
felsziacuteneacutevel egyvonalban levő eacuterteacutek)
A digitaacutelis hőmeacuterők az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesaacutet meacuterik A meacutert analoacuteg jelek digitaacutelisakkaacute
keruumllnek aacutetalakiacutetaacutesra majd ezek alapjaacuten toumlrteacutenik az eacuterteacutek kijelzeacutese
A hővezeteacutes a hőaacuteramlaacutes a hősugaacuterzaacutes
Hővezeteacutes eseteacuten az energia reacuteszecskeacuteről ndash reacuteszecskeacutere aacutetadoacutedva terjed
A folyamat soraacuten nincs anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hővezeteacutes a szilaacuterd anyagokra jellemző
Hőaacuteramlaacutes eseteacuten az energiaacutet a reacuteszecskeacutek a hőforraacutestoacutel felveszik elszaacutelliacutetjaacutek majd leadjaacutek
A folyamat soraacuten van anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hőaacuteramlaacutes folyadeacutekokra eacutes gaacutezokra jellemző
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten az energiaaacutetadaacutes elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban toumlrteacutenik
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten nincs szuumlkseacuteg koumlzegre az energia aacutetadaacutesaacutehoz (pl a Nap melegiacuteti a Foumlldet)
Biofizika jegyzet
14
Az elektromos toumllteacutesmennyiseacuteg
A testek toumlltoumlttseacutegeacutenek a meacuterteacutekeacutet jellemző mennyiseacuteg
Jele Q [Q] = C (coulomb)
Egy proton toumllteacutese 16middot10-19C egy elektron toumllteacutese -16middot10-19C
Egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacutegnek koumlruumllbeluumll 6middot1018 szaacutemuacute proton toumllteacutese felel meg
Az elektromos teacuter
Az elektromos teacuter a toumlltoumltt testek azon koumlrnyezete ahol az elektromos hataacutes eacuterveacutenyesuumll
Az elektromos teacuter
nem eacuterzeacutekelhető
kimutathatoacute toumlltoumltt test segiacutetseacutegeacutevel
koumllcsoumlnhataacutest koumlzvetiacutet a toumlltoumltt testek koumlzoumltt
a toumlltoumltt testtől taacutevolodva csoumlkken az erősseacutege
Az elektromos teacuter jellemezhető az erővonalakkal Ezek olyan goumlrbeacutek melyek menteacuten egy toumlltoumltt test
elmozdul Az erővonalak a pozitiacutev toumllteacutesen kezdődnek a negatiacutevon veacutegződnek eacutes nem metszik
egymaacutest
Az elektromos potenciaacutel
Az elektromos potenciaacutel az elektromos teacuter munkaveacutegző keacutepesseacutegeacutet jellemző mennyiseacuteg
Az elektromos teacuter adott pontjaacutenak a potenciaacutelja megegyezik azzal a munkaacuteval amelyet a teacuter veacutegez
akkor amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet az adott pontboacutel a veacutegtelenbe (vagy egy
tetszőleges nullapotenciaacuteluacutenak vaacutelasztott pontba)
Jele U [U] = V (volt)
Az elektromos feszuumlltseacuteg
Az elektromos feszuumlltseacuteg az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg
Az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti feszuumlltseacuteg egyenlő azzal a munkaacuteval melyet a teacuter veacutegez akkor
amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet a keacutet pont koumlzoumltt
Jele U [U] = V (volt)
Keacutet toumlltoumltt test koumlzoumltti feszuumlltseacuteg a testek koumlzoumltti toumllteacuteskuumlloumlnbseacuteget jellemzi
Egyenfeszuumlltseacuteg vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg
Egyenfeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev sarka mindig pozitiacutev negatiacutev sarka mindig negatiacutev
marad (a sarkok nem csereacutelődnek fel az idő muacutelaacutesaacuteval)
Vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev eacutes negatiacutev sarka azonos időkoumlzoumlnkeacutent
ismeacutetlődve felcsereacutelődik (a haacuteloacutezati 230V-os 50Hz-es frekvenciaacutejuacute feszuumlltseacuteg eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent 100-szor)
A feacutemek szerkezete
A feacutemeket helyhez koumltoumltt pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes az ezek koumlzoumltt szabadon mozgoacute negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Biofizika jegyzet
15
A szabad elektronok jelenleacutete okozza azt hogy a feacutemek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
Vezetők szigetelők feacutelvezetők
A vezetők olyan anyagok melyekben jelen vannak szabad toumllteacuteshordozoacutek (elektronok ionok)
melynek koumlvetkezteacuteben ezek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
A szigetelők olyan anyagok melyekben nincsenek jelen szabad toumllteacuteshordozoacutek ezeacutert ezek rosszul
vezetik az elektromossaacutegot
A feacutelvezetők olyan anyagok melyekben szobahőmeacuterseacutekleten talaacutelhatoacutek szabad elektronok de ezek
szaacutema fuumlgg a hőmeacuterseacutekleteacutetől A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel a szabad elektronok szaacutema noumlvekszik a
feacutelvezető ellenaacutellaacutesa csoumlkken (ellenteacutetben a vezetőkkel)
A legismertebb feacutelvezetők a sziliacutecium eacutes a germaacutenium
A feacutelvezetőket adaleacutekoljaacutek (szennyezik) olyan atomokkal melyeknek eggyel toumlbb vagy kevesebb
elektronja van a kuumllső elektronheacutejon mint a feacutelvezetőnek (5 vagy 3) iacutegy leacutetrehozva n- illetve p-
tiacutepusuacute feacutelvezetőt
Az elektromos aacuteram
Az elektromos aacuteram az elektronok rendezett mozgaacutesa a feacutemekben
Mivel aacuteram nem csak feacutemekben folyhat (hanem peacuteldaacuteul folyadeacutekokban vagy gaacutezokban is)
aacuteltalaacutenosabb megfogalmazaacutesban az aacuteram a toumllteacuteshordozoacutek rendezett mozgaacutesa valamilyen anyagban
Az aacuteramkoumlroumlkben az aacuteram az aacuteramforraacutes pozitiacutev sarka felől folyik a negatiacutev feleacute (az elektronok ezzel
ellenteacutetes iraacutenyba mozognak a vezetőben)
Egyenaacuteram vaacuteltakozoacute aacuteram
Egyenaacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben nem vaacuteltozik meg (az elektronok a
vezetőben mindig ugyanabba az iraacutenyba haladnak)
Vaacuteltakozoacute aacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődve
ellenteacutetesre vaacuteltozik (az elektronok rezgő mozgaacutest veacutegeznek a vezetőben)
Az aacuteramerősseacuteg
Az aacuteramerősseacuteg megadja azt hogy egy vezető keresztmetszeteacuten egyseacutegnyi idő alatt mekkora
mennyiseacutegű toumllteacutes halad keresztuumll
Jele I [I]=A (amper)
A aacuteram hataacutesai
Hőhataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők a bennuumlk folyoacute aacuteram hataacutesaacutera felmelegszenek
A felmelegedeacutes meacuterteacuteke fuumlgg a vezető keresztmetszeteacutetől eacutes a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
ionok
elektronok
Biofizika jegyzet
16
Alkalmazaacutes vasaloacute izzoacute olvadoacute biztosiacuteteacutek villanyrezsoacute kenyeacuterpiriacutetoacute stb
Maacutegneses hataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teacuter van jelen
A maacutegneses teacuter erősseacutege fuumlgg a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
Alkalmazaacutes elektromaacutegnes hangszoacuteroacute villanymotor stb
Keacutemiai (vegyi) hataacutes Aacuterammal aacutetjaacutert folyadeacutekboacutel a folyadeacutekba helyezett elektroacutedoknaacutel anyag vaacutelik
ki az aacuteram hataacutesaacutera
Alkalmazaacutes elektroliacutezis (pl a viacutez felbontaacutesa H2-re eacutes O2-re) feacutemek veacutedőreacuteteggel toumlrteacutenő bevonaacutesa
stb
Bioloacutegiai hataacutes Az eacutelő szervezetekben az aacuteram izomreakcioacutekat vaacutelthat ki eacutes eacutegeacutesi seacuteruumlleacuteseket
okozhat Kellően nagy erősseacutegű aacuteram halaacutelos is lehet A nagyfrekvenciaacutejuacute aacuteram a vezető (a test)
feluumlleteacuten folyik nem annak belsejeacuteben iacutegy ilyen esetekben nem vaacutelt ki izomreakcioacutet (Skin-hataacutes)
A kondenzaacutetor
A kondenzaacutetor keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan elhelyezett feacutemlemezből aacutell melyek egymaacutestoacutel el
vannak szigetelve A feacutemlemezek a fegyverzetek a koumlzoumlttuumlk talaacutelhatoacute szigetelő anyag a dielektrikum
A kondenzaacutetor fegyverzetein toumllteacutesek halmozhatoacutek fel A toumllteacutesbefogadoacute keacutepesseacutege a kondenzaacutetornak
a kapacitaacutesa A kapacitaacutes meacuterteacutekegyseacutege a farad
Az elektromos ellenaacutellaacutes
A vezetők akadaacutelyozzaacutek a bennuumlk folyoacute aacuteramot gaacutetoljaacutek a toumllteacuteshordozoacutek mozgaacutesaacutet
Az elektromos ellenaacutellaacutes kifejezi azt hogy egy vezető milyen meacuterteacutekben akadaacutelyozza a benne folyoacute
aacuteramot
Jele R [R]=Ω (ohm) (Ω ndash omega)
Adott feacutemvezeteacutek elektromos ellenaacutellaacutesa fuumlgg
az anyagi minőseacutegeacutetől
a keresztmetszeteacutetől
a hosszuacutesaacutegaacutetoacutel
a hőmeacuterseacutekleteacutetől (noumlvelve a feacutem hőmeacuterseacutekleteacutet ellenaacutellaacutesa megnő csoumlkkentve azt ellenaacutellaacutesa
lecsoumlkken)
A szupravezeteacutes bizonyos feacutemek eacutes maacutes oumlsszetett vegyuumlletek azon tulajdonsaacutega hogy kellően
alacsony hőmeacuterseacutekleten elektromos ellenaacutellaacutesuk nullaacutera csoumlkken Az anyag fajtaacutejaacutetoacutel fuumlggően ez
jellemzően -170degC alatti hőmeacuterseacutekleten joumln leacutetre Ebben az aacutellapotaacuteban az anyag bdquokitasziacutetjardquo magaacuteboacutel
a maacutegneses teret Nagy erősseacutegű elektromaacutegnesekben szupravezető anyagokat alkalmaznak
Ohm toumlrveacutenye
Kapcsolatot teremt egy vezető (fogyasztoacute) ellenaacutellaacutesa a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteg eacutes a benne folyoacute aacuteram
erősseacutege koumlzoumltt
R
UI
I ndash aacuteramerősseacuteg
U ndash feszuumlltseacuteg
R ndash elektromos ellenaacutellaacutes
Egy vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutege egyenesen araacutenyos a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteggel eacutes fordiacutetottan
araacutenyos a vezető elektromos ellenaacutellaacutesaacuteval
Biofizika jegyzet
17
A voltmeacuterő
Feszuumlltseacutegmeacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
paacuterhuzamosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa nagy az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
Az ampermeacuterő
Aacuteramerősseacuteg meacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
sorosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa kicsi az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
A maacutegneses teacuter
A maacutegneses teret az elektronok rendezett mozgaacutesa hozza leacutetre Az egyes anyagok maacutegneses
tulajdonsaacutega az elektronok atomon beluumlli mozgaacutesaacutera vezethető vissza A maacutegneses tulajdonsaacutegot
mutatoacute (maacutegnesezhető) feacutemek a vas a nikkel eacutes a kobalt
Az anyagok maacutegneses tulajdonsaacutega hőmeacuterseacutekletfuumlggő A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel az illető anyag
maacutegnesezettseacutege csoumlkken eacutes kellően magas hőmeacuterseacutekleten ez meg is szűnik
Az elektromaacutegnes
Az elektromaacutegnes esteacuten a maacutegneses teret elektromos aacuteram hozza leacutetre Az elektromaacutegnes egy
tekercsből eacutes egy vasmagboacutel aacutell Az elektromaacutegnes tekercse hozza leacutetre a maacutegneses teret melyet a
tekercs belsejeacuteben elhelyezett vasmag magaacuteba sűriacutet
Az elektromaacutegnes maacutegneses tereacutenek erősseacutege az aacuteramerősseacuteg vaacuteltoztataacutesaacuteval szeacuteles tartomaacutenyban
vaacuteltoztathatoacute
A maacutegneses teacuter erővonalai
A maacutegneses teacuter jellemezhető az erővonalaival amelyek
olyan zaacutert goumlrbeacutek melyek a maacutegnes eacuteszaki poacutelusaacuteboacutel
indulnak ki eacutes a deacutelibe eacuterkeznek Ezek zaacutert vonalak
melyek a maacutegnes belsejeacuteben is folytatoacutednak Az
erővonalakat pl vasreszeleacutekkel lehet szemleacuteltetni
(laacutethatoacutevaacute tenni)
A homogeacuten maacutegneses teacuter eseteacuten az erővonalak
egyenesek egymaacutessal paacuterhuzamosak eacutes egyenlő
taacutevolsaacutegra talaacutelhatoacutek egymaacutestoacutel
A maacutegneses indukcioacutevektor
A maacutegneses teacuter jellemezhető egy fizikai mennyiseacuteggel a maacutegneses indukcioacutevektorral
Jele B
[ B
] = T (tesla)
Egy maacutesik meacuterteacutekegyseacutege a gauss (1T = 10000gauss)
R
U I
R
U I
Biofizika jegyzet
18
Az indukcioacutevektor nagysaacutega a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutet iraacuteny a maacutegneses teacuter erővonalait jellemzi
Neacutehaacuteny peacutelda a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutere
Foumlld 005mT
hűtőmaacutegnes 100mT
ferrit maacutegnes 035T
neodiacutemium maacutegnes 1-14T
MRI 1-3T
LHC szupravezető dipoacutel maacutegnesei 83T
A Lorentz erő
Maacutegneses teacuterben mozgoacute elektromosan toumlltoumltt testre valamint maacutegneses teacuterben talaacutelhatoacute aacuterammal
aacutetjaacutert vezetőre erő hat a Lorentz erő
Elektromaacutegneses hullaacutemok
Vaacuteltozoacute erősseacutegű maacutegneses teacuter a koumlrnyezeteacuteben elektromos teret kelt
Vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos teacuter a koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teret kelt
Az elektromaacutegneses teacuter vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos eacutes maacutegneses terekből tevődik oumlssze melyek
koumllcsoumlnoumlsen leacutetrehozzaacutek egymaacutest
Az elektromaacutegneses teacuternek a gyorsuloacute elektromos toumllteacutesről levaacuteloacute eacutes attoacutel fuumlggetlenuumll a teacuterben terjedő
formaacuteja az elektromaacutegneses hullaacutem
Az elektromaacutegneses hullaacutemok terjedeacutesi sebesseacutege egyenlő a feacutenysebesseacuteggel leacuteguumlres teacuterben (vagy
levegőben) c = 300000 kms
Elektromaacutegneses hullaacutemok eseteacuten az elektromos eacutes a maacutegneses terek vaacuteltozaacutesi siacutekjai egymaacutesra
merőlegesek
Az elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (hullaacutemot) gyorsuloacute toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek bocsaacutetanak ki
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (raacutedioacutehullaacutemokat) bocsaacutetanak ki az antennaacutek melyekben az elektronok
rezgő mozgaacutest veacutegeznek
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (feacutenyt) bocsaacutetanak ki az atomok elektronjai azt koumlvetően hogy az
atomok valamilyen formaacuteban energiaacutet kaptak
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (roumlntgensugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki a hirtelen lefeacutekeződő nagy sebesseacutegű
elektronok
E
B
terjedeacutesi iraacuteny
E
Biofizika jegyzet
19
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (gamma sugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki az atommagok magaacutetalakulaacutesokkor
Az elektromaacutegneses spektrum
Megnevezeacutes Hullaacutemhossz (m) Frekvencia (Hz)
Hosszuacutehullaacutemok gt 1000 lt 3∙105
Koumlzeacutephullaacutemok 1000 ndash 200 3∙105 ndash 15∙106
Aacutetmeneti hullaacutemok 200 ndash 100 15∙106 - 3∙106
Roumlvidhullaacutemok 100 ndash 10 3∙106 - 3∙107
Ultraroumlvid hullaacutemok 10 - 1 3∙107 - 3∙108
Mikrohullaacutemok 03 - 3∙10-5 109 - 1013
Infravoumlroumls feacuteny 3∙10-5 ndash 10-6 1013 - 3∙1014
Laacutethatoacute feacuteny 10-6 ndash 10-7 3∙1014 - 3∙1015
Ultraibolya feacuteny 10-7 ndash 10-8 3∙1015 - 3∙1016
Roumlntgensugarak 10-8 ndash 10-12 3∙1016 - 3∙1020
Gammasugarak 10-12 - 3∙10-14 3∙1020 - 1022
Kozmikus sugarak lt 3∙10-14 gt 1022
A fenti adatok csak taacutejeacutekoztatoacute jellegűek a tartomaacutenyok koumlzoumltt nem huacutezhatoacute eacuteles hataacuter azok reacuteszben
fedik egymaacutest
A roumlntgensugaacuterzaacutes
Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki a feacutemnek uumltkoumlző nagy sebesseacutegű elektronok mikoumlzben lelassulnak
(feacutekezeacutesi sugaacuterzaacutes) Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki azok a feacutematomok melyeknek nagyenergiaacutejuacute
elektronok uumltkoumlznek Ekkor a becsapoacutedoacute elektron az atom belső elektronheacutejaacuteroacutel kiuumlt egy elektront
melynek helyeacutere egy maacutesik elektron ugrik egy kuumllsőbb heacutejroacutel mikoumlzben elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest
bocsaacutet ki
A feacuteny jellemzői
kettős termeacuteszetű elektromaacutegneses hullaacutem eacutes reacuteszecske ndash terjedeacuteskor elektromaacutegneses
hullaacutemkeacutent az anyaggal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesakor reacuteszecskekeacutent (foton) viselkedik
egyenes vonal menteacuten terjed
terjedeacutesi sebesseacutege leacuteguumlres teacuterben (vagy levegőben) c = 300000kms
maacutes aacutetlaacutetszoacute anyagban sebesseacutege kisebb pl viacutezben 225000kms uumlvegben 200000kms
hullaacutemhossz tartomaacutenya 760nm - 380nm
A foton
A feacuteny az energiaacutet nem folytonosan hanem adagokban (kvantumokban) szaacutelliacutetja (ezeacutert az energia
kibocsaacutetaacutes eacutes elnyeleacutes is csak adagokban toumlrteacutenhet) A foton az elektromaacutegneses teacuter legkisebb
energiaegyseacutege Nyugalmi toumlmege 0 eacutes csakis feacutenysebesseacuteggel terjedhet Energiaacuteja hmiddotf ahol f a feacuteny
frekvenciaacuteja h a Planck aacutellandoacute (h = 663∙10-34Js)
A feacutenyvisszaverődeacutes eacutes toumlrveacutenyei
A feacutenyvisszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve ndash amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe
Biofizika jegyzet
20
i ndash beeseacutesi szoumlg irsquo ndash visszaverődeacutesi szoumlg
I A beeső feacutenysugaacuter a beeseacutesi merőleges eacutes a visszavert feacutenysugaacuter egy siacutekban van
II A beeseacutesi eacutes a visszaverődeacutesi szoumlgek egymaacutessal egyenlők (i = irsquo)
A feacutenytoumlreacutes a toumlreacutesmutatoacute
A feacutenytoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve - amely keacutet aacutetlaacutetszoacute anyagot
elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash aacutetleacutep a maacutesodik koumlzegbe uacutegy hogy megvaacuteltozik terjedeacutesi iraacutenya
A jelenseacuteg azeacutert koumlvetkezik be mert a feacuteny a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjed
A toumlreacutesmutatoacute a feacutenytoumlreacutes meacuterteacutekeacutet jellemző araacutenyszaacutem
Jele n
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete (abszoluacutet toumlreacutesmutatoacute)
anyagbanilletőazsebesseacutegeterjedeacutesifeacutenya
teacuterbenleacuteguumlressebesseacutegeterjedeacutesifeacutenyan
A toumlreacutesmutatoacute szaacutemeacuterteacuteke nem lehet 1-neacutel kisebb (n = 1 leacuteguumlres teacuter vagy levegő eseteacuten)
pl nviacutez = 133 nuumlveg = 15
Ha a feacuteny kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl levegőből
viacutezbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg (r) kisebb mint a beeseacutesi (i) ha nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet
kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl viacutezből levegőbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg nagyobb mint a beeseacutesi A
merőlegesen beeső feacutenysugaacuter nem toumlrik meg
A teljes visszaverődeacutes
Ha a feacuteny nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba akkor a toumlreacutesi szoumlg
nagyobb mint a beeseacutesi szoumlg (aacutebra 1-es eacutes 2-es feacutenysugaacuter)
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
megtoumlrt feacutenysugaacuter beeseacutesi
merőleges
i
r
n1 pl levegő
n2 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i
6
megtoumlrt feacutenysugaacuter
1 anyag
2 anyag
hataacuterfeluumllet
beeső feacutenysugaacuter
visszavert feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i irsquo
Biofizika jegyzet
21
Ha a beeseacutesi szoumlg eleacuter egy kellően nagy eacuterteacuteket akkor a toumlreacutesi szoumlg 90deg lesz ndash a feacuteny nem leacutep aacutet a
maacutesodik anyagba (aacutebra 3-as feacutenysugaacuter) Ez a beeseacutesi szoumlg a hataacuterszoumlg (ℓ)
Ha a beeső feacutenysugaacuter beeseacutesi szoumlge kisebb mint a hataacuterszoumlg akkor feacutenytoumlreacutes joumln leacutetre ha pedig
nagyobb akkor teljes visszaverődeacutes (aacutebra 4-es feacutenysugaacuter)
Teljes visszaverődeacutes eseteacuten a feacuteny 100-a visszaverődik a hataacuterfeluumlletről
Az optikai szaacutel
Az optikai szaacutel egy koumlnnyen hajliacutethatoacute nagy tisztasaacuteguacute aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt szaacutel mely
feacutenytovaacutebbiacutetaacutesra alkalmas
Az optikai szaacutelak a teljes visszaverődeacutesek sorozataacutenak eredmeacutenyekeacutent tovaacutebbiacutetjaacutek a feacutenyt
Az optikai szaacutelak egy nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute magboacutel eacutes az ezt koumlruumllvevő kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute heacutejboacutel
aacutellnak A teljes visszaverődeacutes a keacutet reacuteteg hataacuterfeluumlleteacuten megy veacutegbe
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes)
A feheacuter feacuteny oumlsszetett nagyon sok kuumlloumlnboumlző sziacutenű feacutenysugaacuterboacutel tevődik oumlssze
Feacutenytoumlreacuteskor a kuumlloumlnboumlző sziacutenű oumlsszetevők kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben toumlrnek meg iacutegy a feheacuter feacuteny
felbomlik oumlsszetevőire Ez a jelenseacuteg a diszperzioacute vagy sziacutenszoacuteroacutedaacutes
Prizma egy haacuteromszoumlg alapuacute uumlveghasaacuteb melynek segiacutetseacutegeacutevel a feheacuter feacuteny oumlsszetevőire bonthatoacute
1
1
2
2
3
3
4 4
ℓ
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
hataacuterfeluumllet
voumlroumls
narancs
saacuterga
zoumlld
keacutek
ibolya
ernyő
feheacuter feacutenysugaacuter prizma
Biofizika jegyzet
22
A sziacutenkevereacutes
A feheacuter feacuteny sziacutenekre bontaacutesakor keletkező sziacuteneket oumlsszekeverve (egymaacutesra vetiacutetve) visszakaphatoacute a
feheacuter sziacuten
A feheacuter feacuteny oumlsszetevőiből elegendő haacuterom a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutent megfelelő araacutenyban
oumlsszekeverni a feheacuter sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz A haacuterom alapsziacuten megfelelő araacutenyuacute kevereacuteseacuteből baacutermilyen
sziacuten előaacutelliacutethatoacute az additiacutev (oumlsszeadoacute) sziacutenkevereacutes segiacutetseacutegeacutevel
A sziacutenkevereacutesnek egy maacutesik moacutedja a szubtraktiacutev (kivonoacute) sziacutenkevereacutes melynek alapsziacutenei a ciaacuten a
saacuterga eacutes a magenta Ezen technika eseteacuteben a feheacuter feacutenyből sziacutenszűrők segiacutetseacutegeacutevel adott
komponenseket kell kivonni a kiacutevaacutent sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz
Az oumlsszeadoacute sziacutenkevereacutes az elektronikus megjeleniacutetők eseteacuteben a kivonoacute a nyomdatechnikaacuteban keruumll
alkalmazaacutesra
A feacutenyinterferencia
Az a jelenseacuteg melynek soraacuten ugyanazon feacutenyforraacutesboacutel szaacutermazoacute keacutet feacutenysugaacuter a teacuter egy adott
pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy gyengiacutetve egymaacutest
A keacutetreacuteses interferencia
A feacutenyforraacutes feacutenyeacutet keacutet reacutesen kell keresztuumllbocsaacutetani majd ernyőn felfogni amelyen interferenciakeacutep
jelenik meg (vilaacutegos eacutes soumlteacutet saacutevok koumlvetik egymaacutest)
Az ernyő adott pontjaacuteban talaacutelkozoacute feacutenysugarak uacutetkuumlloumlnbseacutegeacutenek a hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott
meacuterteacuteke befolyaacutesolja azt hogy az illető pontban vilaacutegos vagy soumlteacutet saacutev jelenik meg
A polarizaacutelt feacuteny
A feacuteny transzverzaacutelis hullaacutem
A polarizaacutelt feacuteny olyan feacutenysugarakboacutel aacutell melyek elektromos tere csak egy bizonyos siacutekban vaacuteltozik
(nem pedig nagyon sok baacutermilyen iraacutenyuacute siacutekban)
pl az uumlvegről bizonyos szoumlgben visszaverődő feacutenysugarak polarizaacuteltak vagy bizonyos tiacutepusuacute LCD
kijelzők polarizaacutelt feacutenyt bocsaacutetanak ki
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek
A lencseacutek olyan aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt optikai eszkoumlzoumlk melyeknek legalaacutebb az egyik feluumllete
nem siacutekfeluumllet eacutes melyek műkoumldeacutese a feacutenytoumlreacutesen alapul
A gyűjtőlencseacutek koumlzeacuteptaacutejon vastagabbak a szeacutelek feleacute pedig elveacutekonyodnak
egysziacutenű feacutenyforraacutes
soumlteacutet saacutev vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
vilaacutegos saacutev
Biofizika jegyzet
23
optikai főtengely ndash a lencse szimmetriatengelye
O pont ndash optikai koumlzeacuteppont
F pont ndash foacutekusz
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
keresztuumllmennek a foacutekuszon
A szoacuteroacutelencseacutek koumlzeacuteptaacutejon veacutekonyabbak a szeacutelek feleacute pedig vastagabbak
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
meghosszabbiacutetaacutesaik keresztuumllmennek a foacutekuszon
F O F
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
4
A BIOFIZIKA TAacuteRGYA
A biofizika az eacutelő szervezetek eacutes az eacuteletfolyamatok fizikaacuteja a bioloacutegiai folyamatok leiacuteraacutesa a fizika
nyelveacuten A biofizika az eacutelő anyagot vizsgaacutelja a fizika moacutedszereivel
A fizika fejlődeacuteseacutevel olyan moacutedszerek alakultak ki melyek lehetőveacute tetteacutek az anyag szerkezeteacutenek
vizsgaacutelataacutet a molekulaacutek az atomok az elektronszerkezet szintjeacuten Ezek a vizsgaacutelati moacutedszerek
alkalmazaacutesra keruumlltek a szervezet a szoumlvetek a sejtek a molekulaacutek szintjeacuten a bioloacutegiai anyagok
eseteacuten is
A biofizikai moacutedszerek kuumlloumlnboumlznek a fizikai moacutedszerektől mert a bioloacutegiai anyag eacuteletjelenseacutegeket
mutat szerkezete aacutellandoacutean vaacuteltozik Ezeacutert a biofizikai szerkezetvizsgaacutelati moacutedszereket uacutegy kellett
kifejleszteni hogy koumlvetni tudjaacutek az időbeli vaacuteltozaacutesokat is
A biofizikaacuteban sok meacutereacutesre van szuumlkseacuteg a pontos eredmeacutenyek eleacutereacuteseacutenek az eacuterdekeacuteben mert az
azonos egyedhez vagy szoumlvethez tartozoacute taacutergyai a vizsgaacutelatoknak is kuumlloumlnboumlznek egymaacutestoacutel A
bioloacutegiai objektumok vizsgaacutelata soraacuten ezeacutert előszoumlr a szerkezet egy adott aacutellapotban valoacute
meghataacuterozaacutesa toumlrteacutenik majd ezutaacuten koumlvetkezik az időbeli vaacuteltozaacutesok egymaacutesutaacutenisaacutegaacutenak a
felderiacuteteacutese A ceacutel a molekulaacuteris szintű szerkezet eacutes műkoumldeacutes megismereacutese
A biofizika aacutellandoacutean korszerűsoumldik a bioloacutegia eacutes a fizika folyamatos fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően A
biofizika a bioloacutegiaacuten eacutes a fizikaacuten kiacutevuumll maacutes tudomaacutenyokkal is szoros kapcsolatban aacutell mint peacuteldaacuteul a
keacutemia biokeacutemia informatika A fizika kuumlloumlnboumlző teruumlleteinek megvannak a bioloacutegiai orvosi
alkalmazaacutesai is
Biofizika jegyzet
5
ALAPFOGALMAK
A nemzetkoumlzi meacuterteacutekegyseacutegrendszer (SI) alapegyseacutegei
Alapegyseacuteg Jele Fizikai mennyiseacuteg Jele
meacuteter m hosszuacutesaacuteg s
maacutesodperc s idő t
kilogramm kg toumlmeg m
amper A aacuteramerősseacuteg I
kelvin K hőmeacuterseacuteklet T
kandela cd feacutenyerősseacuteg I
moacutel mol anyagmennyiseacuteg n
Meacuterteacutekegyseacutegek toumlbbszoumlroumlsei eacutes toumlrt reacuteszei (prefixumok)
Toumlbbszoumlroumls Jele Vaacuteltoacuteszaacutem Toumlrt reacutesz Jele Vaacuteltoacuteszaacutem
deka- da 10 deci- d 10-1
hekto- h 102 centi- c 10-2
kilo- k 103 mili- m 10-3
mega- M 106 mikro- μ 10-6
giga- G 109 nano- n 10-9
tera- T 1012 piko- p 10-12
Skalaacuterndash eacutes vektormennyiseacutegek
A fizika mennyiseacutegek a koumlvetkező keacutet nagy csoportra oszthatoacutek
skalaacutermennyiseacutegek
vektormennyiseacutegek
A skalaacutermennyiseacutegek egyetlen szaacutemadattal (nagysaacuteggal) jellemezhetők
pl idő toumlmeg teacuterfogat hőmeacuterseacuteklet
A vektormennyiseacutegek egy szaacutemadattal (nagysaacuteggal) eacutes egy iraacutennyal jellemezhetők
pl elmozdulaacutes sebesseacuteg gyorsulaacutes erő
Jeloumlleacutes x
ahol x a fizikai mennyiseacuteg betűjele
A vektorokat iraacutenyiacutetott szakaszokkal (nyilakkal) aacutebraacutezoljuk
A testek tehetetlenseacutege a toumlmeg
A tehetetlenseacuteg toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben minden test megőrzi nyugalmi helyzeteacutet vagy egyenes
vonaluacute egyenletes mozgaacutesaacutet (mozgaacutesaacutellapotaacutet) mindaddig amiacuteg ezt egy maacutesik test vagy mező meg
nem vaacuteltoztatja
A toumlmeg a testek tehetetlenseacutegeacutet jellemző mennyiseacuteg a testek tehetetlenseacutegeacutenek a meacuterteacuteke
Jele m [m] = kg
A toumlmeg szaacutemszerűen kifejezi azt hogy egy test mennyire tehetetlen
A sűrűseacuteg
A sűrűseacuteg megadja az egyseacutegnyi teacuterfogatuacute test toumlmegeacutet
Biofizika jegyzet
6
Jele ρ (roacute) [ρ] = kgm3
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
V
mρ
ρ ndash sűrűseacuteg
m ndash toumlmeg
V ndash teacuterfogat
A testek koumllcsoumlnhataacutesa az erő
Ha egy test hat egy maacutesik testre a maacutesik is visszahat az elsőre (ugyanakkora nagysaacuteguacute de ellenteacutetes
iraacutenyuacute erővel) A testek koumllcsoumlnoumls egymaacutesra hataacutesa a koumllcsoumlnhataacutes
Az erő a testek koumllcsoumlnhataacutesaacutenak a meacuterteacuteke
Az erő a testek mozgaacutesaacutellapot-vaacuteltozaacutesaacutet (sebesseacutegvaacuteltozaacutesaacutet) okozoacute hataacutes
Jele F
[ F
] = N (newton)
A neheacutezseacutegi erő
A neheacutezseacutegi erő a Foumlld reacuteszeacuteről a koumlrnyezeteacuteben talaacutelhatoacute testekre hatoacute gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő Ez az
erő (megkoumlzeliacutetőleg) a Foumlld koumlzeacuteppontja feleacute mutat
Egy test suacutelya az az erő amellyel a test nyomja az alaacutetaacutemasztaacutest vagy huacutezza a felfuumlggeszteacutest
Jele G
[ G
] = N
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
gmG
G ndash suacutely
m ndash toumlmeg
g ndash gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes (g = 981ms2)
A gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes az a gyorsulaacutes amellyel a szabadon eső testek rendelkeznek amennyiben a
leacutegellenaacutellaacutes nem befolyaacutesolja mozgaacutesukat
Valamely testre hatoacute neheacutezseacutegi erő nagysaacutega eacutes annak suacutelyaacutenak nagysaacutega megegyezik
Suacutelytalansaacuteg a suacutelytalansaacuteg aacutellapotaacuteban a testek nem nyomjaacutek az alaacutetaacutemasztaacutest eacutes nem huacutezzaacutek a
felfuumlggeszteacutest
A szabadon eső testek a suacutelytalansaacuteg aacutellapotaacuteban vannak
A toumlmeg eacutes a suacutely koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg
a toumlmeg a testek tehetetlenseacutegeacutet jellemzi kilogrammban meacuterjuumlk
a suacutely egy erő newtonban meacuterjuumlk
Valamely test suacutelya fuumlgg a gravitaacutecioacutes koumlruumllmeacutenyektől (pl kuumlloumlnboumlzik a Foumlldoumln eacutes a Holdon) toumlmege
viszont minden koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt ugyanakkora
A lenduumllet a forgatoacutenyomateacutek a perduumllet
A lenduumllet a testek mozgaacutesaacutellapotaacutet jellemző mennyiseacuteg amely a toumlmeg eacutes a sebesseacuteg szorzatakeacutent
eacutertelmezett
A forgatoacutenyomateacutek valamely erő forgatoacutehataacutesaacutet jellemző mennyiseacuteg mely az erő eacutes annak
forgaacutestengelytől meacutert taacutevolsaacutegaacutenak a szorzatakeacutent eacutertelmezett
A perduumllet valamely test forgaacutesaacutellapotaacutet jellemző mennyiseacuteg amely a test lenduumllet-nyomateacuteka
Biofizika jegyzet
7
A mechanikai munka
Egy erő akkor veacutegez munkaacutet ha a test amelyre hat elmozdul a hataacutesaacutera
Jele W [W] = J (joule)
Egy erő akkor nem veacutegez munkaacutet ha a test amelyre hat nem mozdul el a hataacutesaacutera
A teljesiacutetmeacuteny
A teljesiacutetmeacuteny a munkaveacutegzeacutes sebesseacutegeacutet jellemző fizikai mennyiseacuteg
A teljesiacutetmeacuteny megadja azt hogy egy erő egy maacutesodperc alatt mennyi munkaacutet veacutegez
Jele P [P] = W (watt)
A mechanikai energia
Az energia a testek munkaveacutegző keacutepesseacutegeacutet jellemző fizikai mennyiseacuteg
Ha egy test baacutermilyen okboacutel kifolyoacutelag munkaveacutegzeacutesre keacutepes energiaacuteval rendelkezik
Jele E [E] = J (joule)
A rezgő mozgaacutes a rezgő mozgaacutest jellemző mennyiseacutegek
Rezgő mozgaacutest veacutegző test a nyugalmi (egyensuacutelyi) helyzeteacutehez viszonyiacutetva szimmetrikusan mozog
eacutes mozgaacutesa azonos időkoumlzoumlnkeacutent megismeacutetlődik
A perioacutedusidő egy teljes rezgeacutes elveacutegzeacuteseacutehez szuumlkseacuteges idő
Jele T [T] = s
A frekvencia az egy maacutesodperc alatt elveacutegzett rezgeacutesek szaacutema
Jele f [f] = 1s = Hz (hertz)
1Tf
A kiteacutereacutes a test aktuaacutelis eacutes nyugalmi helyzete koumlzoumltti taacutevolsaacuteg
Az amplituacutedoacute a test nyugalmi helyzete eacutes valamelyik szeacutelső helyzete koumlzoumltti taacutevolsaacuteg (a test
legnagyobb kiteacutereacutese)
A faacutezis a rezgeacutesaacutellapotot jellemzi Megadja azt hogy a rezgő test egy teljes rezgeacutes haacutenyad reacuteszeacutet
teljesiacutetette egy adott időpontig Egy teljes rezgeacutesnek megfelel 2middotπ radiaacuten faacuteziseacuterteacutek
A faacuteziskuumlloumlnbseacuteg keacutet rezgeacutes koumlzoumltt megadja azt hogy egy teljes rezgeacutes haacutenyad reacuteszeacutevel előzi meg
egyik rezgeacutes a maacutesikat
nyugalmi helyzet
Biofizika jegyzet
8
Rezgeacutestiacutepusok
Csillapiacutetott rezgeacutes eseteacuten az amplituacutedoacute a rezgeacutes soraacuten csoumlkken
Csillapiacutetatlan rezgeacutes esteacuten az amplituacutedoacute a rezgeacutes soraacuten nem vaacuteltozik meg
Keacutenyszerrezgeacutes a rezonancia
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten a test azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődő (periodikus) kuumllső hataacutesra veacutegez rezgő
mozgaacutest
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten a rezgeacutes frekvenciaacuteja megegyezik a kuumllső hataacutes frekvenciaacutejaacuteval
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten ha a kuumllső hataacutes frekvenciaacuteja megegyezik a rezgő test sajaacutet frekvenciaacutejaacuteval
akkor felleacutep a rezonancia jelenseacutege melynek soraacuten a rezgeacutes amplituacutedoacuteja maximaacutelis
Mechanikai hullaacutem
A mechanikai hullaacutem a rezgő mozgaacutes tovaacutebbterjedeacutesi folyamata rugalmas anyagban
A hullaacutem terjedeacutesekor az anyag reacuteszecskeacutei nem veacutegeznek haladoacute mozgaacutest csak rezgő mozgaacutest amely
reacuteszecskeacuteről reacuteszecskeacutere adoacutedik aacutet
A hullaacutemhossz
A hullaacutemhossz az a taacutevolsaacuteg amelyre a hullaacutemforraacutes egy teljes rezgeacutesideje alatt eljut a rezgő mozgaacutes
A hullaacutemhossz keacutet egymaacuteshoz legkoumlzelebb leacutevő azonos moacutedon rezgő reacuteszecske koumlzoumltti taacutevolsaacuteg
Jele λ (lambda) [λ] = m
kiteacutereacutes
idő
kiteacutereacutes
idő
Biofizika jegyzet
9
A hullaacutem terjedeacutesi sebesseacutege
A hullaacutem terjedeacutesi sebesseacutege az a sebesseacuteg amellyel a rezgő mozgaacutes tovaacutebbterjed az illető anyagban
(koumlzegben)
T
λv
v ndash sebesseacuteg
λ ndash hullaacutemhossz
T ndash perioacutedusidő
vagy
fλv f ndash frekvencia
Hullaacutemtiacutepusok
Transzverzaacutelis (kereszt iraacutenyuacute) hullaacutemok eseteacuten a reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya merőleges a
hullaacutemterjedeacutes iraacutenyaacutera
pl viacutez felsziacuteneacuten terjedő hullaacutem
Longitudinaacutelis (hosszanti iraacutenyuacute) hullaacutemok eseteacuten a reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya paacuterhuzamos a
hullaacutemterjedeacutes iraacutenyaacuteval
pl hang
Hullaacutemterjedeacutesi jelenseacutegek
Hullaacutem-visszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem eleacuter egy hataacuterfeluumllethez
amely keacutet anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel majd onnan visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe eacutes ott
folytatja tovaacutebb az uacutetjaacutet
Hullaacutemtoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem eleacuter egy hataacuterfeluumllethez amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel majd azon aacutethaladva megvaacuteltoztatja terjedeacutesi iraacutenyaacutet
A jelenseacuteg oka az hogy a hullaacutemok a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjednek
λ
λ
hullaacutemterjedeacutes iraacutenya
reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya
hullaacutemterjedeacutes iraacutenya
reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya
Biofizika jegyzet
10
Hullaacutemelhajlaacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem akadaacutely mellett elhaladva vagy
reacutesen keresztuumllhaladva megvaacuteltoztatja terjedeacutesi iraacutenyaacutet
A hullaacutemelhajlaacutes meacuterteacuteke reacutes eseteacuten fuumlgg a reacutes hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott nagysaacutegaacutetoacutel (legnagyobb
meacuterteacutekű ha a keacutet taacutevolsaacuteg egymaacutessal oumlsszemeacuterhető)
Interferencia (hullaacutemtalaacutelkozaacutes) az a jelenseacuteg melynek soraacuten keacutet (vagy toumlbb) azonos
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutem a teacuter egy adott pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy
gyengiacutetve egymaacutest
A hang
A hang egy longitudinaacutelis mechanikai hullaacutem
A hang nem terjed leacuteguumlres teacuterben
A hang frekvencia szerinti osztaacutelyozaacutesa
infrahang f lt 20Hz
hallhatoacute hang 20Hz lt f lt 20 000Hz
ultrahang f gt 20 000Hz
A hang terjedeacutesi sebesseacutege
levegőben 340ms
viacutezben 1400ms
aceacutelban 5100ms
A Doppler-hataacutes
A Doppler-hataacutes a megfigyelőhoumlz viszonyiacutetva mozgaacutesban levő hangforraacutes vagy a hangforraacuteshoz
viszonyiacutetva mozgaacutesban levő megfigyelő eseteacuten jelentkezik
Ha a hangforraacutes eacutes a megfigyelő koumlzelednek egymaacuteshoz a hang frekvenciaacuteja megnő (a hang
magasabbaacute vaacutelik) ha taacutevolodnak egymaacutestoacutel a frekvenciaacuteja lecsoumlkken (a hang meacutelyebbeacute vaacutelik)
A frekvencia eltoloacutedaacutes meacuterteacuteke fuumlgg a hangforraacutes eacutes a megfigyelő egymaacuteshoz viszonyiacutetott
sebesseacutegeacutetől
A hangintenzitaacutes (hangerősseacuteg)
A hangintenzitaacutes megadja az egyseacutegnyi feluumlleten egyseacutegnyi idő alatt merőlegesen aacutetaacuteramlott
hangenergia mennyiseacutegeacutet
Jele I [I] = Wm2
A hangintenzitaacutes decibel-ben (dB) fejezhető ki amely az adott hang intenzitaacutesaacutenak a hallaacuteskuumlszoumlb
hangintenzitaacutesaacutehoz valoacute viszonyaacutet adja meg
A hallaacuteskuumlszoumlb I0 = 10-12Wm2 (tapasztalati uacuteton megvaacutelasztott eacuterteacutek)
0
II
Ilg10L (decibel)
A logaritmusos skaacutelaacutet a hangforraacutesok teljesiacutetmeacutenyeacutenek nagyon szeacuteles tartomaacutenya (12-13
nagysaacutegrend) miatt volt ceacutelszerű bevezetni
Az ultrahang előaacutelliacutetaacutesa
Az ultrahang előaacutelliacutetaacutesa jellemzően az elektrostrikcioacute eacutes a magnetostrikcioacute jelenseacutegeacuten alapul
Biofizika jegyzet
11
A piezoelektromossaacuteg bizonyos kristaacutelyok azon tulajdonsaacutega hogy mechanikai hataacutesra feszuumlltseacuteg
jelenik meg bennuumlk Ez a hataacutes meg is fordiacutethatoacute
Az elektrostrikcioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten egy kristaacutely feszuumlltseacuteg hataacutesaacutera rugalmas
alakvaacuteltozaacutest szenved Ilyen kristaacutely peacuteldaacuteul a kvarc Piezoelektromos kristaacutelyok segiacutetseacutegeacutevel
nagyfrekvenciaacutes feszuumlltseacuteg alkalmazaacutesaacuteval ultrahang aacutelliacutethatoacute elő
A magnetostrikcioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten bizonyos maacutegneses anyagok maacutegneses teacuterben
megvaacuteltoztatjaacutek alakjukat Ilyen anyagok segiacutetseacutegeacutevel nagyfrekvenciaacuteval vaacuteltozoacute maacutegneses teacuter
felhasznaacutelaacutesaacuteval ultrahang aacutelliacutethatoacute elő Ilyen anyag peacuteldaacuteul a nikkel
Az ultrahang passziacutev alkalmazaacutesa soraacuten kis energiaacutejuacute ultrahangot alkalmaznak taacutevolsaacuteg meacutereacutesre
vizsgaacutelatok elveacutegzeacuteseacutere
Az aktiacutev alkalmazaacutes eseteacuten nagy energiaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak keacutemiai reakcioacutek vagy bioloacutegiai
folyamatok serkenteacuteseacutere bakteacuteriumok elpusztiacutetaacutesaacutera
A gyoacutegyaacuteszatban az ultrahang előaacutelliacutetaacutesaacutera illetve eacuterzeacutekeleacuteseacutere az elektrostrikcioacute jelenseacutegeacutet
alkalmazzaacutek a transzducernek nevezett ultrahangos fejegyseacuteg eseteacuteben
Halmazaacutellapotok jellemzeacutese
A szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek helyhez koumltoumlttek nem veacutegeznek haladoacute
mozgaacutest az anyag belsejeacuteben csak rezgő mozgaacutest veacutegeznek egy pont koumlruumll
A szilaacuterd anyagok rendelkeznek sajaacutet alakkal eacutes sajaacutet teacuterfogattal
A folyeacutekony halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek nincsenek helyhez koumltve rendezetlen
(oumlssze-vissza) mozgaacutest veacutegeznek az anyag belsejeacuteben A folyadeacutekokat alkotoacute reacuteszecskeacutek koumlzel
talaacutelhatoacutek egymaacuteshoz a koumlzoumlttuumlk hatoacute vonzoacuteerők miatt
A folyadeacutekok nem rendelkeznek sajaacutet alakkal de rendelkeznek sajaacutet teacuterfogattal
A folyadeacutekok oumlsszenyomhatatlanok (gyakorlatilag csak roppant kismeacuterteacutekben nyomhatoacuteak oumlssze)
A leacutegnemű (gaacutez gőz) halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek nincsenek helyhez koumltve
rendezetlen mozgaacutest veacutegeznek eacutes tetszőleges taacutevolsaacutegra eltaacutevolodhatnak egymaacutestoacutel (koumlzoumlttuumlk nem
hatnak vonzoacuteerők)
A leacutegnemű halmazaacutellapotuacute anyagok nem rendelkeznek sem sajaacutet alakkal sem sajaacutet teacuterfogattal
kitoumlltik a rendelkezeacutesuumlkre aacutelloacute teret
A plazma aacutellapot olyan leacutegnemű aacutellapot amelynek eseteacuteben az anyagot alkotoacute reacuteszecskeacutek nem
semlegesek elektromos szempontboacutel (mint a leacutegnemű anyagok eseteacuteben) hanem toumllteacutessel
rendelkeznek A plazma aacutellapot ionizaacutelt gaacutezaacutellapot A plazmaacutet pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Mivel a plazma toumlltoumltt reacuteszecskeacutekből aacutell elektromos eacutes maacutegneses tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek a
leacutegnemű anyagokeacuteitoacutel
A diffuacutezioacute
A diffuacutezioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten keacutet vagy kettőneacutel toumlbb kuumlloumlnboumlző fajta gaacutez (vagy folyadeacutek)
kuumllső hataacutes neacutelkuumll oumlsszekeveredik
A diffuacutezioacutet az anyagok koncentraacutecioacutekuumlloumlnbseacutege miatt kialakuloacute reacuteszecskeaacuteramlaacutes okozza A folyamat
a koncentraacutecioacutekuumlloumlnbseacuteg megszűneacuteseacuteig tart
Biofizika jegyzet
12
A nyomaacutes
A nyomaacutes megadja az egyseacutegnyi feluumlletre (1 neacutegyzetmeacuteter) hatoacute erő nagysaacutegaacutet
Jele p [p] = Nm2 = Pa (pascal)
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
A
Fp
p ndash nyomaacutes
F ndash erő
A ndash teruumllet
A hidrosztatikai nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes valamely (nyugalomban leacutevő) folyadeacutekoszlopban jelen levő a folyadeacutek
suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes nagysaacutega fuumlgg
a folyadeacutek sűrűseacutegeacutetől
a folyadeacutekoszlop magassaacutegaacutetoacutel
a gravitaacutecioacutes teacuter erősseacutegeacutetől
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
hgρp
p ndash hidrosztatikai nyomaacutes
ρ ndash sűrűseacuteg
g ndash gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes (g asymp 10 ms2)
h ndash a folyadeacutekoszlop magassaacutega
A leacutegnyomaacutes
A leacutegnyomaacutes a Foumlldet koumlruumllvevő levegőreacuteteg suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke fuumlgg
a tengerszinttől meacutert magassaacutegtoacutel
a levegő paacuteratartalmaacutetoacutel
A leacutegnyomaacutes szaacutemeacuterteacuteke a tengerszinttől meacutert magassaacuteg noumlvekedeacuteseacutevel csoumlkken (ugyanis csoumlkken a
levegőoszlop magassaacutega tehaacutet csoumlkken annak suacutelya is)
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke tengerszint magassaacutegaacuteban 101000 Pa (= 1 atmoszfeacutera = 760 Hgmm)
Archimeacutedesz toumlrveacutenye
Minden folyadeacutekba vagy gaacutezba meruumllő testre hat egy fuumlggőlegesen felfeleacute iraacutenyuloacute erő amelynek
nagysaacutega megegyezik az illető test aacuteltal kiszoriacutetott folyadeacutek- vagy gaacutezmennyiseacuteg suacutelyaacuteval
Pascal toumlrveacutenye
Folyadeacutekokra gyakorolt kuumllső nyomaacutes a folyadeacutekban gyengiacutetetlenuumll tovaacutebbterjed (jelen lesz annak
minden pontjaacuteban) eacutes annak valamely pontjaacuteban a nagysaacutega minden iraacutenyban ugyanakkora
Aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok
Az aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok nyomaacutesa kisebb mint az ugyanolyan koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt levő
nyugalomban levőkeacute
A nyomaacutescsoumlkkeneacutes meacuterteacuteke fuumlgg
Biofizika jegyzet
13
az aacuteramlaacutes sebesseacutegeacutetől
a sűrűseacutegtől
A hő a hőmeacuterseacuteklet
A hő a termikus koumllcsoumlnhataacutes soraacuten bekoumlvetkező energiavaacuteltozaacutes meacuterteacuteke
Jele Q [Q] = J
A hőmeacuterseacuteklet a testek hőaacutellapotaacutet szaacutemszerűen jellemző mennyiseacuteg
Jele T [T] = K (kelvin)
Valamely test hőmeacuterseacuteklete az azt alkotoacute reacuteszecskeacutek mozgaacutesaacutenak hevesseacutegeacutevel kapcsolatos A
magasabb hőmeacuterseacuteklet hevesebb rezgő vagy gyorsabb haladoacute mozgaacutesaacutet miacuteg az alacsonyabb
hőmeacuterseacuteklet keveacutesbeacute heves rezgő vagy lassabb haladoacute mozgaacutesaacutet jelenti a reacuteszecskeacuteknek
A hőmeacuterseacuteklet egy aacutellapotot jellemez miacuteg a hő egy folyamatot
A Celsius eacutes a Kelvin hőmeacuterseacutekleti skaacutela
A Celsius-skaacutela alsoacute hataacutera a -273 degC jele t [t] = degC
A Kelvin-skaacutela alsoacute hataacutera a 0K (abszoluacutet nulla fok) jele T [T] = K
A keacutet skaacutela koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg az alsoacute hataacuter eacuterteacutekeacuteben van a keacutet skaacutela el van tolva egymaacuteshoz keacutepest
273 egyseacuteggel
A keacutet skaacutela koumlzoumltti aacutetalakiacutetaacutesi keacuteplet
273tT
A hőmeacuterseacuteklet meacutereacutese hőmeacuterők
A testek hőmeacuterseacuteklete hőmeacuterőkkel meacuterhető
A meacutereacutes alapjaacuteul szolgaacutelhat peacuteldaacuteul az anyagok hőtaacutegulaacutesa vagy az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesa a
hőmeacuterseacuteklet vaacuteltozaacutesaacuteval
A hagyomaacutenyos hőmeacuterőkben olyan folyadeacutek talaacutelhatoacute amely a meacutereacutesi tartomaacutenyon beluumll folyeacutekony
halmazaacutellapotuacute marad Erre leggyakrabban az alkoholt eacutes a higanyt hasznaacuteljaacutek A hőmeacuterő egy kis
keresztmetszetű uumlvegcsővel ellaacutetott tartaacutelyboacutel eacutes az ehhez tartozoacute skaacutelaacuteboacutel aacutell A hőmeacuterseacuteklet
vaacuteltozaacutesakor a folyadeacutek megvaacuteltoztatja teacuterfogataacutet ami miatt megvaacuteltozik a csőben a folyadeacutekszint A
folyadeacutek (eacutes iacutegy a hőmeacuterővel kapcsolatban levő test) hőmeacuterseacuteklete a skaacutelaacuteroacutel olvashatoacute le (a folyadeacutek
felsziacuteneacutevel egyvonalban levő eacuterteacutek)
A digitaacutelis hőmeacuterők az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesaacutet meacuterik A meacutert analoacuteg jelek digitaacutelisakkaacute
keruumllnek aacutetalakiacutetaacutesra majd ezek alapjaacuten toumlrteacutenik az eacuterteacutek kijelzeacutese
A hővezeteacutes a hőaacuteramlaacutes a hősugaacuterzaacutes
Hővezeteacutes eseteacuten az energia reacuteszecskeacuteről ndash reacuteszecskeacutere aacutetadoacutedva terjed
A folyamat soraacuten nincs anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hővezeteacutes a szilaacuterd anyagokra jellemző
Hőaacuteramlaacutes eseteacuten az energiaacutet a reacuteszecskeacutek a hőforraacutestoacutel felveszik elszaacutelliacutetjaacutek majd leadjaacutek
A folyamat soraacuten van anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hőaacuteramlaacutes folyadeacutekokra eacutes gaacutezokra jellemző
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten az energiaaacutetadaacutes elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban toumlrteacutenik
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten nincs szuumlkseacuteg koumlzegre az energia aacutetadaacutesaacutehoz (pl a Nap melegiacuteti a Foumlldet)
Biofizika jegyzet
14
Az elektromos toumllteacutesmennyiseacuteg
A testek toumlltoumlttseacutegeacutenek a meacuterteacutekeacutet jellemző mennyiseacuteg
Jele Q [Q] = C (coulomb)
Egy proton toumllteacutese 16middot10-19C egy elektron toumllteacutese -16middot10-19C
Egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacutegnek koumlruumllbeluumll 6middot1018 szaacutemuacute proton toumllteacutese felel meg
Az elektromos teacuter
Az elektromos teacuter a toumlltoumltt testek azon koumlrnyezete ahol az elektromos hataacutes eacuterveacutenyesuumll
Az elektromos teacuter
nem eacuterzeacutekelhető
kimutathatoacute toumlltoumltt test segiacutetseacutegeacutevel
koumllcsoumlnhataacutest koumlzvetiacutet a toumlltoumltt testek koumlzoumltt
a toumlltoumltt testtől taacutevolodva csoumlkken az erősseacutege
Az elektromos teacuter jellemezhető az erővonalakkal Ezek olyan goumlrbeacutek melyek menteacuten egy toumlltoumltt test
elmozdul Az erővonalak a pozitiacutev toumllteacutesen kezdődnek a negatiacutevon veacutegződnek eacutes nem metszik
egymaacutest
Az elektromos potenciaacutel
Az elektromos potenciaacutel az elektromos teacuter munkaveacutegző keacutepesseacutegeacutet jellemző mennyiseacuteg
Az elektromos teacuter adott pontjaacutenak a potenciaacutelja megegyezik azzal a munkaacuteval amelyet a teacuter veacutegez
akkor amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet az adott pontboacutel a veacutegtelenbe (vagy egy
tetszőleges nullapotenciaacuteluacutenak vaacutelasztott pontba)
Jele U [U] = V (volt)
Az elektromos feszuumlltseacuteg
Az elektromos feszuumlltseacuteg az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg
Az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti feszuumlltseacuteg egyenlő azzal a munkaacuteval melyet a teacuter veacutegez akkor
amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet a keacutet pont koumlzoumltt
Jele U [U] = V (volt)
Keacutet toumlltoumltt test koumlzoumltti feszuumlltseacuteg a testek koumlzoumltti toumllteacuteskuumlloumlnbseacuteget jellemzi
Egyenfeszuumlltseacuteg vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg
Egyenfeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev sarka mindig pozitiacutev negatiacutev sarka mindig negatiacutev
marad (a sarkok nem csereacutelődnek fel az idő muacutelaacutesaacuteval)
Vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev eacutes negatiacutev sarka azonos időkoumlzoumlnkeacutent
ismeacutetlődve felcsereacutelődik (a haacuteloacutezati 230V-os 50Hz-es frekvenciaacutejuacute feszuumlltseacuteg eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent 100-szor)
A feacutemek szerkezete
A feacutemeket helyhez koumltoumltt pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes az ezek koumlzoumltt szabadon mozgoacute negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Biofizika jegyzet
15
A szabad elektronok jelenleacutete okozza azt hogy a feacutemek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
Vezetők szigetelők feacutelvezetők
A vezetők olyan anyagok melyekben jelen vannak szabad toumllteacuteshordozoacutek (elektronok ionok)
melynek koumlvetkezteacuteben ezek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
A szigetelők olyan anyagok melyekben nincsenek jelen szabad toumllteacuteshordozoacutek ezeacutert ezek rosszul
vezetik az elektromossaacutegot
A feacutelvezetők olyan anyagok melyekben szobahőmeacuterseacutekleten talaacutelhatoacutek szabad elektronok de ezek
szaacutema fuumlgg a hőmeacuterseacutekleteacutetől A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel a szabad elektronok szaacutema noumlvekszik a
feacutelvezető ellenaacutellaacutesa csoumlkken (ellenteacutetben a vezetőkkel)
A legismertebb feacutelvezetők a sziliacutecium eacutes a germaacutenium
A feacutelvezetőket adaleacutekoljaacutek (szennyezik) olyan atomokkal melyeknek eggyel toumlbb vagy kevesebb
elektronja van a kuumllső elektronheacutejon mint a feacutelvezetőnek (5 vagy 3) iacutegy leacutetrehozva n- illetve p-
tiacutepusuacute feacutelvezetőt
Az elektromos aacuteram
Az elektromos aacuteram az elektronok rendezett mozgaacutesa a feacutemekben
Mivel aacuteram nem csak feacutemekben folyhat (hanem peacuteldaacuteul folyadeacutekokban vagy gaacutezokban is)
aacuteltalaacutenosabb megfogalmazaacutesban az aacuteram a toumllteacuteshordozoacutek rendezett mozgaacutesa valamilyen anyagban
Az aacuteramkoumlroumlkben az aacuteram az aacuteramforraacutes pozitiacutev sarka felől folyik a negatiacutev feleacute (az elektronok ezzel
ellenteacutetes iraacutenyba mozognak a vezetőben)
Egyenaacuteram vaacuteltakozoacute aacuteram
Egyenaacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben nem vaacuteltozik meg (az elektronok a
vezetőben mindig ugyanabba az iraacutenyba haladnak)
Vaacuteltakozoacute aacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődve
ellenteacutetesre vaacuteltozik (az elektronok rezgő mozgaacutest veacutegeznek a vezetőben)
Az aacuteramerősseacuteg
Az aacuteramerősseacuteg megadja azt hogy egy vezető keresztmetszeteacuten egyseacutegnyi idő alatt mekkora
mennyiseacutegű toumllteacutes halad keresztuumll
Jele I [I]=A (amper)
A aacuteram hataacutesai
Hőhataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők a bennuumlk folyoacute aacuteram hataacutesaacutera felmelegszenek
A felmelegedeacutes meacuterteacuteke fuumlgg a vezető keresztmetszeteacutetől eacutes a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
ionok
elektronok
Biofizika jegyzet
16
Alkalmazaacutes vasaloacute izzoacute olvadoacute biztosiacuteteacutek villanyrezsoacute kenyeacuterpiriacutetoacute stb
Maacutegneses hataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teacuter van jelen
A maacutegneses teacuter erősseacutege fuumlgg a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
Alkalmazaacutes elektromaacutegnes hangszoacuteroacute villanymotor stb
Keacutemiai (vegyi) hataacutes Aacuterammal aacutetjaacutert folyadeacutekboacutel a folyadeacutekba helyezett elektroacutedoknaacutel anyag vaacutelik
ki az aacuteram hataacutesaacutera
Alkalmazaacutes elektroliacutezis (pl a viacutez felbontaacutesa H2-re eacutes O2-re) feacutemek veacutedőreacuteteggel toumlrteacutenő bevonaacutesa
stb
Bioloacutegiai hataacutes Az eacutelő szervezetekben az aacuteram izomreakcioacutekat vaacutelthat ki eacutes eacutegeacutesi seacuteruumlleacuteseket
okozhat Kellően nagy erősseacutegű aacuteram halaacutelos is lehet A nagyfrekvenciaacutejuacute aacuteram a vezető (a test)
feluumlleteacuten folyik nem annak belsejeacuteben iacutegy ilyen esetekben nem vaacutelt ki izomreakcioacutet (Skin-hataacutes)
A kondenzaacutetor
A kondenzaacutetor keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan elhelyezett feacutemlemezből aacutell melyek egymaacutestoacutel el
vannak szigetelve A feacutemlemezek a fegyverzetek a koumlzoumlttuumlk talaacutelhatoacute szigetelő anyag a dielektrikum
A kondenzaacutetor fegyverzetein toumllteacutesek halmozhatoacutek fel A toumllteacutesbefogadoacute keacutepesseacutege a kondenzaacutetornak
a kapacitaacutesa A kapacitaacutes meacuterteacutekegyseacutege a farad
Az elektromos ellenaacutellaacutes
A vezetők akadaacutelyozzaacutek a bennuumlk folyoacute aacuteramot gaacutetoljaacutek a toumllteacuteshordozoacutek mozgaacutesaacutet
Az elektromos ellenaacutellaacutes kifejezi azt hogy egy vezető milyen meacuterteacutekben akadaacutelyozza a benne folyoacute
aacuteramot
Jele R [R]=Ω (ohm) (Ω ndash omega)
Adott feacutemvezeteacutek elektromos ellenaacutellaacutesa fuumlgg
az anyagi minőseacutegeacutetől
a keresztmetszeteacutetől
a hosszuacutesaacutegaacutetoacutel
a hőmeacuterseacutekleteacutetől (noumlvelve a feacutem hőmeacuterseacutekleteacutet ellenaacutellaacutesa megnő csoumlkkentve azt ellenaacutellaacutesa
lecsoumlkken)
A szupravezeteacutes bizonyos feacutemek eacutes maacutes oumlsszetett vegyuumlletek azon tulajdonsaacutega hogy kellően
alacsony hőmeacuterseacutekleten elektromos ellenaacutellaacutesuk nullaacutera csoumlkken Az anyag fajtaacutejaacutetoacutel fuumlggően ez
jellemzően -170degC alatti hőmeacuterseacutekleten joumln leacutetre Ebben az aacutellapotaacuteban az anyag bdquokitasziacutetjardquo magaacuteboacutel
a maacutegneses teret Nagy erősseacutegű elektromaacutegnesekben szupravezető anyagokat alkalmaznak
Ohm toumlrveacutenye
Kapcsolatot teremt egy vezető (fogyasztoacute) ellenaacutellaacutesa a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteg eacutes a benne folyoacute aacuteram
erősseacutege koumlzoumltt
R
UI
I ndash aacuteramerősseacuteg
U ndash feszuumlltseacuteg
R ndash elektromos ellenaacutellaacutes
Egy vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutege egyenesen araacutenyos a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteggel eacutes fordiacutetottan
araacutenyos a vezető elektromos ellenaacutellaacutesaacuteval
Biofizika jegyzet
17
A voltmeacuterő
Feszuumlltseacutegmeacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
paacuterhuzamosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa nagy az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
Az ampermeacuterő
Aacuteramerősseacuteg meacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
sorosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa kicsi az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
A maacutegneses teacuter
A maacutegneses teret az elektronok rendezett mozgaacutesa hozza leacutetre Az egyes anyagok maacutegneses
tulajdonsaacutega az elektronok atomon beluumlli mozgaacutesaacutera vezethető vissza A maacutegneses tulajdonsaacutegot
mutatoacute (maacutegnesezhető) feacutemek a vas a nikkel eacutes a kobalt
Az anyagok maacutegneses tulajdonsaacutega hőmeacuterseacutekletfuumlggő A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel az illető anyag
maacutegnesezettseacutege csoumlkken eacutes kellően magas hőmeacuterseacutekleten ez meg is szűnik
Az elektromaacutegnes
Az elektromaacutegnes esteacuten a maacutegneses teret elektromos aacuteram hozza leacutetre Az elektromaacutegnes egy
tekercsből eacutes egy vasmagboacutel aacutell Az elektromaacutegnes tekercse hozza leacutetre a maacutegneses teret melyet a
tekercs belsejeacuteben elhelyezett vasmag magaacuteba sűriacutet
Az elektromaacutegnes maacutegneses tereacutenek erősseacutege az aacuteramerősseacuteg vaacuteltoztataacutesaacuteval szeacuteles tartomaacutenyban
vaacuteltoztathatoacute
A maacutegneses teacuter erővonalai
A maacutegneses teacuter jellemezhető az erővonalaival amelyek
olyan zaacutert goumlrbeacutek melyek a maacutegnes eacuteszaki poacutelusaacuteboacutel
indulnak ki eacutes a deacutelibe eacuterkeznek Ezek zaacutert vonalak
melyek a maacutegnes belsejeacuteben is folytatoacutednak Az
erővonalakat pl vasreszeleacutekkel lehet szemleacuteltetni
(laacutethatoacutevaacute tenni)
A homogeacuten maacutegneses teacuter eseteacuten az erővonalak
egyenesek egymaacutessal paacuterhuzamosak eacutes egyenlő
taacutevolsaacutegra talaacutelhatoacutek egymaacutestoacutel
A maacutegneses indukcioacutevektor
A maacutegneses teacuter jellemezhető egy fizikai mennyiseacuteggel a maacutegneses indukcioacutevektorral
Jele B
[ B
] = T (tesla)
Egy maacutesik meacuterteacutekegyseacutege a gauss (1T = 10000gauss)
R
U I
R
U I
Biofizika jegyzet
18
Az indukcioacutevektor nagysaacutega a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutet iraacuteny a maacutegneses teacuter erővonalait jellemzi
Neacutehaacuteny peacutelda a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutere
Foumlld 005mT
hűtőmaacutegnes 100mT
ferrit maacutegnes 035T
neodiacutemium maacutegnes 1-14T
MRI 1-3T
LHC szupravezető dipoacutel maacutegnesei 83T
A Lorentz erő
Maacutegneses teacuterben mozgoacute elektromosan toumlltoumltt testre valamint maacutegneses teacuterben talaacutelhatoacute aacuterammal
aacutetjaacutert vezetőre erő hat a Lorentz erő
Elektromaacutegneses hullaacutemok
Vaacuteltozoacute erősseacutegű maacutegneses teacuter a koumlrnyezeteacuteben elektromos teret kelt
Vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos teacuter a koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teret kelt
Az elektromaacutegneses teacuter vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos eacutes maacutegneses terekből tevődik oumlssze melyek
koumllcsoumlnoumlsen leacutetrehozzaacutek egymaacutest
Az elektromaacutegneses teacuternek a gyorsuloacute elektromos toumllteacutesről levaacuteloacute eacutes attoacutel fuumlggetlenuumll a teacuterben terjedő
formaacuteja az elektromaacutegneses hullaacutem
Az elektromaacutegneses hullaacutemok terjedeacutesi sebesseacutege egyenlő a feacutenysebesseacuteggel leacuteguumlres teacuterben (vagy
levegőben) c = 300000 kms
Elektromaacutegneses hullaacutemok eseteacuten az elektromos eacutes a maacutegneses terek vaacuteltozaacutesi siacutekjai egymaacutesra
merőlegesek
Az elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (hullaacutemot) gyorsuloacute toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek bocsaacutetanak ki
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (raacutedioacutehullaacutemokat) bocsaacutetanak ki az antennaacutek melyekben az elektronok
rezgő mozgaacutest veacutegeznek
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (feacutenyt) bocsaacutetanak ki az atomok elektronjai azt koumlvetően hogy az
atomok valamilyen formaacuteban energiaacutet kaptak
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (roumlntgensugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki a hirtelen lefeacutekeződő nagy sebesseacutegű
elektronok
E
B
terjedeacutesi iraacuteny
E
Biofizika jegyzet
19
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (gamma sugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki az atommagok magaacutetalakulaacutesokkor
Az elektromaacutegneses spektrum
Megnevezeacutes Hullaacutemhossz (m) Frekvencia (Hz)
Hosszuacutehullaacutemok gt 1000 lt 3∙105
Koumlzeacutephullaacutemok 1000 ndash 200 3∙105 ndash 15∙106
Aacutetmeneti hullaacutemok 200 ndash 100 15∙106 - 3∙106
Roumlvidhullaacutemok 100 ndash 10 3∙106 - 3∙107
Ultraroumlvid hullaacutemok 10 - 1 3∙107 - 3∙108
Mikrohullaacutemok 03 - 3∙10-5 109 - 1013
Infravoumlroumls feacuteny 3∙10-5 ndash 10-6 1013 - 3∙1014
Laacutethatoacute feacuteny 10-6 ndash 10-7 3∙1014 - 3∙1015
Ultraibolya feacuteny 10-7 ndash 10-8 3∙1015 - 3∙1016
Roumlntgensugarak 10-8 ndash 10-12 3∙1016 - 3∙1020
Gammasugarak 10-12 - 3∙10-14 3∙1020 - 1022
Kozmikus sugarak lt 3∙10-14 gt 1022
A fenti adatok csak taacutejeacutekoztatoacute jellegűek a tartomaacutenyok koumlzoumltt nem huacutezhatoacute eacuteles hataacuter azok reacuteszben
fedik egymaacutest
A roumlntgensugaacuterzaacutes
Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki a feacutemnek uumltkoumlző nagy sebesseacutegű elektronok mikoumlzben lelassulnak
(feacutekezeacutesi sugaacuterzaacutes) Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki azok a feacutematomok melyeknek nagyenergiaacutejuacute
elektronok uumltkoumlznek Ekkor a becsapoacutedoacute elektron az atom belső elektronheacutejaacuteroacutel kiuumlt egy elektront
melynek helyeacutere egy maacutesik elektron ugrik egy kuumllsőbb heacutejroacutel mikoumlzben elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest
bocsaacutet ki
A feacuteny jellemzői
kettős termeacuteszetű elektromaacutegneses hullaacutem eacutes reacuteszecske ndash terjedeacuteskor elektromaacutegneses
hullaacutemkeacutent az anyaggal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesakor reacuteszecskekeacutent (foton) viselkedik
egyenes vonal menteacuten terjed
terjedeacutesi sebesseacutege leacuteguumlres teacuterben (vagy levegőben) c = 300000kms
maacutes aacutetlaacutetszoacute anyagban sebesseacutege kisebb pl viacutezben 225000kms uumlvegben 200000kms
hullaacutemhossz tartomaacutenya 760nm - 380nm
A foton
A feacuteny az energiaacutet nem folytonosan hanem adagokban (kvantumokban) szaacutelliacutetja (ezeacutert az energia
kibocsaacutetaacutes eacutes elnyeleacutes is csak adagokban toumlrteacutenhet) A foton az elektromaacutegneses teacuter legkisebb
energiaegyseacutege Nyugalmi toumlmege 0 eacutes csakis feacutenysebesseacuteggel terjedhet Energiaacuteja hmiddotf ahol f a feacuteny
frekvenciaacuteja h a Planck aacutellandoacute (h = 663∙10-34Js)
A feacutenyvisszaverődeacutes eacutes toumlrveacutenyei
A feacutenyvisszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve ndash amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe
Biofizika jegyzet
20
i ndash beeseacutesi szoumlg irsquo ndash visszaverődeacutesi szoumlg
I A beeső feacutenysugaacuter a beeseacutesi merőleges eacutes a visszavert feacutenysugaacuter egy siacutekban van
II A beeseacutesi eacutes a visszaverődeacutesi szoumlgek egymaacutessal egyenlők (i = irsquo)
A feacutenytoumlreacutes a toumlreacutesmutatoacute
A feacutenytoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve - amely keacutet aacutetlaacutetszoacute anyagot
elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash aacutetleacutep a maacutesodik koumlzegbe uacutegy hogy megvaacuteltozik terjedeacutesi iraacutenya
A jelenseacuteg azeacutert koumlvetkezik be mert a feacuteny a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjed
A toumlreacutesmutatoacute a feacutenytoumlreacutes meacuterteacutekeacutet jellemző araacutenyszaacutem
Jele n
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete (abszoluacutet toumlreacutesmutatoacute)
anyagbanilletőazsebesseacutegeterjedeacutesifeacutenya
teacuterbenleacuteguumlressebesseacutegeterjedeacutesifeacutenyan
A toumlreacutesmutatoacute szaacutemeacuterteacuteke nem lehet 1-neacutel kisebb (n = 1 leacuteguumlres teacuter vagy levegő eseteacuten)
pl nviacutez = 133 nuumlveg = 15
Ha a feacuteny kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl levegőből
viacutezbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg (r) kisebb mint a beeseacutesi (i) ha nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet
kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl viacutezből levegőbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg nagyobb mint a beeseacutesi A
merőlegesen beeső feacutenysugaacuter nem toumlrik meg
A teljes visszaverődeacutes
Ha a feacuteny nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba akkor a toumlreacutesi szoumlg
nagyobb mint a beeseacutesi szoumlg (aacutebra 1-es eacutes 2-es feacutenysugaacuter)
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
megtoumlrt feacutenysugaacuter beeseacutesi
merőleges
i
r
n1 pl levegő
n2 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i
6
megtoumlrt feacutenysugaacuter
1 anyag
2 anyag
hataacuterfeluumllet
beeső feacutenysugaacuter
visszavert feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i irsquo
Biofizika jegyzet
21
Ha a beeseacutesi szoumlg eleacuter egy kellően nagy eacuterteacuteket akkor a toumlreacutesi szoumlg 90deg lesz ndash a feacuteny nem leacutep aacutet a
maacutesodik anyagba (aacutebra 3-as feacutenysugaacuter) Ez a beeseacutesi szoumlg a hataacuterszoumlg (ℓ)
Ha a beeső feacutenysugaacuter beeseacutesi szoumlge kisebb mint a hataacuterszoumlg akkor feacutenytoumlreacutes joumln leacutetre ha pedig
nagyobb akkor teljes visszaverődeacutes (aacutebra 4-es feacutenysugaacuter)
Teljes visszaverődeacutes eseteacuten a feacuteny 100-a visszaverődik a hataacuterfeluumlletről
Az optikai szaacutel
Az optikai szaacutel egy koumlnnyen hajliacutethatoacute nagy tisztasaacuteguacute aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt szaacutel mely
feacutenytovaacutebbiacutetaacutesra alkalmas
Az optikai szaacutelak a teljes visszaverődeacutesek sorozataacutenak eredmeacutenyekeacutent tovaacutebbiacutetjaacutek a feacutenyt
Az optikai szaacutelak egy nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute magboacutel eacutes az ezt koumlruumllvevő kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute heacutejboacutel
aacutellnak A teljes visszaverődeacutes a keacutet reacuteteg hataacuterfeluumlleteacuten megy veacutegbe
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes)
A feheacuter feacuteny oumlsszetett nagyon sok kuumlloumlnboumlző sziacutenű feacutenysugaacuterboacutel tevődik oumlssze
Feacutenytoumlreacuteskor a kuumlloumlnboumlző sziacutenű oumlsszetevők kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben toumlrnek meg iacutegy a feheacuter feacuteny
felbomlik oumlsszetevőire Ez a jelenseacuteg a diszperzioacute vagy sziacutenszoacuteroacutedaacutes
Prizma egy haacuteromszoumlg alapuacute uumlveghasaacuteb melynek segiacutetseacutegeacutevel a feheacuter feacuteny oumlsszetevőire bonthatoacute
1
1
2
2
3
3
4 4
ℓ
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
hataacuterfeluumllet
voumlroumls
narancs
saacuterga
zoumlld
keacutek
ibolya
ernyő
feheacuter feacutenysugaacuter prizma
Biofizika jegyzet
22
A sziacutenkevereacutes
A feheacuter feacuteny sziacutenekre bontaacutesakor keletkező sziacuteneket oumlsszekeverve (egymaacutesra vetiacutetve) visszakaphatoacute a
feheacuter sziacuten
A feheacuter feacuteny oumlsszetevőiből elegendő haacuterom a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutent megfelelő araacutenyban
oumlsszekeverni a feheacuter sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz A haacuterom alapsziacuten megfelelő araacutenyuacute kevereacuteseacuteből baacutermilyen
sziacuten előaacutelliacutethatoacute az additiacutev (oumlsszeadoacute) sziacutenkevereacutes segiacutetseacutegeacutevel
A sziacutenkevereacutesnek egy maacutesik moacutedja a szubtraktiacutev (kivonoacute) sziacutenkevereacutes melynek alapsziacutenei a ciaacuten a
saacuterga eacutes a magenta Ezen technika eseteacuteben a feheacuter feacutenyből sziacutenszűrők segiacutetseacutegeacutevel adott
komponenseket kell kivonni a kiacutevaacutent sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz
Az oumlsszeadoacute sziacutenkevereacutes az elektronikus megjeleniacutetők eseteacuteben a kivonoacute a nyomdatechnikaacuteban keruumll
alkalmazaacutesra
A feacutenyinterferencia
Az a jelenseacuteg melynek soraacuten ugyanazon feacutenyforraacutesboacutel szaacutermazoacute keacutet feacutenysugaacuter a teacuter egy adott
pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy gyengiacutetve egymaacutest
A keacutetreacuteses interferencia
A feacutenyforraacutes feacutenyeacutet keacutet reacutesen kell keresztuumllbocsaacutetani majd ernyőn felfogni amelyen interferenciakeacutep
jelenik meg (vilaacutegos eacutes soumlteacutet saacutevok koumlvetik egymaacutest)
Az ernyő adott pontjaacuteban talaacutelkozoacute feacutenysugarak uacutetkuumlloumlnbseacutegeacutenek a hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott
meacuterteacuteke befolyaacutesolja azt hogy az illető pontban vilaacutegos vagy soumlteacutet saacutev jelenik meg
A polarizaacutelt feacuteny
A feacuteny transzverzaacutelis hullaacutem
A polarizaacutelt feacuteny olyan feacutenysugarakboacutel aacutell melyek elektromos tere csak egy bizonyos siacutekban vaacuteltozik
(nem pedig nagyon sok baacutermilyen iraacutenyuacute siacutekban)
pl az uumlvegről bizonyos szoumlgben visszaverődő feacutenysugarak polarizaacuteltak vagy bizonyos tiacutepusuacute LCD
kijelzők polarizaacutelt feacutenyt bocsaacutetanak ki
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek
A lencseacutek olyan aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt optikai eszkoumlzoumlk melyeknek legalaacutebb az egyik feluumllete
nem siacutekfeluumllet eacutes melyek műkoumldeacutese a feacutenytoumlreacutesen alapul
A gyűjtőlencseacutek koumlzeacuteptaacutejon vastagabbak a szeacutelek feleacute pedig elveacutekonyodnak
egysziacutenű feacutenyforraacutes
soumlteacutet saacutev vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
vilaacutegos saacutev
Biofizika jegyzet
23
optikai főtengely ndash a lencse szimmetriatengelye
O pont ndash optikai koumlzeacuteppont
F pont ndash foacutekusz
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
keresztuumllmennek a foacutekuszon
A szoacuteroacutelencseacutek koumlzeacuteptaacutejon veacutekonyabbak a szeacutelek feleacute pedig vastagabbak
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
meghosszabbiacutetaacutesaik keresztuumllmennek a foacutekuszon
F O F
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
5
ALAPFOGALMAK
A nemzetkoumlzi meacuterteacutekegyseacutegrendszer (SI) alapegyseacutegei
Alapegyseacuteg Jele Fizikai mennyiseacuteg Jele
meacuteter m hosszuacutesaacuteg s
maacutesodperc s idő t
kilogramm kg toumlmeg m
amper A aacuteramerősseacuteg I
kelvin K hőmeacuterseacuteklet T
kandela cd feacutenyerősseacuteg I
moacutel mol anyagmennyiseacuteg n
Meacuterteacutekegyseacutegek toumlbbszoumlroumlsei eacutes toumlrt reacuteszei (prefixumok)
Toumlbbszoumlroumls Jele Vaacuteltoacuteszaacutem Toumlrt reacutesz Jele Vaacuteltoacuteszaacutem
deka- da 10 deci- d 10-1
hekto- h 102 centi- c 10-2
kilo- k 103 mili- m 10-3
mega- M 106 mikro- μ 10-6
giga- G 109 nano- n 10-9
tera- T 1012 piko- p 10-12
Skalaacuterndash eacutes vektormennyiseacutegek
A fizika mennyiseacutegek a koumlvetkező keacutet nagy csoportra oszthatoacutek
skalaacutermennyiseacutegek
vektormennyiseacutegek
A skalaacutermennyiseacutegek egyetlen szaacutemadattal (nagysaacuteggal) jellemezhetők
pl idő toumlmeg teacuterfogat hőmeacuterseacuteklet
A vektormennyiseacutegek egy szaacutemadattal (nagysaacuteggal) eacutes egy iraacutennyal jellemezhetők
pl elmozdulaacutes sebesseacuteg gyorsulaacutes erő
Jeloumlleacutes x
ahol x a fizikai mennyiseacuteg betűjele
A vektorokat iraacutenyiacutetott szakaszokkal (nyilakkal) aacutebraacutezoljuk
A testek tehetetlenseacutege a toumlmeg
A tehetetlenseacuteg toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben minden test megőrzi nyugalmi helyzeteacutet vagy egyenes
vonaluacute egyenletes mozgaacutesaacutet (mozgaacutesaacutellapotaacutet) mindaddig amiacuteg ezt egy maacutesik test vagy mező meg
nem vaacuteltoztatja
A toumlmeg a testek tehetetlenseacutegeacutet jellemző mennyiseacuteg a testek tehetetlenseacutegeacutenek a meacuterteacuteke
Jele m [m] = kg
A toumlmeg szaacutemszerűen kifejezi azt hogy egy test mennyire tehetetlen
A sűrűseacuteg
A sűrűseacuteg megadja az egyseacutegnyi teacuterfogatuacute test toumlmegeacutet
Biofizika jegyzet
6
Jele ρ (roacute) [ρ] = kgm3
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
V
mρ
ρ ndash sűrűseacuteg
m ndash toumlmeg
V ndash teacuterfogat
A testek koumllcsoumlnhataacutesa az erő
Ha egy test hat egy maacutesik testre a maacutesik is visszahat az elsőre (ugyanakkora nagysaacuteguacute de ellenteacutetes
iraacutenyuacute erővel) A testek koumllcsoumlnoumls egymaacutesra hataacutesa a koumllcsoumlnhataacutes
Az erő a testek koumllcsoumlnhataacutesaacutenak a meacuterteacuteke
Az erő a testek mozgaacutesaacutellapot-vaacuteltozaacutesaacutet (sebesseacutegvaacuteltozaacutesaacutet) okozoacute hataacutes
Jele F
[ F
] = N (newton)
A neheacutezseacutegi erő
A neheacutezseacutegi erő a Foumlld reacuteszeacuteről a koumlrnyezeteacuteben talaacutelhatoacute testekre hatoacute gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő Ez az
erő (megkoumlzeliacutetőleg) a Foumlld koumlzeacuteppontja feleacute mutat
Egy test suacutelya az az erő amellyel a test nyomja az alaacutetaacutemasztaacutest vagy huacutezza a felfuumlggeszteacutest
Jele G
[ G
] = N
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
gmG
G ndash suacutely
m ndash toumlmeg
g ndash gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes (g = 981ms2)
A gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes az a gyorsulaacutes amellyel a szabadon eső testek rendelkeznek amennyiben a
leacutegellenaacutellaacutes nem befolyaacutesolja mozgaacutesukat
Valamely testre hatoacute neheacutezseacutegi erő nagysaacutega eacutes annak suacutelyaacutenak nagysaacutega megegyezik
Suacutelytalansaacuteg a suacutelytalansaacuteg aacutellapotaacuteban a testek nem nyomjaacutek az alaacutetaacutemasztaacutest eacutes nem huacutezzaacutek a
felfuumlggeszteacutest
A szabadon eső testek a suacutelytalansaacuteg aacutellapotaacuteban vannak
A toumlmeg eacutes a suacutely koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg
a toumlmeg a testek tehetetlenseacutegeacutet jellemzi kilogrammban meacuterjuumlk
a suacutely egy erő newtonban meacuterjuumlk
Valamely test suacutelya fuumlgg a gravitaacutecioacutes koumlruumllmeacutenyektől (pl kuumlloumlnboumlzik a Foumlldoumln eacutes a Holdon) toumlmege
viszont minden koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt ugyanakkora
A lenduumllet a forgatoacutenyomateacutek a perduumllet
A lenduumllet a testek mozgaacutesaacutellapotaacutet jellemző mennyiseacuteg amely a toumlmeg eacutes a sebesseacuteg szorzatakeacutent
eacutertelmezett
A forgatoacutenyomateacutek valamely erő forgatoacutehataacutesaacutet jellemző mennyiseacuteg mely az erő eacutes annak
forgaacutestengelytől meacutert taacutevolsaacutegaacutenak a szorzatakeacutent eacutertelmezett
A perduumllet valamely test forgaacutesaacutellapotaacutet jellemző mennyiseacuteg amely a test lenduumllet-nyomateacuteka
Biofizika jegyzet
7
A mechanikai munka
Egy erő akkor veacutegez munkaacutet ha a test amelyre hat elmozdul a hataacutesaacutera
Jele W [W] = J (joule)
Egy erő akkor nem veacutegez munkaacutet ha a test amelyre hat nem mozdul el a hataacutesaacutera
A teljesiacutetmeacuteny
A teljesiacutetmeacuteny a munkaveacutegzeacutes sebesseacutegeacutet jellemző fizikai mennyiseacuteg
A teljesiacutetmeacuteny megadja azt hogy egy erő egy maacutesodperc alatt mennyi munkaacutet veacutegez
Jele P [P] = W (watt)
A mechanikai energia
Az energia a testek munkaveacutegző keacutepesseacutegeacutet jellemző fizikai mennyiseacuteg
Ha egy test baacutermilyen okboacutel kifolyoacutelag munkaveacutegzeacutesre keacutepes energiaacuteval rendelkezik
Jele E [E] = J (joule)
A rezgő mozgaacutes a rezgő mozgaacutest jellemző mennyiseacutegek
Rezgő mozgaacutest veacutegző test a nyugalmi (egyensuacutelyi) helyzeteacutehez viszonyiacutetva szimmetrikusan mozog
eacutes mozgaacutesa azonos időkoumlzoumlnkeacutent megismeacutetlődik
A perioacutedusidő egy teljes rezgeacutes elveacutegzeacuteseacutehez szuumlkseacuteges idő
Jele T [T] = s
A frekvencia az egy maacutesodperc alatt elveacutegzett rezgeacutesek szaacutema
Jele f [f] = 1s = Hz (hertz)
1Tf
A kiteacutereacutes a test aktuaacutelis eacutes nyugalmi helyzete koumlzoumltti taacutevolsaacuteg
Az amplituacutedoacute a test nyugalmi helyzete eacutes valamelyik szeacutelső helyzete koumlzoumltti taacutevolsaacuteg (a test
legnagyobb kiteacutereacutese)
A faacutezis a rezgeacutesaacutellapotot jellemzi Megadja azt hogy a rezgő test egy teljes rezgeacutes haacutenyad reacuteszeacutet
teljesiacutetette egy adott időpontig Egy teljes rezgeacutesnek megfelel 2middotπ radiaacuten faacuteziseacuterteacutek
A faacuteziskuumlloumlnbseacuteg keacutet rezgeacutes koumlzoumltt megadja azt hogy egy teljes rezgeacutes haacutenyad reacuteszeacutevel előzi meg
egyik rezgeacutes a maacutesikat
nyugalmi helyzet
Biofizika jegyzet
8
Rezgeacutestiacutepusok
Csillapiacutetott rezgeacutes eseteacuten az amplituacutedoacute a rezgeacutes soraacuten csoumlkken
Csillapiacutetatlan rezgeacutes esteacuten az amplituacutedoacute a rezgeacutes soraacuten nem vaacuteltozik meg
Keacutenyszerrezgeacutes a rezonancia
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten a test azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődő (periodikus) kuumllső hataacutesra veacutegez rezgő
mozgaacutest
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten a rezgeacutes frekvenciaacuteja megegyezik a kuumllső hataacutes frekvenciaacutejaacuteval
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten ha a kuumllső hataacutes frekvenciaacuteja megegyezik a rezgő test sajaacutet frekvenciaacutejaacuteval
akkor felleacutep a rezonancia jelenseacutege melynek soraacuten a rezgeacutes amplituacutedoacuteja maximaacutelis
Mechanikai hullaacutem
A mechanikai hullaacutem a rezgő mozgaacutes tovaacutebbterjedeacutesi folyamata rugalmas anyagban
A hullaacutem terjedeacutesekor az anyag reacuteszecskeacutei nem veacutegeznek haladoacute mozgaacutest csak rezgő mozgaacutest amely
reacuteszecskeacuteről reacuteszecskeacutere adoacutedik aacutet
A hullaacutemhossz
A hullaacutemhossz az a taacutevolsaacuteg amelyre a hullaacutemforraacutes egy teljes rezgeacutesideje alatt eljut a rezgő mozgaacutes
A hullaacutemhossz keacutet egymaacuteshoz legkoumlzelebb leacutevő azonos moacutedon rezgő reacuteszecske koumlzoumltti taacutevolsaacuteg
Jele λ (lambda) [λ] = m
kiteacutereacutes
idő
kiteacutereacutes
idő
Biofizika jegyzet
9
A hullaacutem terjedeacutesi sebesseacutege
A hullaacutem terjedeacutesi sebesseacutege az a sebesseacuteg amellyel a rezgő mozgaacutes tovaacutebbterjed az illető anyagban
(koumlzegben)
T
λv
v ndash sebesseacuteg
λ ndash hullaacutemhossz
T ndash perioacutedusidő
vagy
fλv f ndash frekvencia
Hullaacutemtiacutepusok
Transzverzaacutelis (kereszt iraacutenyuacute) hullaacutemok eseteacuten a reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya merőleges a
hullaacutemterjedeacutes iraacutenyaacutera
pl viacutez felsziacuteneacuten terjedő hullaacutem
Longitudinaacutelis (hosszanti iraacutenyuacute) hullaacutemok eseteacuten a reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya paacuterhuzamos a
hullaacutemterjedeacutes iraacutenyaacuteval
pl hang
Hullaacutemterjedeacutesi jelenseacutegek
Hullaacutem-visszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem eleacuter egy hataacuterfeluumllethez
amely keacutet anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel majd onnan visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe eacutes ott
folytatja tovaacutebb az uacutetjaacutet
Hullaacutemtoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem eleacuter egy hataacuterfeluumllethez amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel majd azon aacutethaladva megvaacuteltoztatja terjedeacutesi iraacutenyaacutet
A jelenseacuteg oka az hogy a hullaacutemok a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjednek
λ
λ
hullaacutemterjedeacutes iraacutenya
reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya
hullaacutemterjedeacutes iraacutenya
reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya
Biofizika jegyzet
10
Hullaacutemelhajlaacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem akadaacutely mellett elhaladva vagy
reacutesen keresztuumllhaladva megvaacuteltoztatja terjedeacutesi iraacutenyaacutet
A hullaacutemelhajlaacutes meacuterteacuteke reacutes eseteacuten fuumlgg a reacutes hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott nagysaacutegaacutetoacutel (legnagyobb
meacuterteacutekű ha a keacutet taacutevolsaacuteg egymaacutessal oumlsszemeacuterhető)
Interferencia (hullaacutemtalaacutelkozaacutes) az a jelenseacuteg melynek soraacuten keacutet (vagy toumlbb) azonos
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutem a teacuter egy adott pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy
gyengiacutetve egymaacutest
A hang
A hang egy longitudinaacutelis mechanikai hullaacutem
A hang nem terjed leacuteguumlres teacuterben
A hang frekvencia szerinti osztaacutelyozaacutesa
infrahang f lt 20Hz
hallhatoacute hang 20Hz lt f lt 20 000Hz
ultrahang f gt 20 000Hz
A hang terjedeacutesi sebesseacutege
levegőben 340ms
viacutezben 1400ms
aceacutelban 5100ms
A Doppler-hataacutes
A Doppler-hataacutes a megfigyelőhoumlz viszonyiacutetva mozgaacutesban levő hangforraacutes vagy a hangforraacuteshoz
viszonyiacutetva mozgaacutesban levő megfigyelő eseteacuten jelentkezik
Ha a hangforraacutes eacutes a megfigyelő koumlzelednek egymaacuteshoz a hang frekvenciaacuteja megnő (a hang
magasabbaacute vaacutelik) ha taacutevolodnak egymaacutestoacutel a frekvenciaacuteja lecsoumlkken (a hang meacutelyebbeacute vaacutelik)
A frekvencia eltoloacutedaacutes meacuterteacuteke fuumlgg a hangforraacutes eacutes a megfigyelő egymaacuteshoz viszonyiacutetott
sebesseacutegeacutetől
A hangintenzitaacutes (hangerősseacuteg)
A hangintenzitaacutes megadja az egyseacutegnyi feluumlleten egyseacutegnyi idő alatt merőlegesen aacutetaacuteramlott
hangenergia mennyiseacutegeacutet
Jele I [I] = Wm2
A hangintenzitaacutes decibel-ben (dB) fejezhető ki amely az adott hang intenzitaacutesaacutenak a hallaacuteskuumlszoumlb
hangintenzitaacutesaacutehoz valoacute viszonyaacutet adja meg
A hallaacuteskuumlszoumlb I0 = 10-12Wm2 (tapasztalati uacuteton megvaacutelasztott eacuterteacutek)
0
II
Ilg10L (decibel)
A logaritmusos skaacutelaacutet a hangforraacutesok teljesiacutetmeacutenyeacutenek nagyon szeacuteles tartomaacutenya (12-13
nagysaacutegrend) miatt volt ceacutelszerű bevezetni
Az ultrahang előaacutelliacutetaacutesa
Az ultrahang előaacutelliacutetaacutesa jellemzően az elektrostrikcioacute eacutes a magnetostrikcioacute jelenseacutegeacuten alapul
Biofizika jegyzet
11
A piezoelektromossaacuteg bizonyos kristaacutelyok azon tulajdonsaacutega hogy mechanikai hataacutesra feszuumlltseacuteg
jelenik meg bennuumlk Ez a hataacutes meg is fordiacutethatoacute
Az elektrostrikcioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten egy kristaacutely feszuumlltseacuteg hataacutesaacutera rugalmas
alakvaacuteltozaacutest szenved Ilyen kristaacutely peacuteldaacuteul a kvarc Piezoelektromos kristaacutelyok segiacutetseacutegeacutevel
nagyfrekvenciaacutes feszuumlltseacuteg alkalmazaacutesaacuteval ultrahang aacutelliacutethatoacute elő
A magnetostrikcioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten bizonyos maacutegneses anyagok maacutegneses teacuterben
megvaacuteltoztatjaacutek alakjukat Ilyen anyagok segiacutetseacutegeacutevel nagyfrekvenciaacuteval vaacuteltozoacute maacutegneses teacuter
felhasznaacutelaacutesaacuteval ultrahang aacutelliacutethatoacute elő Ilyen anyag peacuteldaacuteul a nikkel
Az ultrahang passziacutev alkalmazaacutesa soraacuten kis energiaacutejuacute ultrahangot alkalmaznak taacutevolsaacuteg meacutereacutesre
vizsgaacutelatok elveacutegzeacuteseacutere
Az aktiacutev alkalmazaacutes eseteacuten nagy energiaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak keacutemiai reakcioacutek vagy bioloacutegiai
folyamatok serkenteacuteseacutere bakteacuteriumok elpusztiacutetaacutesaacutera
A gyoacutegyaacuteszatban az ultrahang előaacutelliacutetaacutesaacutera illetve eacuterzeacutekeleacuteseacutere az elektrostrikcioacute jelenseacutegeacutet
alkalmazzaacutek a transzducernek nevezett ultrahangos fejegyseacuteg eseteacuteben
Halmazaacutellapotok jellemzeacutese
A szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek helyhez koumltoumlttek nem veacutegeznek haladoacute
mozgaacutest az anyag belsejeacuteben csak rezgő mozgaacutest veacutegeznek egy pont koumlruumll
A szilaacuterd anyagok rendelkeznek sajaacutet alakkal eacutes sajaacutet teacuterfogattal
A folyeacutekony halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek nincsenek helyhez koumltve rendezetlen
(oumlssze-vissza) mozgaacutest veacutegeznek az anyag belsejeacuteben A folyadeacutekokat alkotoacute reacuteszecskeacutek koumlzel
talaacutelhatoacutek egymaacuteshoz a koumlzoumlttuumlk hatoacute vonzoacuteerők miatt
A folyadeacutekok nem rendelkeznek sajaacutet alakkal de rendelkeznek sajaacutet teacuterfogattal
A folyadeacutekok oumlsszenyomhatatlanok (gyakorlatilag csak roppant kismeacuterteacutekben nyomhatoacuteak oumlssze)
A leacutegnemű (gaacutez gőz) halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek nincsenek helyhez koumltve
rendezetlen mozgaacutest veacutegeznek eacutes tetszőleges taacutevolsaacutegra eltaacutevolodhatnak egymaacutestoacutel (koumlzoumlttuumlk nem
hatnak vonzoacuteerők)
A leacutegnemű halmazaacutellapotuacute anyagok nem rendelkeznek sem sajaacutet alakkal sem sajaacutet teacuterfogattal
kitoumlltik a rendelkezeacutesuumlkre aacutelloacute teret
A plazma aacutellapot olyan leacutegnemű aacutellapot amelynek eseteacuteben az anyagot alkotoacute reacuteszecskeacutek nem
semlegesek elektromos szempontboacutel (mint a leacutegnemű anyagok eseteacuteben) hanem toumllteacutessel
rendelkeznek A plazma aacutellapot ionizaacutelt gaacutezaacutellapot A plazmaacutet pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Mivel a plazma toumlltoumltt reacuteszecskeacutekből aacutell elektromos eacutes maacutegneses tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek a
leacutegnemű anyagokeacuteitoacutel
A diffuacutezioacute
A diffuacutezioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten keacutet vagy kettőneacutel toumlbb kuumlloumlnboumlző fajta gaacutez (vagy folyadeacutek)
kuumllső hataacutes neacutelkuumll oumlsszekeveredik
A diffuacutezioacutet az anyagok koncentraacutecioacutekuumlloumlnbseacutege miatt kialakuloacute reacuteszecskeaacuteramlaacutes okozza A folyamat
a koncentraacutecioacutekuumlloumlnbseacuteg megszűneacuteseacuteig tart
Biofizika jegyzet
12
A nyomaacutes
A nyomaacutes megadja az egyseacutegnyi feluumlletre (1 neacutegyzetmeacuteter) hatoacute erő nagysaacutegaacutet
Jele p [p] = Nm2 = Pa (pascal)
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
A
Fp
p ndash nyomaacutes
F ndash erő
A ndash teruumllet
A hidrosztatikai nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes valamely (nyugalomban leacutevő) folyadeacutekoszlopban jelen levő a folyadeacutek
suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes nagysaacutega fuumlgg
a folyadeacutek sűrűseacutegeacutetől
a folyadeacutekoszlop magassaacutegaacutetoacutel
a gravitaacutecioacutes teacuter erősseacutegeacutetől
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
hgρp
p ndash hidrosztatikai nyomaacutes
ρ ndash sűrűseacuteg
g ndash gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes (g asymp 10 ms2)
h ndash a folyadeacutekoszlop magassaacutega
A leacutegnyomaacutes
A leacutegnyomaacutes a Foumlldet koumlruumllvevő levegőreacuteteg suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke fuumlgg
a tengerszinttől meacutert magassaacutegtoacutel
a levegő paacuteratartalmaacutetoacutel
A leacutegnyomaacutes szaacutemeacuterteacuteke a tengerszinttől meacutert magassaacuteg noumlvekedeacuteseacutevel csoumlkken (ugyanis csoumlkken a
levegőoszlop magassaacutega tehaacutet csoumlkken annak suacutelya is)
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke tengerszint magassaacutegaacuteban 101000 Pa (= 1 atmoszfeacutera = 760 Hgmm)
Archimeacutedesz toumlrveacutenye
Minden folyadeacutekba vagy gaacutezba meruumllő testre hat egy fuumlggőlegesen felfeleacute iraacutenyuloacute erő amelynek
nagysaacutega megegyezik az illető test aacuteltal kiszoriacutetott folyadeacutek- vagy gaacutezmennyiseacuteg suacutelyaacuteval
Pascal toumlrveacutenye
Folyadeacutekokra gyakorolt kuumllső nyomaacutes a folyadeacutekban gyengiacutetetlenuumll tovaacutebbterjed (jelen lesz annak
minden pontjaacuteban) eacutes annak valamely pontjaacuteban a nagysaacutega minden iraacutenyban ugyanakkora
Aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok
Az aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok nyomaacutesa kisebb mint az ugyanolyan koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt levő
nyugalomban levőkeacute
A nyomaacutescsoumlkkeneacutes meacuterteacuteke fuumlgg
Biofizika jegyzet
13
az aacuteramlaacutes sebesseacutegeacutetől
a sűrűseacutegtől
A hő a hőmeacuterseacuteklet
A hő a termikus koumllcsoumlnhataacutes soraacuten bekoumlvetkező energiavaacuteltozaacutes meacuterteacuteke
Jele Q [Q] = J
A hőmeacuterseacuteklet a testek hőaacutellapotaacutet szaacutemszerűen jellemző mennyiseacuteg
Jele T [T] = K (kelvin)
Valamely test hőmeacuterseacuteklete az azt alkotoacute reacuteszecskeacutek mozgaacutesaacutenak hevesseacutegeacutevel kapcsolatos A
magasabb hőmeacuterseacuteklet hevesebb rezgő vagy gyorsabb haladoacute mozgaacutesaacutet miacuteg az alacsonyabb
hőmeacuterseacuteklet keveacutesbeacute heves rezgő vagy lassabb haladoacute mozgaacutesaacutet jelenti a reacuteszecskeacuteknek
A hőmeacuterseacuteklet egy aacutellapotot jellemez miacuteg a hő egy folyamatot
A Celsius eacutes a Kelvin hőmeacuterseacutekleti skaacutela
A Celsius-skaacutela alsoacute hataacutera a -273 degC jele t [t] = degC
A Kelvin-skaacutela alsoacute hataacutera a 0K (abszoluacutet nulla fok) jele T [T] = K
A keacutet skaacutela koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg az alsoacute hataacuter eacuterteacutekeacuteben van a keacutet skaacutela el van tolva egymaacuteshoz keacutepest
273 egyseacuteggel
A keacutet skaacutela koumlzoumltti aacutetalakiacutetaacutesi keacuteplet
273tT
A hőmeacuterseacuteklet meacutereacutese hőmeacuterők
A testek hőmeacuterseacuteklete hőmeacuterőkkel meacuterhető
A meacutereacutes alapjaacuteul szolgaacutelhat peacuteldaacuteul az anyagok hőtaacutegulaacutesa vagy az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesa a
hőmeacuterseacuteklet vaacuteltozaacutesaacuteval
A hagyomaacutenyos hőmeacuterőkben olyan folyadeacutek talaacutelhatoacute amely a meacutereacutesi tartomaacutenyon beluumll folyeacutekony
halmazaacutellapotuacute marad Erre leggyakrabban az alkoholt eacutes a higanyt hasznaacuteljaacutek A hőmeacuterő egy kis
keresztmetszetű uumlvegcsővel ellaacutetott tartaacutelyboacutel eacutes az ehhez tartozoacute skaacutelaacuteboacutel aacutell A hőmeacuterseacuteklet
vaacuteltozaacutesakor a folyadeacutek megvaacuteltoztatja teacuterfogataacutet ami miatt megvaacuteltozik a csőben a folyadeacutekszint A
folyadeacutek (eacutes iacutegy a hőmeacuterővel kapcsolatban levő test) hőmeacuterseacuteklete a skaacutelaacuteroacutel olvashatoacute le (a folyadeacutek
felsziacuteneacutevel egyvonalban levő eacuterteacutek)
A digitaacutelis hőmeacuterők az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesaacutet meacuterik A meacutert analoacuteg jelek digitaacutelisakkaacute
keruumllnek aacutetalakiacutetaacutesra majd ezek alapjaacuten toumlrteacutenik az eacuterteacutek kijelzeacutese
A hővezeteacutes a hőaacuteramlaacutes a hősugaacuterzaacutes
Hővezeteacutes eseteacuten az energia reacuteszecskeacuteről ndash reacuteszecskeacutere aacutetadoacutedva terjed
A folyamat soraacuten nincs anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hővezeteacutes a szilaacuterd anyagokra jellemző
Hőaacuteramlaacutes eseteacuten az energiaacutet a reacuteszecskeacutek a hőforraacutestoacutel felveszik elszaacutelliacutetjaacutek majd leadjaacutek
A folyamat soraacuten van anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hőaacuteramlaacutes folyadeacutekokra eacutes gaacutezokra jellemző
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten az energiaaacutetadaacutes elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban toumlrteacutenik
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten nincs szuumlkseacuteg koumlzegre az energia aacutetadaacutesaacutehoz (pl a Nap melegiacuteti a Foumlldet)
Biofizika jegyzet
14
Az elektromos toumllteacutesmennyiseacuteg
A testek toumlltoumlttseacutegeacutenek a meacuterteacutekeacutet jellemző mennyiseacuteg
Jele Q [Q] = C (coulomb)
Egy proton toumllteacutese 16middot10-19C egy elektron toumllteacutese -16middot10-19C
Egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacutegnek koumlruumllbeluumll 6middot1018 szaacutemuacute proton toumllteacutese felel meg
Az elektromos teacuter
Az elektromos teacuter a toumlltoumltt testek azon koumlrnyezete ahol az elektromos hataacutes eacuterveacutenyesuumll
Az elektromos teacuter
nem eacuterzeacutekelhető
kimutathatoacute toumlltoumltt test segiacutetseacutegeacutevel
koumllcsoumlnhataacutest koumlzvetiacutet a toumlltoumltt testek koumlzoumltt
a toumlltoumltt testtől taacutevolodva csoumlkken az erősseacutege
Az elektromos teacuter jellemezhető az erővonalakkal Ezek olyan goumlrbeacutek melyek menteacuten egy toumlltoumltt test
elmozdul Az erővonalak a pozitiacutev toumllteacutesen kezdődnek a negatiacutevon veacutegződnek eacutes nem metszik
egymaacutest
Az elektromos potenciaacutel
Az elektromos potenciaacutel az elektromos teacuter munkaveacutegző keacutepesseacutegeacutet jellemző mennyiseacuteg
Az elektromos teacuter adott pontjaacutenak a potenciaacutelja megegyezik azzal a munkaacuteval amelyet a teacuter veacutegez
akkor amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet az adott pontboacutel a veacutegtelenbe (vagy egy
tetszőleges nullapotenciaacuteluacutenak vaacutelasztott pontba)
Jele U [U] = V (volt)
Az elektromos feszuumlltseacuteg
Az elektromos feszuumlltseacuteg az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg
Az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti feszuumlltseacuteg egyenlő azzal a munkaacuteval melyet a teacuter veacutegez akkor
amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet a keacutet pont koumlzoumltt
Jele U [U] = V (volt)
Keacutet toumlltoumltt test koumlzoumltti feszuumlltseacuteg a testek koumlzoumltti toumllteacuteskuumlloumlnbseacuteget jellemzi
Egyenfeszuumlltseacuteg vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg
Egyenfeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev sarka mindig pozitiacutev negatiacutev sarka mindig negatiacutev
marad (a sarkok nem csereacutelődnek fel az idő muacutelaacutesaacuteval)
Vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev eacutes negatiacutev sarka azonos időkoumlzoumlnkeacutent
ismeacutetlődve felcsereacutelődik (a haacuteloacutezati 230V-os 50Hz-es frekvenciaacutejuacute feszuumlltseacuteg eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent 100-szor)
A feacutemek szerkezete
A feacutemeket helyhez koumltoumltt pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes az ezek koumlzoumltt szabadon mozgoacute negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Biofizika jegyzet
15
A szabad elektronok jelenleacutete okozza azt hogy a feacutemek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
Vezetők szigetelők feacutelvezetők
A vezetők olyan anyagok melyekben jelen vannak szabad toumllteacuteshordozoacutek (elektronok ionok)
melynek koumlvetkezteacuteben ezek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
A szigetelők olyan anyagok melyekben nincsenek jelen szabad toumllteacuteshordozoacutek ezeacutert ezek rosszul
vezetik az elektromossaacutegot
A feacutelvezetők olyan anyagok melyekben szobahőmeacuterseacutekleten talaacutelhatoacutek szabad elektronok de ezek
szaacutema fuumlgg a hőmeacuterseacutekleteacutetől A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel a szabad elektronok szaacutema noumlvekszik a
feacutelvezető ellenaacutellaacutesa csoumlkken (ellenteacutetben a vezetőkkel)
A legismertebb feacutelvezetők a sziliacutecium eacutes a germaacutenium
A feacutelvezetőket adaleacutekoljaacutek (szennyezik) olyan atomokkal melyeknek eggyel toumlbb vagy kevesebb
elektronja van a kuumllső elektronheacutejon mint a feacutelvezetőnek (5 vagy 3) iacutegy leacutetrehozva n- illetve p-
tiacutepusuacute feacutelvezetőt
Az elektromos aacuteram
Az elektromos aacuteram az elektronok rendezett mozgaacutesa a feacutemekben
Mivel aacuteram nem csak feacutemekben folyhat (hanem peacuteldaacuteul folyadeacutekokban vagy gaacutezokban is)
aacuteltalaacutenosabb megfogalmazaacutesban az aacuteram a toumllteacuteshordozoacutek rendezett mozgaacutesa valamilyen anyagban
Az aacuteramkoumlroumlkben az aacuteram az aacuteramforraacutes pozitiacutev sarka felől folyik a negatiacutev feleacute (az elektronok ezzel
ellenteacutetes iraacutenyba mozognak a vezetőben)
Egyenaacuteram vaacuteltakozoacute aacuteram
Egyenaacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben nem vaacuteltozik meg (az elektronok a
vezetőben mindig ugyanabba az iraacutenyba haladnak)
Vaacuteltakozoacute aacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődve
ellenteacutetesre vaacuteltozik (az elektronok rezgő mozgaacutest veacutegeznek a vezetőben)
Az aacuteramerősseacuteg
Az aacuteramerősseacuteg megadja azt hogy egy vezető keresztmetszeteacuten egyseacutegnyi idő alatt mekkora
mennyiseacutegű toumllteacutes halad keresztuumll
Jele I [I]=A (amper)
A aacuteram hataacutesai
Hőhataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők a bennuumlk folyoacute aacuteram hataacutesaacutera felmelegszenek
A felmelegedeacutes meacuterteacuteke fuumlgg a vezető keresztmetszeteacutetől eacutes a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
ionok
elektronok
Biofizika jegyzet
16
Alkalmazaacutes vasaloacute izzoacute olvadoacute biztosiacuteteacutek villanyrezsoacute kenyeacuterpiriacutetoacute stb
Maacutegneses hataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teacuter van jelen
A maacutegneses teacuter erősseacutege fuumlgg a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
Alkalmazaacutes elektromaacutegnes hangszoacuteroacute villanymotor stb
Keacutemiai (vegyi) hataacutes Aacuterammal aacutetjaacutert folyadeacutekboacutel a folyadeacutekba helyezett elektroacutedoknaacutel anyag vaacutelik
ki az aacuteram hataacutesaacutera
Alkalmazaacutes elektroliacutezis (pl a viacutez felbontaacutesa H2-re eacutes O2-re) feacutemek veacutedőreacuteteggel toumlrteacutenő bevonaacutesa
stb
Bioloacutegiai hataacutes Az eacutelő szervezetekben az aacuteram izomreakcioacutekat vaacutelthat ki eacutes eacutegeacutesi seacuteruumlleacuteseket
okozhat Kellően nagy erősseacutegű aacuteram halaacutelos is lehet A nagyfrekvenciaacutejuacute aacuteram a vezető (a test)
feluumlleteacuten folyik nem annak belsejeacuteben iacutegy ilyen esetekben nem vaacutelt ki izomreakcioacutet (Skin-hataacutes)
A kondenzaacutetor
A kondenzaacutetor keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan elhelyezett feacutemlemezből aacutell melyek egymaacutestoacutel el
vannak szigetelve A feacutemlemezek a fegyverzetek a koumlzoumlttuumlk talaacutelhatoacute szigetelő anyag a dielektrikum
A kondenzaacutetor fegyverzetein toumllteacutesek halmozhatoacutek fel A toumllteacutesbefogadoacute keacutepesseacutege a kondenzaacutetornak
a kapacitaacutesa A kapacitaacutes meacuterteacutekegyseacutege a farad
Az elektromos ellenaacutellaacutes
A vezetők akadaacutelyozzaacutek a bennuumlk folyoacute aacuteramot gaacutetoljaacutek a toumllteacuteshordozoacutek mozgaacutesaacutet
Az elektromos ellenaacutellaacutes kifejezi azt hogy egy vezető milyen meacuterteacutekben akadaacutelyozza a benne folyoacute
aacuteramot
Jele R [R]=Ω (ohm) (Ω ndash omega)
Adott feacutemvezeteacutek elektromos ellenaacutellaacutesa fuumlgg
az anyagi minőseacutegeacutetől
a keresztmetszeteacutetől
a hosszuacutesaacutegaacutetoacutel
a hőmeacuterseacutekleteacutetől (noumlvelve a feacutem hőmeacuterseacutekleteacutet ellenaacutellaacutesa megnő csoumlkkentve azt ellenaacutellaacutesa
lecsoumlkken)
A szupravezeteacutes bizonyos feacutemek eacutes maacutes oumlsszetett vegyuumlletek azon tulajdonsaacutega hogy kellően
alacsony hőmeacuterseacutekleten elektromos ellenaacutellaacutesuk nullaacutera csoumlkken Az anyag fajtaacutejaacutetoacutel fuumlggően ez
jellemzően -170degC alatti hőmeacuterseacutekleten joumln leacutetre Ebben az aacutellapotaacuteban az anyag bdquokitasziacutetjardquo magaacuteboacutel
a maacutegneses teret Nagy erősseacutegű elektromaacutegnesekben szupravezető anyagokat alkalmaznak
Ohm toumlrveacutenye
Kapcsolatot teremt egy vezető (fogyasztoacute) ellenaacutellaacutesa a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteg eacutes a benne folyoacute aacuteram
erősseacutege koumlzoumltt
R
UI
I ndash aacuteramerősseacuteg
U ndash feszuumlltseacuteg
R ndash elektromos ellenaacutellaacutes
Egy vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutege egyenesen araacutenyos a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteggel eacutes fordiacutetottan
araacutenyos a vezető elektromos ellenaacutellaacutesaacuteval
Biofizika jegyzet
17
A voltmeacuterő
Feszuumlltseacutegmeacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
paacuterhuzamosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa nagy az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
Az ampermeacuterő
Aacuteramerősseacuteg meacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
sorosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa kicsi az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
A maacutegneses teacuter
A maacutegneses teret az elektronok rendezett mozgaacutesa hozza leacutetre Az egyes anyagok maacutegneses
tulajdonsaacutega az elektronok atomon beluumlli mozgaacutesaacutera vezethető vissza A maacutegneses tulajdonsaacutegot
mutatoacute (maacutegnesezhető) feacutemek a vas a nikkel eacutes a kobalt
Az anyagok maacutegneses tulajdonsaacutega hőmeacuterseacutekletfuumlggő A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel az illető anyag
maacutegnesezettseacutege csoumlkken eacutes kellően magas hőmeacuterseacutekleten ez meg is szűnik
Az elektromaacutegnes
Az elektromaacutegnes esteacuten a maacutegneses teret elektromos aacuteram hozza leacutetre Az elektromaacutegnes egy
tekercsből eacutes egy vasmagboacutel aacutell Az elektromaacutegnes tekercse hozza leacutetre a maacutegneses teret melyet a
tekercs belsejeacuteben elhelyezett vasmag magaacuteba sűriacutet
Az elektromaacutegnes maacutegneses tereacutenek erősseacutege az aacuteramerősseacuteg vaacuteltoztataacutesaacuteval szeacuteles tartomaacutenyban
vaacuteltoztathatoacute
A maacutegneses teacuter erővonalai
A maacutegneses teacuter jellemezhető az erővonalaival amelyek
olyan zaacutert goumlrbeacutek melyek a maacutegnes eacuteszaki poacutelusaacuteboacutel
indulnak ki eacutes a deacutelibe eacuterkeznek Ezek zaacutert vonalak
melyek a maacutegnes belsejeacuteben is folytatoacutednak Az
erővonalakat pl vasreszeleacutekkel lehet szemleacuteltetni
(laacutethatoacutevaacute tenni)
A homogeacuten maacutegneses teacuter eseteacuten az erővonalak
egyenesek egymaacutessal paacuterhuzamosak eacutes egyenlő
taacutevolsaacutegra talaacutelhatoacutek egymaacutestoacutel
A maacutegneses indukcioacutevektor
A maacutegneses teacuter jellemezhető egy fizikai mennyiseacuteggel a maacutegneses indukcioacutevektorral
Jele B
[ B
] = T (tesla)
Egy maacutesik meacuterteacutekegyseacutege a gauss (1T = 10000gauss)
R
U I
R
U I
Biofizika jegyzet
18
Az indukcioacutevektor nagysaacutega a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutet iraacuteny a maacutegneses teacuter erővonalait jellemzi
Neacutehaacuteny peacutelda a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutere
Foumlld 005mT
hűtőmaacutegnes 100mT
ferrit maacutegnes 035T
neodiacutemium maacutegnes 1-14T
MRI 1-3T
LHC szupravezető dipoacutel maacutegnesei 83T
A Lorentz erő
Maacutegneses teacuterben mozgoacute elektromosan toumlltoumltt testre valamint maacutegneses teacuterben talaacutelhatoacute aacuterammal
aacutetjaacutert vezetőre erő hat a Lorentz erő
Elektromaacutegneses hullaacutemok
Vaacuteltozoacute erősseacutegű maacutegneses teacuter a koumlrnyezeteacuteben elektromos teret kelt
Vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos teacuter a koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teret kelt
Az elektromaacutegneses teacuter vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos eacutes maacutegneses terekből tevődik oumlssze melyek
koumllcsoumlnoumlsen leacutetrehozzaacutek egymaacutest
Az elektromaacutegneses teacuternek a gyorsuloacute elektromos toumllteacutesről levaacuteloacute eacutes attoacutel fuumlggetlenuumll a teacuterben terjedő
formaacuteja az elektromaacutegneses hullaacutem
Az elektromaacutegneses hullaacutemok terjedeacutesi sebesseacutege egyenlő a feacutenysebesseacuteggel leacuteguumlres teacuterben (vagy
levegőben) c = 300000 kms
Elektromaacutegneses hullaacutemok eseteacuten az elektromos eacutes a maacutegneses terek vaacuteltozaacutesi siacutekjai egymaacutesra
merőlegesek
Az elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (hullaacutemot) gyorsuloacute toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek bocsaacutetanak ki
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (raacutedioacutehullaacutemokat) bocsaacutetanak ki az antennaacutek melyekben az elektronok
rezgő mozgaacutest veacutegeznek
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (feacutenyt) bocsaacutetanak ki az atomok elektronjai azt koumlvetően hogy az
atomok valamilyen formaacuteban energiaacutet kaptak
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (roumlntgensugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki a hirtelen lefeacutekeződő nagy sebesseacutegű
elektronok
E
B
terjedeacutesi iraacuteny
E
Biofizika jegyzet
19
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (gamma sugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki az atommagok magaacutetalakulaacutesokkor
Az elektromaacutegneses spektrum
Megnevezeacutes Hullaacutemhossz (m) Frekvencia (Hz)
Hosszuacutehullaacutemok gt 1000 lt 3∙105
Koumlzeacutephullaacutemok 1000 ndash 200 3∙105 ndash 15∙106
Aacutetmeneti hullaacutemok 200 ndash 100 15∙106 - 3∙106
Roumlvidhullaacutemok 100 ndash 10 3∙106 - 3∙107
Ultraroumlvid hullaacutemok 10 - 1 3∙107 - 3∙108
Mikrohullaacutemok 03 - 3∙10-5 109 - 1013
Infravoumlroumls feacuteny 3∙10-5 ndash 10-6 1013 - 3∙1014
Laacutethatoacute feacuteny 10-6 ndash 10-7 3∙1014 - 3∙1015
Ultraibolya feacuteny 10-7 ndash 10-8 3∙1015 - 3∙1016
Roumlntgensugarak 10-8 ndash 10-12 3∙1016 - 3∙1020
Gammasugarak 10-12 - 3∙10-14 3∙1020 - 1022
Kozmikus sugarak lt 3∙10-14 gt 1022
A fenti adatok csak taacutejeacutekoztatoacute jellegűek a tartomaacutenyok koumlzoumltt nem huacutezhatoacute eacuteles hataacuter azok reacuteszben
fedik egymaacutest
A roumlntgensugaacuterzaacutes
Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki a feacutemnek uumltkoumlző nagy sebesseacutegű elektronok mikoumlzben lelassulnak
(feacutekezeacutesi sugaacuterzaacutes) Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki azok a feacutematomok melyeknek nagyenergiaacutejuacute
elektronok uumltkoumlznek Ekkor a becsapoacutedoacute elektron az atom belső elektronheacutejaacuteroacutel kiuumlt egy elektront
melynek helyeacutere egy maacutesik elektron ugrik egy kuumllsőbb heacutejroacutel mikoumlzben elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest
bocsaacutet ki
A feacuteny jellemzői
kettős termeacuteszetű elektromaacutegneses hullaacutem eacutes reacuteszecske ndash terjedeacuteskor elektromaacutegneses
hullaacutemkeacutent az anyaggal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesakor reacuteszecskekeacutent (foton) viselkedik
egyenes vonal menteacuten terjed
terjedeacutesi sebesseacutege leacuteguumlres teacuterben (vagy levegőben) c = 300000kms
maacutes aacutetlaacutetszoacute anyagban sebesseacutege kisebb pl viacutezben 225000kms uumlvegben 200000kms
hullaacutemhossz tartomaacutenya 760nm - 380nm
A foton
A feacuteny az energiaacutet nem folytonosan hanem adagokban (kvantumokban) szaacutelliacutetja (ezeacutert az energia
kibocsaacutetaacutes eacutes elnyeleacutes is csak adagokban toumlrteacutenhet) A foton az elektromaacutegneses teacuter legkisebb
energiaegyseacutege Nyugalmi toumlmege 0 eacutes csakis feacutenysebesseacuteggel terjedhet Energiaacuteja hmiddotf ahol f a feacuteny
frekvenciaacuteja h a Planck aacutellandoacute (h = 663∙10-34Js)
A feacutenyvisszaverődeacutes eacutes toumlrveacutenyei
A feacutenyvisszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve ndash amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe
Biofizika jegyzet
20
i ndash beeseacutesi szoumlg irsquo ndash visszaverődeacutesi szoumlg
I A beeső feacutenysugaacuter a beeseacutesi merőleges eacutes a visszavert feacutenysugaacuter egy siacutekban van
II A beeseacutesi eacutes a visszaverődeacutesi szoumlgek egymaacutessal egyenlők (i = irsquo)
A feacutenytoumlreacutes a toumlreacutesmutatoacute
A feacutenytoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve - amely keacutet aacutetlaacutetszoacute anyagot
elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash aacutetleacutep a maacutesodik koumlzegbe uacutegy hogy megvaacuteltozik terjedeacutesi iraacutenya
A jelenseacuteg azeacutert koumlvetkezik be mert a feacuteny a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjed
A toumlreacutesmutatoacute a feacutenytoumlreacutes meacuterteacutekeacutet jellemző araacutenyszaacutem
Jele n
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete (abszoluacutet toumlreacutesmutatoacute)
anyagbanilletőazsebesseacutegeterjedeacutesifeacutenya
teacuterbenleacuteguumlressebesseacutegeterjedeacutesifeacutenyan
A toumlreacutesmutatoacute szaacutemeacuterteacuteke nem lehet 1-neacutel kisebb (n = 1 leacuteguumlres teacuter vagy levegő eseteacuten)
pl nviacutez = 133 nuumlveg = 15
Ha a feacuteny kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl levegőből
viacutezbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg (r) kisebb mint a beeseacutesi (i) ha nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet
kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl viacutezből levegőbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg nagyobb mint a beeseacutesi A
merőlegesen beeső feacutenysugaacuter nem toumlrik meg
A teljes visszaverődeacutes
Ha a feacuteny nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba akkor a toumlreacutesi szoumlg
nagyobb mint a beeseacutesi szoumlg (aacutebra 1-es eacutes 2-es feacutenysugaacuter)
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
megtoumlrt feacutenysugaacuter beeseacutesi
merőleges
i
r
n1 pl levegő
n2 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i
6
megtoumlrt feacutenysugaacuter
1 anyag
2 anyag
hataacuterfeluumllet
beeső feacutenysugaacuter
visszavert feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i irsquo
Biofizika jegyzet
21
Ha a beeseacutesi szoumlg eleacuter egy kellően nagy eacuterteacuteket akkor a toumlreacutesi szoumlg 90deg lesz ndash a feacuteny nem leacutep aacutet a
maacutesodik anyagba (aacutebra 3-as feacutenysugaacuter) Ez a beeseacutesi szoumlg a hataacuterszoumlg (ℓ)
Ha a beeső feacutenysugaacuter beeseacutesi szoumlge kisebb mint a hataacuterszoumlg akkor feacutenytoumlreacutes joumln leacutetre ha pedig
nagyobb akkor teljes visszaverődeacutes (aacutebra 4-es feacutenysugaacuter)
Teljes visszaverődeacutes eseteacuten a feacuteny 100-a visszaverődik a hataacuterfeluumlletről
Az optikai szaacutel
Az optikai szaacutel egy koumlnnyen hajliacutethatoacute nagy tisztasaacuteguacute aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt szaacutel mely
feacutenytovaacutebbiacutetaacutesra alkalmas
Az optikai szaacutelak a teljes visszaverődeacutesek sorozataacutenak eredmeacutenyekeacutent tovaacutebbiacutetjaacutek a feacutenyt
Az optikai szaacutelak egy nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute magboacutel eacutes az ezt koumlruumllvevő kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute heacutejboacutel
aacutellnak A teljes visszaverődeacutes a keacutet reacuteteg hataacuterfeluumlleteacuten megy veacutegbe
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes)
A feheacuter feacuteny oumlsszetett nagyon sok kuumlloumlnboumlző sziacutenű feacutenysugaacuterboacutel tevődik oumlssze
Feacutenytoumlreacuteskor a kuumlloumlnboumlző sziacutenű oumlsszetevők kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben toumlrnek meg iacutegy a feheacuter feacuteny
felbomlik oumlsszetevőire Ez a jelenseacuteg a diszperzioacute vagy sziacutenszoacuteroacutedaacutes
Prizma egy haacuteromszoumlg alapuacute uumlveghasaacuteb melynek segiacutetseacutegeacutevel a feheacuter feacuteny oumlsszetevőire bonthatoacute
1
1
2
2
3
3
4 4
ℓ
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
hataacuterfeluumllet
voumlroumls
narancs
saacuterga
zoumlld
keacutek
ibolya
ernyő
feheacuter feacutenysugaacuter prizma
Biofizika jegyzet
22
A sziacutenkevereacutes
A feheacuter feacuteny sziacutenekre bontaacutesakor keletkező sziacuteneket oumlsszekeverve (egymaacutesra vetiacutetve) visszakaphatoacute a
feheacuter sziacuten
A feheacuter feacuteny oumlsszetevőiből elegendő haacuterom a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutent megfelelő araacutenyban
oumlsszekeverni a feheacuter sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz A haacuterom alapsziacuten megfelelő araacutenyuacute kevereacuteseacuteből baacutermilyen
sziacuten előaacutelliacutethatoacute az additiacutev (oumlsszeadoacute) sziacutenkevereacutes segiacutetseacutegeacutevel
A sziacutenkevereacutesnek egy maacutesik moacutedja a szubtraktiacutev (kivonoacute) sziacutenkevereacutes melynek alapsziacutenei a ciaacuten a
saacuterga eacutes a magenta Ezen technika eseteacuteben a feheacuter feacutenyből sziacutenszűrők segiacutetseacutegeacutevel adott
komponenseket kell kivonni a kiacutevaacutent sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz
Az oumlsszeadoacute sziacutenkevereacutes az elektronikus megjeleniacutetők eseteacuteben a kivonoacute a nyomdatechnikaacuteban keruumll
alkalmazaacutesra
A feacutenyinterferencia
Az a jelenseacuteg melynek soraacuten ugyanazon feacutenyforraacutesboacutel szaacutermazoacute keacutet feacutenysugaacuter a teacuter egy adott
pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy gyengiacutetve egymaacutest
A keacutetreacuteses interferencia
A feacutenyforraacutes feacutenyeacutet keacutet reacutesen kell keresztuumllbocsaacutetani majd ernyőn felfogni amelyen interferenciakeacutep
jelenik meg (vilaacutegos eacutes soumlteacutet saacutevok koumlvetik egymaacutest)
Az ernyő adott pontjaacuteban talaacutelkozoacute feacutenysugarak uacutetkuumlloumlnbseacutegeacutenek a hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott
meacuterteacuteke befolyaacutesolja azt hogy az illető pontban vilaacutegos vagy soumlteacutet saacutev jelenik meg
A polarizaacutelt feacuteny
A feacuteny transzverzaacutelis hullaacutem
A polarizaacutelt feacuteny olyan feacutenysugarakboacutel aacutell melyek elektromos tere csak egy bizonyos siacutekban vaacuteltozik
(nem pedig nagyon sok baacutermilyen iraacutenyuacute siacutekban)
pl az uumlvegről bizonyos szoumlgben visszaverődő feacutenysugarak polarizaacuteltak vagy bizonyos tiacutepusuacute LCD
kijelzők polarizaacutelt feacutenyt bocsaacutetanak ki
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek
A lencseacutek olyan aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt optikai eszkoumlzoumlk melyeknek legalaacutebb az egyik feluumllete
nem siacutekfeluumllet eacutes melyek műkoumldeacutese a feacutenytoumlreacutesen alapul
A gyűjtőlencseacutek koumlzeacuteptaacutejon vastagabbak a szeacutelek feleacute pedig elveacutekonyodnak
egysziacutenű feacutenyforraacutes
soumlteacutet saacutev vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
vilaacutegos saacutev
Biofizika jegyzet
23
optikai főtengely ndash a lencse szimmetriatengelye
O pont ndash optikai koumlzeacuteppont
F pont ndash foacutekusz
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
keresztuumllmennek a foacutekuszon
A szoacuteroacutelencseacutek koumlzeacuteptaacutejon veacutekonyabbak a szeacutelek feleacute pedig vastagabbak
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
meghosszabbiacutetaacutesaik keresztuumllmennek a foacutekuszon
F O F
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
6
Jele ρ (roacute) [ρ] = kgm3
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
V
mρ
ρ ndash sűrűseacuteg
m ndash toumlmeg
V ndash teacuterfogat
A testek koumllcsoumlnhataacutesa az erő
Ha egy test hat egy maacutesik testre a maacutesik is visszahat az elsőre (ugyanakkora nagysaacuteguacute de ellenteacutetes
iraacutenyuacute erővel) A testek koumllcsoumlnoumls egymaacutesra hataacutesa a koumllcsoumlnhataacutes
Az erő a testek koumllcsoumlnhataacutesaacutenak a meacuterteacuteke
Az erő a testek mozgaacutesaacutellapot-vaacuteltozaacutesaacutet (sebesseacutegvaacuteltozaacutesaacutet) okozoacute hataacutes
Jele F
[ F
] = N (newton)
A neheacutezseacutegi erő
A neheacutezseacutegi erő a Foumlld reacuteszeacuteről a koumlrnyezeteacuteben talaacutelhatoacute testekre hatoacute gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő Ez az
erő (megkoumlzeliacutetőleg) a Foumlld koumlzeacuteppontja feleacute mutat
Egy test suacutelya az az erő amellyel a test nyomja az alaacutetaacutemasztaacutest vagy huacutezza a felfuumlggeszteacutest
Jele G
[ G
] = N
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
gmG
G ndash suacutely
m ndash toumlmeg
g ndash gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes (g = 981ms2)
A gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes az a gyorsulaacutes amellyel a szabadon eső testek rendelkeznek amennyiben a
leacutegellenaacutellaacutes nem befolyaacutesolja mozgaacutesukat
Valamely testre hatoacute neheacutezseacutegi erő nagysaacutega eacutes annak suacutelyaacutenak nagysaacutega megegyezik
Suacutelytalansaacuteg a suacutelytalansaacuteg aacutellapotaacuteban a testek nem nyomjaacutek az alaacutetaacutemasztaacutest eacutes nem huacutezzaacutek a
felfuumlggeszteacutest
A szabadon eső testek a suacutelytalansaacuteg aacutellapotaacuteban vannak
A toumlmeg eacutes a suacutely koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg
a toumlmeg a testek tehetetlenseacutegeacutet jellemzi kilogrammban meacuterjuumlk
a suacutely egy erő newtonban meacuterjuumlk
Valamely test suacutelya fuumlgg a gravitaacutecioacutes koumlruumllmeacutenyektől (pl kuumlloumlnboumlzik a Foumlldoumln eacutes a Holdon) toumlmege
viszont minden koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt ugyanakkora
A lenduumllet a forgatoacutenyomateacutek a perduumllet
A lenduumllet a testek mozgaacutesaacutellapotaacutet jellemző mennyiseacuteg amely a toumlmeg eacutes a sebesseacuteg szorzatakeacutent
eacutertelmezett
A forgatoacutenyomateacutek valamely erő forgatoacutehataacutesaacutet jellemző mennyiseacuteg mely az erő eacutes annak
forgaacutestengelytől meacutert taacutevolsaacutegaacutenak a szorzatakeacutent eacutertelmezett
A perduumllet valamely test forgaacutesaacutellapotaacutet jellemző mennyiseacuteg amely a test lenduumllet-nyomateacuteka
Biofizika jegyzet
7
A mechanikai munka
Egy erő akkor veacutegez munkaacutet ha a test amelyre hat elmozdul a hataacutesaacutera
Jele W [W] = J (joule)
Egy erő akkor nem veacutegez munkaacutet ha a test amelyre hat nem mozdul el a hataacutesaacutera
A teljesiacutetmeacuteny
A teljesiacutetmeacuteny a munkaveacutegzeacutes sebesseacutegeacutet jellemző fizikai mennyiseacuteg
A teljesiacutetmeacuteny megadja azt hogy egy erő egy maacutesodperc alatt mennyi munkaacutet veacutegez
Jele P [P] = W (watt)
A mechanikai energia
Az energia a testek munkaveacutegző keacutepesseacutegeacutet jellemző fizikai mennyiseacuteg
Ha egy test baacutermilyen okboacutel kifolyoacutelag munkaveacutegzeacutesre keacutepes energiaacuteval rendelkezik
Jele E [E] = J (joule)
A rezgő mozgaacutes a rezgő mozgaacutest jellemző mennyiseacutegek
Rezgő mozgaacutest veacutegző test a nyugalmi (egyensuacutelyi) helyzeteacutehez viszonyiacutetva szimmetrikusan mozog
eacutes mozgaacutesa azonos időkoumlzoumlnkeacutent megismeacutetlődik
A perioacutedusidő egy teljes rezgeacutes elveacutegzeacuteseacutehez szuumlkseacuteges idő
Jele T [T] = s
A frekvencia az egy maacutesodperc alatt elveacutegzett rezgeacutesek szaacutema
Jele f [f] = 1s = Hz (hertz)
1Tf
A kiteacutereacutes a test aktuaacutelis eacutes nyugalmi helyzete koumlzoumltti taacutevolsaacuteg
Az amplituacutedoacute a test nyugalmi helyzete eacutes valamelyik szeacutelső helyzete koumlzoumltti taacutevolsaacuteg (a test
legnagyobb kiteacutereacutese)
A faacutezis a rezgeacutesaacutellapotot jellemzi Megadja azt hogy a rezgő test egy teljes rezgeacutes haacutenyad reacuteszeacutet
teljesiacutetette egy adott időpontig Egy teljes rezgeacutesnek megfelel 2middotπ radiaacuten faacuteziseacuterteacutek
A faacuteziskuumlloumlnbseacuteg keacutet rezgeacutes koumlzoumltt megadja azt hogy egy teljes rezgeacutes haacutenyad reacuteszeacutevel előzi meg
egyik rezgeacutes a maacutesikat
nyugalmi helyzet
Biofizika jegyzet
8
Rezgeacutestiacutepusok
Csillapiacutetott rezgeacutes eseteacuten az amplituacutedoacute a rezgeacutes soraacuten csoumlkken
Csillapiacutetatlan rezgeacutes esteacuten az amplituacutedoacute a rezgeacutes soraacuten nem vaacuteltozik meg
Keacutenyszerrezgeacutes a rezonancia
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten a test azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődő (periodikus) kuumllső hataacutesra veacutegez rezgő
mozgaacutest
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten a rezgeacutes frekvenciaacuteja megegyezik a kuumllső hataacutes frekvenciaacutejaacuteval
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten ha a kuumllső hataacutes frekvenciaacuteja megegyezik a rezgő test sajaacutet frekvenciaacutejaacuteval
akkor felleacutep a rezonancia jelenseacutege melynek soraacuten a rezgeacutes amplituacutedoacuteja maximaacutelis
Mechanikai hullaacutem
A mechanikai hullaacutem a rezgő mozgaacutes tovaacutebbterjedeacutesi folyamata rugalmas anyagban
A hullaacutem terjedeacutesekor az anyag reacuteszecskeacutei nem veacutegeznek haladoacute mozgaacutest csak rezgő mozgaacutest amely
reacuteszecskeacuteről reacuteszecskeacutere adoacutedik aacutet
A hullaacutemhossz
A hullaacutemhossz az a taacutevolsaacuteg amelyre a hullaacutemforraacutes egy teljes rezgeacutesideje alatt eljut a rezgő mozgaacutes
A hullaacutemhossz keacutet egymaacuteshoz legkoumlzelebb leacutevő azonos moacutedon rezgő reacuteszecske koumlzoumltti taacutevolsaacuteg
Jele λ (lambda) [λ] = m
kiteacutereacutes
idő
kiteacutereacutes
idő
Biofizika jegyzet
9
A hullaacutem terjedeacutesi sebesseacutege
A hullaacutem terjedeacutesi sebesseacutege az a sebesseacuteg amellyel a rezgő mozgaacutes tovaacutebbterjed az illető anyagban
(koumlzegben)
T
λv
v ndash sebesseacuteg
λ ndash hullaacutemhossz
T ndash perioacutedusidő
vagy
fλv f ndash frekvencia
Hullaacutemtiacutepusok
Transzverzaacutelis (kereszt iraacutenyuacute) hullaacutemok eseteacuten a reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya merőleges a
hullaacutemterjedeacutes iraacutenyaacutera
pl viacutez felsziacuteneacuten terjedő hullaacutem
Longitudinaacutelis (hosszanti iraacutenyuacute) hullaacutemok eseteacuten a reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya paacuterhuzamos a
hullaacutemterjedeacutes iraacutenyaacuteval
pl hang
Hullaacutemterjedeacutesi jelenseacutegek
Hullaacutem-visszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem eleacuter egy hataacuterfeluumllethez
amely keacutet anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel majd onnan visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe eacutes ott
folytatja tovaacutebb az uacutetjaacutet
Hullaacutemtoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem eleacuter egy hataacuterfeluumllethez amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel majd azon aacutethaladva megvaacuteltoztatja terjedeacutesi iraacutenyaacutet
A jelenseacuteg oka az hogy a hullaacutemok a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjednek
λ
λ
hullaacutemterjedeacutes iraacutenya
reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya
hullaacutemterjedeacutes iraacutenya
reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya
Biofizika jegyzet
10
Hullaacutemelhajlaacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem akadaacutely mellett elhaladva vagy
reacutesen keresztuumllhaladva megvaacuteltoztatja terjedeacutesi iraacutenyaacutet
A hullaacutemelhajlaacutes meacuterteacuteke reacutes eseteacuten fuumlgg a reacutes hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott nagysaacutegaacutetoacutel (legnagyobb
meacuterteacutekű ha a keacutet taacutevolsaacuteg egymaacutessal oumlsszemeacuterhető)
Interferencia (hullaacutemtalaacutelkozaacutes) az a jelenseacuteg melynek soraacuten keacutet (vagy toumlbb) azonos
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutem a teacuter egy adott pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy
gyengiacutetve egymaacutest
A hang
A hang egy longitudinaacutelis mechanikai hullaacutem
A hang nem terjed leacuteguumlres teacuterben
A hang frekvencia szerinti osztaacutelyozaacutesa
infrahang f lt 20Hz
hallhatoacute hang 20Hz lt f lt 20 000Hz
ultrahang f gt 20 000Hz
A hang terjedeacutesi sebesseacutege
levegőben 340ms
viacutezben 1400ms
aceacutelban 5100ms
A Doppler-hataacutes
A Doppler-hataacutes a megfigyelőhoumlz viszonyiacutetva mozgaacutesban levő hangforraacutes vagy a hangforraacuteshoz
viszonyiacutetva mozgaacutesban levő megfigyelő eseteacuten jelentkezik
Ha a hangforraacutes eacutes a megfigyelő koumlzelednek egymaacuteshoz a hang frekvenciaacuteja megnő (a hang
magasabbaacute vaacutelik) ha taacutevolodnak egymaacutestoacutel a frekvenciaacuteja lecsoumlkken (a hang meacutelyebbeacute vaacutelik)
A frekvencia eltoloacutedaacutes meacuterteacuteke fuumlgg a hangforraacutes eacutes a megfigyelő egymaacuteshoz viszonyiacutetott
sebesseacutegeacutetől
A hangintenzitaacutes (hangerősseacuteg)
A hangintenzitaacutes megadja az egyseacutegnyi feluumlleten egyseacutegnyi idő alatt merőlegesen aacutetaacuteramlott
hangenergia mennyiseacutegeacutet
Jele I [I] = Wm2
A hangintenzitaacutes decibel-ben (dB) fejezhető ki amely az adott hang intenzitaacutesaacutenak a hallaacuteskuumlszoumlb
hangintenzitaacutesaacutehoz valoacute viszonyaacutet adja meg
A hallaacuteskuumlszoumlb I0 = 10-12Wm2 (tapasztalati uacuteton megvaacutelasztott eacuterteacutek)
0
II
Ilg10L (decibel)
A logaritmusos skaacutelaacutet a hangforraacutesok teljesiacutetmeacutenyeacutenek nagyon szeacuteles tartomaacutenya (12-13
nagysaacutegrend) miatt volt ceacutelszerű bevezetni
Az ultrahang előaacutelliacutetaacutesa
Az ultrahang előaacutelliacutetaacutesa jellemzően az elektrostrikcioacute eacutes a magnetostrikcioacute jelenseacutegeacuten alapul
Biofizika jegyzet
11
A piezoelektromossaacuteg bizonyos kristaacutelyok azon tulajdonsaacutega hogy mechanikai hataacutesra feszuumlltseacuteg
jelenik meg bennuumlk Ez a hataacutes meg is fordiacutethatoacute
Az elektrostrikcioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten egy kristaacutely feszuumlltseacuteg hataacutesaacutera rugalmas
alakvaacuteltozaacutest szenved Ilyen kristaacutely peacuteldaacuteul a kvarc Piezoelektromos kristaacutelyok segiacutetseacutegeacutevel
nagyfrekvenciaacutes feszuumlltseacuteg alkalmazaacutesaacuteval ultrahang aacutelliacutethatoacute elő
A magnetostrikcioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten bizonyos maacutegneses anyagok maacutegneses teacuterben
megvaacuteltoztatjaacutek alakjukat Ilyen anyagok segiacutetseacutegeacutevel nagyfrekvenciaacuteval vaacuteltozoacute maacutegneses teacuter
felhasznaacutelaacutesaacuteval ultrahang aacutelliacutethatoacute elő Ilyen anyag peacuteldaacuteul a nikkel
Az ultrahang passziacutev alkalmazaacutesa soraacuten kis energiaacutejuacute ultrahangot alkalmaznak taacutevolsaacuteg meacutereacutesre
vizsgaacutelatok elveacutegzeacuteseacutere
Az aktiacutev alkalmazaacutes eseteacuten nagy energiaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak keacutemiai reakcioacutek vagy bioloacutegiai
folyamatok serkenteacuteseacutere bakteacuteriumok elpusztiacutetaacutesaacutera
A gyoacutegyaacuteszatban az ultrahang előaacutelliacutetaacutesaacutera illetve eacuterzeacutekeleacuteseacutere az elektrostrikcioacute jelenseacutegeacutet
alkalmazzaacutek a transzducernek nevezett ultrahangos fejegyseacuteg eseteacuteben
Halmazaacutellapotok jellemzeacutese
A szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek helyhez koumltoumlttek nem veacutegeznek haladoacute
mozgaacutest az anyag belsejeacuteben csak rezgő mozgaacutest veacutegeznek egy pont koumlruumll
A szilaacuterd anyagok rendelkeznek sajaacutet alakkal eacutes sajaacutet teacuterfogattal
A folyeacutekony halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek nincsenek helyhez koumltve rendezetlen
(oumlssze-vissza) mozgaacutest veacutegeznek az anyag belsejeacuteben A folyadeacutekokat alkotoacute reacuteszecskeacutek koumlzel
talaacutelhatoacutek egymaacuteshoz a koumlzoumlttuumlk hatoacute vonzoacuteerők miatt
A folyadeacutekok nem rendelkeznek sajaacutet alakkal de rendelkeznek sajaacutet teacuterfogattal
A folyadeacutekok oumlsszenyomhatatlanok (gyakorlatilag csak roppant kismeacuterteacutekben nyomhatoacuteak oumlssze)
A leacutegnemű (gaacutez gőz) halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek nincsenek helyhez koumltve
rendezetlen mozgaacutest veacutegeznek eacutes tetszőleges taacutevolsaacutegra eltaacutevolodhatnak egymaacutestoacutel (koumlzoumlttuumlk nem
hatnak vonzoacuteerők)
A leacutegnemű halmazaacutellapotuacute anyagok nem rendelkeznek sem sajaacutet alakkal sem sajaacutet teacuterfogattal
kitoumlltik a rendelkezeacutesuumlkre aacutelloacute teret
A plazma aacutellapot olyan leacutegnemű aacutellapot amelynek eseteacuteben az anyagot alkotoacute reacuteszecskeacutek nem
semlegesek elektromos szempontboacutel (mint a leacutegnemű anyagok eseteacuteben) hanem toumllteacutessel
rendelkeznek A plazma aacutellapot ionizaacutelt gaacutezaacutellapot A plazmaacutet pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Mivel a plazma toumlltoumltt reacuteszecskeacutekből aacutell elektromos eacutes maacutegneses tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek a
leacutegnemű anyagokeacuteitoacutel
A diffuacutezioacute
A diffuacutezioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten keacutet vagy kettőneacutel toumlbb kuumlloumlnboumlző fajta gaacutez (vagy folyadeacutek)
kuumllső hataacutes neacutelkuumll oumlsszekeveredik
A diffuacutezioacutet az anyagok koncentraacutecioacutekuumlloumlnbseacutege miatt kialakuloacute reacuteszecskeaacuteramlaacutes okozza A folyamat
a koncentraacutecioacutekuumlloumlnbseacuteg megszűneacuteseacuteig tart
Biofizika jegyzet
12
A nyomaacutes
A nyomaacutes megadja az egyseacutegnyi feluumlletre (1 neacutegyzetmeacuteter) hatoacute erő nagysaacutegaacutet
Jele p [p] = Nm2 = Pa (pascal)
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
A
Fp
p ndash nyomaacutes
F ndash erő
A ndash teruumllet
A hidrosztatikai nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes valamely (nyugalomban leacutevő) folyadeacutekoszlopban jelen levő a folyadeacutek
suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes nagysaacutega fuumlgg
a folyadeacutek sűrűseacutegeacutetől
a folyadeacutekoszlop magassaacutegaacutetoacutel
a gravitaacutecioacutes teacuter erősseacutegeacutetől
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
hgρp
p ndash hidrosztatikai nyomaacutes
ρ ndash sűrűseacuteg
g ndash gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes (g asymp 10 ms2)
h ndash a folyadeacutekoszlop magassaacutega
A leacutegnyomaacutes
A leacutegnyomaacutes a Foumlldet koumlruumllvevő levegőreacuteteg suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke fuumlgg
a tengerszinttől meacutert magassaacutegtoacutel
a levegő paacuteratartalmaacutetoacutel
A leacutegnyomaacutes szaacutemeacuterteacuteke a tengerszinttől meacutert magassaacuteg noumlvekedeacuteseacutevel csoumlkken (ugyanis csoumlkken a
levegőoszlop magassaacutega tehaacutet csoumlkken annak suacutelya is)
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke tengerszint magassaacutegaacuteban 101000 Pa (= 1 atmoszfeacutera = 760 Hgmm)
Archimeacutedesz toumlrveacutenye
Minden folyadeacutekba vagy gaacutezba meruumllő testre hat egy fuumlggőlegesen felfeleacute iraacutenyuloacute erő amelynek
nagysaacutega megegyezik az illető test aacuteltal kiszoriacutetott folyadeacutek- vagy gaacutezmennyiseacuteg suacutelyaacuteval
Pascal toumlrveacutenye
Folyadeacutekokra gyakorolt kuumllső nyomaacutes a folyadeacutekban gyengiacutetetlenuumll tovaacutebbterjed (jelen lesz annak
minden pontjaacuteban) eacutes annak valamely pontjaacuteban a nagysaacutega minden iraacutenyban ugyanakkora
Aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok
Az aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok nyomaacutesa kisebb mint az ugyanolyan koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt levő
nyugalomban levőkeacute
A nyomaacutescsoumlkkeneacutes meacuterteacuteke fuumlgg
Biofizika jegyzet
13
az aacuteramlaacutes sebesseacutegeacutetől
a sűrűseacutegtől
A hő a hőmeacuterseacuteklet
A hő a termikus koumllcsoumlnhataacutes soraacuten bekoumlvetkező energiavaacuteltozaacutes meacuterteacuteke
Jele Q [Q] = J
A hőmeacuterseacuteklet a testek hőaacutellapotaacutet szaacutemszerűen jellemző mennyiseacuteg
Jele T [T] = K (kelvin)
Valamely test hőmeacuterseacuteklete az azt alkotoacute reacuteszecskeacutek mozgaacutesaacutenak hevesseacutegeacutevel kapcsolatos A
magasabb hőmeacuterseacuteklet hevesebb rezgő vagy gyorsabb haladoacute mozgaacutesaacutet miacuteg az alacsonyabb
hőmeacuterseacuteklet keveacutesbeacute heves rezgő vagy lassabb haladoacute mozgaacutesaacutet jelenti a reacuteszecskeacuteknek
A hőmeacuterseacuteklet egy aacutellapotot jellemez miacuteg a hő egy folyamatot
A Celsius eacutes a Kelvin hőmeacuterseacutekleti skaacutela
A Celsius-skaacutela alsoacute hataacutera a -273 degC jele t [t] = degC
A Kelvin-skaacutela alsoacute hataacutera a 0K (abszoluacutet nulla fok) jele T [T] = K
A keacutet skaacutela koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg az alsoacute hataacuter eacuterteacutekeacuteben van a keacutet skaacutela el van tolva egymaacuteshoz keacutepest
273 egyseacuteggel
A keacutet skaacutela koumlzoumltti aacutetalakiacutetaacutesi keacuteplet
273tT
A hőmeacuterseacuteklet meacutereacutese hőmeacuterők
A testek hőmeacuterseacuteklete hőmeacuterőkkel meacuterhető
A meacutereacutes alapjaacuteul szolgaacutelhat peacuteldaacuteul az anyagok hőtaacutegulaacutesa vagy az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesa a
hőmeacuterseacuteklet vaacuteltozaacutesaacuteval
A hagyomaacutenyos hőmeacuterőkben olyan folyadeacutek talaacutelhatoacute amely a meacutereacutesi tartomaacutenyon beluumll folyeacutekony
halmazaacutellapotuacute marad Erre leggyakrabban az alkoholt eacutes a higanyt hasznaacuteljaacutek A hőmeacuterő egy kis
keresztmetszetű uumlvegcsővel ellaacutetott tartaacutelyboacutel eacutes az ehhez tartozoacute skaacutelaacuteboacutel aacutell A hőmeacuterseacuteklet
vaacuteltozaacutesakor a folyadeacutek megvaacuteltoztatja teacuterfogataacutet ami miatt megvaacuteltozik a csőben a folyadeacutekszint A
folyadeacutek (eacutes iacutegy a hőmeacuterővel kapcsolatban levő test) hőmeacuterseacuteklete a skaacutelaacuteroacutel olvashatoacute le (a folyadeacutek
felsziacuteneacutevel egyvonalban levő eacuterteacutek)
A digitaacutelis hőmeacuterők az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesaacutet meacuterik A meacutert analoacuteg jelek digitaacutelisakkaacute
keruumllnek aacutetalakiacutetaacutesra majd ezek alapjaacuten toumlrteacutenik az eacuterteacutek kijelzeacutese
A hővezeteacutes a hőaacuteramlaacutes a hősugaacuterzaacutes
Hővezeteacutes eseteacuten az energia reacuteszecskeacuteről ndash reacuteszecskeacutere aacutetadoacutedva terjed
A folyamat soraacuten nincs anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hővezeteacutes a szilaacuterd anyagokra jellemző
Hőaacuteramlaacutes eseteacuten az energiaacutet a reacuteszecskeacutek a hőforraacutestoacutel felveszik elszaacutelliacutetjaacutek majd leadjaacutek
A folyamat soraacuten van anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hőaacuteramlaacutes folyadeacutekokra eacutes gaacutezokra jellemző
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten az energiaaacutetadaacutes elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban toumlrteacutenik
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten nincs szuumlkseacuteg koumlzegre az energia aacutetadaacutesaacutehoz (pl a Nap melegiacuteti a Foumlldet)
Biofizika jegyzet
14
Az elektromos toumllteacutesmennyiseacuteg
A testek toumlltoumlttseacutegeacutenek a meacuterteacutekeacutet jellemző mennyiseacuteg
Jele Q [Q] = C (coulomb)
Egy proton toumllteacutese 16middot10-19C egy elektron toumllteacutese -16middot10-19C
Egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacutegnek koumlruumllbeluumll 6middot1018 szaacutemuacute proton toumllteacutese felel meg
Az elektromos teacuter
Az elektromos teacuter a toumlltoumltt testek azon koumlrnyezete ahol az elektromos hataacutes eacuterveacutenyesuumll
Az elektromos teacuter
nem eacuterzeacutekelhető
kimutathatoacute toumlltoumltt test segiacutetseacutegeacutevel
koumllcsoumlnhataacutest koumlzvetiacutet a toumlltoumltt testek koumlzoumltt
a toumlltoumltt testtől taacutevolodva csoumlkken az erősseacutege
Az elektromos teacuter jellemezhető az erővonalakkal Ezek olyan goumlrbeacutek melyek menteacuten egy toumlltoumltt test
elmozdul Az erővonalak a pozitiacutev toumllteacutesen kezdődnek a negatiacutevon veacutegződnek eacutes nem metszik
egymaacutest
Az elektromos potenciaacutel
Az elektromos potenciaacutel az elektromos teacuter munkaveacutegző keacutepesseacutegeacutet jellemző mennyiseacuteg
Az elektromos teacuter adott pontjaacutenak a potenciaacutelja megegyezik azzal a munkaacuteval amelyet a teacuter veacutegez
akkor amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet az adott pontboacutel a veacutegtelenbe (vagy egy
tetszőleges nullapotenciaacuteluacutenak vaacutelasztott pontba)
Jele U [U] = V (volt)
Az elektromos feszuumlltseacuteg
Az elektromos feszuumlltseacuteg az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg
Az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti feszuumlltseacuteg egyenlő azzal a munkaacuteval melyet a teacuter veacutegez akkor
amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet a keacutet pont koumlzoumltt
Jele U [U] = V (volt)
Keacutet toumlltoumltt test koumlzoumltti feszuumlltseacuteg a testek koumlzoumltti toumllteacuteskuumlloumlnbseacuteget jellemzi
Egyenfeszuumlltseacuteg vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg
Egyenfeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev sarka mindig pozitiacutev negatiacutev sarka mindig negatiacutev
marad (a sarkok nem csereacutelődnek fel az idő muacutelaacutesaacuteval)
Vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev eacutes negatiacutev sarka azonos időkoumlzoumlnkeacutent
ismeacutetlődve felcsereacutelődik (a haacuteloacutezati 230V-os 50Hz-es frekvenciaacutejuacute feszuumlltseacuteg eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent 100-szor)
A feacutemek szerkezete
A feacutemeket helyhez koumltoumltt pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes az ezek koumlzoumltt szabadon mozgoacute negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Biofizika jegyzet
15
A szabad elektronok jelenleacutete okozza azt hogy a feacutemek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
Vezetők szigetelők feacutelvezetők
A vezetők olyan anyagok melyekben jelen vannak szabad toumllteacuteshordozoacutek (elektronok ionok)
melynek koumlvetkezteacuteben ezek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
A szigetelők olyan anyagok melyekben nincsenek jelen szabad toumllteacuteshordozoacutek ezeacutert ezek rosszul
vezetik az elektromossaacutegot
A feacutelvezetők olyan anyagok melyekben szobahőmeacuterseacutekleten talaacutelhatoacutek szabad elektronok de ezek
szaacutema fuumlgg a hőmeacuterseacutekleteacutetől A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel a szabad elektronok szaacutema noumlvekszik a
feacutelvezető ellenaacutellaacutesa csoumlkken (ellenteacutetben a vezetőkkel)
A legismertebb feacutelvezetők a sziliacutecium eacutes a germaacutenium
A feacutelvezetőket adaleacutekoljaacutek (szennyezik) olyan atomokkal melyeknek eggyel toumlbb vagy kevesebb
elektronja van a kuumllső elektronheacutejon mint a feacutelvezetőnek (5 vagy 3) iacutegy leacutetrehozva n- illetve p-
tiacutepusuacute feacutelvezetőt
Az elektromos aacuteram
Az elektromos aacuteram az elektronok rendezett mozgaacutesa a feacutemekben
Mivel aacuteram nem csak feacutemekben folyhat (hanem peacuteldaacuteul folyadeacutekokban vagy gaacutezokban is)
aacuteltalaacutenosabb megfogalmazaacutesban az aacuteram a toumllteacuteshordozoacutek rendezett mozgaacutesa valamilyen anyagban
Az aacuteramkoumlroumlkben az aacuteram az aacuteramforraacutes pozitiacutev sarka felől folyik a negatiacutev feleacute (az elektronok ezzel
ellenteacutetes iraacutenyba mozognak a vezetőben)
Egyenaacuteram vaacuteltakozoacute aacuteram
Egyenaacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben nem vaacuteltozik meg (az elektronok a
vezetőben mindig ugyanabba az iraacutenyba haladnak)
Vaacuteltakozoacute aacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődve
ellenteacutetesre vaacuteltozik (az elektronok rezgő mozgaacutest veacutegeznek a vezetőben)
Az aacuteramerősseacuteg
Az aacuteramerősseacuteg megadja azt hogy egy vezető keresztmetszeteacuten egyseacutegnyi idő alatt mekkora
mennyiseacutegű toumllteacutes halad keresztuumll
Jele I [I]=A (amper)
A aacuteram hataacutesai
Hőhataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők a bennuumlk folyoacute aacuteram hataacutesaacutera felmelegszenek
A felmelegedeacutes meacuterteacuteke fuumlgg a vezető keresztmetszeteacutetől eacutes a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
ionok
elektronok
Biofizika jegyzet
16
Alkalmazaacutes vasaloacute izzoacute olvadoacute biztosiacuteteacutek villanyrezsoacute kenyeacuterpiriacutetoacute stb
Maacutegneses hataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teacuter van jelen
A maacutegneses teacuter erősseacutege fuumlgg a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
Alkalmazaacutes elektromaacutegnes hangszoacuteroacute villanymotor stb
Keacutemiai (vegyi) hataacutes Aacuterammal aacutetjaacutert folyadeacutekboacutel a folyadeacutekba helyezett elektroacutedoknaacutel anyag vaacutelik
ki az aacuteram hataacutesaacutera
Alkalmazaacutes elektroliacutezis (pl a viacutez felbontaacutesa H2-re eacutes O2-re) feacutemek veacutedőreacuteteggel toumlrteacutenő bevonaacutesa
stb
Bioloacutegiai hataacutes Az eacutelő szervezetekben az aacuteram izomreakcioacutekat vaacutelthat ki eacutes eacutegeacutesi seacuteruumlleacuteseket
okozhat Kellően nagy erősseacutegű aacuteram halaacutelos is lehet A nagyfrekvenciaacutejuacute aacuteram a vezető (a test)
feluumlleteacuten folyik nem annak belsejeacuteben iacutegy ilyen esetekben nem vaacutelt ki izomreakcioacutet (Skin-hataacutes)
A kondenzaacutetor
A kondenzaacutetor keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan elhelyezett feacutemlemezből aacutell melyek egymaacutestoacutel el
vannak szigetelve A feacutemlemezek a fegyverzetek a koumlzoumlttuumlk talaacutelhatoacute szigetelő anyag a dielektrikum
A kondenzaacutetor fegyverzetein toumllteacutesek halmozhatoacutek fel A toumllteacutesbefogadoacute keacutepesseacutege a kondenzaacutetornak
a kapacitaacutesa A kapacitaacutes meacuterteacutekegyseacutege a farad
Az elektromos ellenaacutellaacutes
A vezetők akadaacutelyozzaacutek a bennuumlk folyoacute aacuteramot gaacutetoljaacutek a toumllteacuteshordozoacutek mozgaacutesaacutet
Az elektromos ellenaacutellaacutes kifejezi azt hogy egy vezető milyen meacuterteacutekben akadaacutelyozza a benne folyoacute
aacuteramot
Jele R [R]=Ω (ohm) (Ω ndash omega)
Adott feacutemvezeteacutek elektromos ellenaacutellaacutesa fuumlgg
az anyagi minőseacutegeacutetől
a keresztmetszeteacutetől
a hosszuacutesaacutegaacutetoacutel
a hőmeacuterseacutekleteacutetől (noumlvelve a feacutem hőmeacuterseacutekleteacutet ellenaacutellaacutesa megnő csoumlkkentve azt ellenaacutellaacutesa
lecsoumlkken)
A szupravezeteacutes bizonyos feacutemek eacutes maacutes oumlsszetett vegyuumlletek azon tulajdonsaacutega hogy kellően
alacsony hőmeacuterseacutekleten elektromos ellenaacutellaacutesuk nullaacutera csoumlkken Az anyag fajtaacutejaacutetoacutel fuumlggően ez
jellemzően -170degC alatti hőmeacuterseacutekleten joumln leacutetre Ebben az aacutellapotaacuteban az anyag bdquokitasziacutetjardquo magaacuteboacutel
a maacutegneses teret Nagy erősseacutegű elektromaacutegnesekben szupravezető anyagokat alkalmaznak
Ohm toumlrveacutenye
Kapcsolatot teremt egy vezető (fogyasztoacute) ellenaacutellaacutesa a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteg eacutes a benne folyoacute aacuteram
erősseacutege koumlzoumltt
R
UI
I ndash aacuteramerősseacuteg
U ndash feszuumlltseacuteg
R ndash elektromos ellenaacutellaacutes
Egy vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutege egyenesen araacutenyos a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteggel eacutes fordiacutetottan
araacutenyos a vezető elektromos ellenaacutellaacutesaacuteval
Biofizika jegyzet
17
A voltmeacuterő
Feszuumlltseacutegmeacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
paacuterhuzamosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa nagy az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
Az ampermeacuterő
Aacuteramerősseacuteg meacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
sorosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa kicsi az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
A maacutegneses teacuter
A maacutegneses teret az elektronok rendezett mozgaacutesa hozza leacutetre Az egyes anyagok maacutegneses
tulajdonsaacutega az elektronok atomon beluumlli mozgaacutesaacutera vezethető vissza A maacutegneses tulajdonsaacutegot
mutatoacute (maacutegnesezhető) feacutemek a vas a nikkel eacutes a kobalt
Az anyagok maacutegneses tulajdonsaacutega hőmeacuterseacutekletfuumlggő A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel az illető anyag
maacutegnesezettseacutege csoumlkken eacutes kellően magas hőmeacuterseacutekleten ez meg is szűnik
Az elektromaacutegnes
Az elektromaacutegnes esteacuten a maacutegneses teret elektromos aacuteram hozza leacutetre Az elektromaacutegnes egy
tekercsből eacutes egy vasmagboacutel aacutell Az elektromaacutegnes tekercse hozza leacutetre a maacutegneses teret melyet a
tekercs belsejeacuteben elhelyezett vasmag magaacuteba sűriacutet
Az elektromaacutegnes maacutegneses tereacutenek erősseacutege az aacuteramerősseacuteg vaacuteltoztataacutesaacuteval szeacuteles tartomaacutenyban
vaacuteltoztathatoacute
A maacutegneses teacuter erővonalai
A maacutegneses teacuter jellemezhető az erővonalaival amelyek
olyan zaacutert goumlrbeacutek melyek a maacutegnes eacuteszaki poacutelusaacuteboacutel
indulnak ki eacutes a deacutelibe eacuterkeznek Ezek zaacutert vonalak
melyek a maacutegnes belsejeacuteben is folytatoacutednak Az
erővonalakat pl vasreszeleacutekkel lehet szemleacuteltetni
(laacutethatoacutevaacute tenni)
A homogeacuten maacutegneses teacuter eseteacuten az erővonalak
egyenesek egymaacutessal paacuterhuzamosak eacutes egyenlő
taacutevolsaacutegra talaacutelhatoacutek egymaacutestoacutel
A maacutegneses indukcioacutevektor
A maacutegneses teacuter jellemezhető egy fizikai mennyiseacuteggel a maacutegneses indukcioacutevektorral
Jele B
[ B
] = T (tesla)
Egy maacutesik meacuterteacutekegyseacutege a gauss (1T = 10000gauss)
R
U I
R
U I
Biofizika jegyzet
18
Az indukcioacutevektor nagysaacutega a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutet iraacuteny a maacutegneses teacuter erővonalait jellemzi
Neacutehaacuteny peacutelda a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutere
Foumlld 005mT
hűtőmaacutegnes 100mT
ferrit maacutegnes 035T
neodiacutemium maacutegnes 1-14T
MRI 1-3T
LHC szupravezető dipoacutel maacutegnesei 83T
A Lorentz erő
Maacutegneses teacuterben mozgoacute elektromosan toumlltoumltt testre valamint maacutegneses teacuterben talaacutelhatoacute aacuterammal
aacutetjaacutert vezetőre erő hat a Lorentz erő
Elektromaacutegneses hullaacutemok
Vaacuteltozoacute erősseacutegű maacutegneses teacuter a koumlrnyezeteacuteben elektromos teret kelt
Vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos teacuter a koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teret kelt
Az elektromaacutegneses teacuter vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos eacutes maacutegneses terekből tevődik oumlssze melyek
koumllcsoumlnoumlsen leacutetrehozzaacutek egymaacutest
Az elektromaacutegneses teacuternek a gyorsuloacute elektromos toumllteacutesről levaacuteloacute eacutes attoacutel fuumlggetlenuumll a teacuterben terjedő
formaacuteja az elektromaacutegneses hullaacutem
Az elektromaacutegneses hullaacutemok terjedeacutesi sebesseacutege egyenlő a feacutenysebesseacuteggel leacuteguumlres teacuterben (vagy
levegőben) c = 300000 kms
Elektromaacutegneses hullaacutemok eseteacuten az elektromos eacutes a maacutegneses terek vaacuteltozaacutesi siacutekjai egymaacutesra
merőlegesek
Az elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (hullaacutemot) gyorsuloacute toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek bocsaacutetanak ki
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (raacutedioacutehullaacutemokat) bocsaacutetanak ki az antennaacutek melyekben az elektronok
rezgő mozgaacutest veacutegeznek
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (feacutenyt) bocsaacutetanak ki az atomok elektronjai azt koumlvetően hogy az
atomok valamilyen formaacuteban energiaacutet kaptak
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (roumlntgensugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki a hirtelen lefeacutekeződő nagy sebesseacutegű
elektronok
E
B
terjedeacutesi iraacuteny
E
Biofizika jegyzet
19
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (gamma sugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki az atommagok magaacutetalakulaacutesokkor
Az elektromaacutegneses spektrum
Megnevezeacutes Hullaacutemhossz (m) Frekvencia (Hz)
Hosszuacutehullaacutemok gt 1000 lt 3∙105
Koumlzeacutephullaacutemok 1000 ndash 200 3∙105 ndash 15∙106
Aacutetmeneti hullaacutemok 200 ndash 100 15∙106 - 3∙106
Roumlvidhullaacutemok 100 ndash 10 3∙106 - 3∙107
Ultraroumlvid hullaacutemok 10 - 1 3∙107 - 3∙108
Mikrohullaacutemok 03 - 3∙10-5 109 - 1013
Infravoumlroumls feacuteny 3∙10-5 ndash 10-6 1013 - 3∙1014
Laacutethatoacute feacuteny 10-6 ndash 10-7 3∙1014 - 3∙1015
Ultraibolya feacuteny 10-7 ndash 10-8 3∙1015 - 3∙1016
Roumlntgensugarak 10-8 ndash 10-12 3∙1016 - 3∙1020
Gammasugarak 10-12 - 3∙10-14 3∙1020 - 1022
Kozmikus sugarak lt 3∙10-14 gt 1022
A fenti adatok csak taacutejeacutekoztatoacute jellegűek a tartomaacutenyok koumlzoumltt nem huacutezhatoacute eacuteles hataacuter azok reacuteszben
fedik egymaacutest
A roumlntgensugaacuterzaacutes
Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki a feacutemnek uumltkoumlző nagy sebesseacutegű elektronok mikoumlzben lelassulnak
(feacutekezeacutesi sugaacuterzaacutes) Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki azok a feacutematomok melyeknek nagyenergiaacutejuacute
elektronok uumltkoumlznek Ekkor a becsapoacutedoacute elektron az atom belső elektronheacutejaacuteroacutel kiuumlt egy elektront
melynek helyeacutere egy maacutesik elektron ugrik egy kuumllsőbb heacutejroacutel mikoumlzben elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest
bocsaacutet ki
A feacuteny jellemzői
kettős termeacuteszetű elektromaacutegneses hullaacutem eacutes reacuteszecske ndash terjedeacuteskor elektromaacutegneses
hullaacutemkeacutent az anyaggal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesakor reacuteszecskekeacutent (foton) viselkedik
egyenes vonal menteacuten terjed
terjedeacutesi sebesseacutege leacuteguumlres teacuterben (vagy levegőben) c = 300000kms
maacutes aacutetlaacutetszoacute anyagban sebesseacutege kisebb pl viacutezben 225000kms uumlvegben 200000kms
hullaacutemhossz tartomaacutenya 760nm - 380nm
A foton
A feacuteny az energiaacutet nem folytonosan hanem adagokban (kvantumokban) szaacutelliacutetja (ezeacutert az energia
kibocsaacutetaacutes eacutes elnyeleacutes is csak adagokban toumlrteacutenhet) A foton az elektromaacutegneses teacuter legkisebb
energiaegyseacutege Nyugalmi toumlmege 0 eacutes csakis feacutenysebesseacuteggel terjedhet Energiaacuteja hmiddotf ahol f a feacuteny
frekvenciaacuteja h a Planck aacutellandoacute (h = 663∙10-34Js)
A feacutenyvisszaverődeacutes eacutes toumlrveacutenyei
A feacutenyvisszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve ndash amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe
Biofizika jegyzet
20
i ndash beeseacutesi szoumlg irsquo ndash visszaverődeacutesi szoumlg
I A beeső feacutenysugaacuter a beeseacutesi merőleges eacutes a visszavert feacutenysugaacuter egy siacutekban van
II A beeseacutesi eacutes a visszaverődeacutesi szoumlgek egymaacutessal egyenlők (i = irsquo)
A feacutenytoumlreacutes a toumlreacutesmutatoacute
A feacutenytoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve - amely keacutet aacutetlaacutetszoacute anyagot
elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash aacutetleacutep a maacutesodik koumlzegbe uacutegy hogy megvaacuteltozik terjedeacutesi iraacutenya
A jelenseacuteg azeacutert koumlvetkezik be mert a feacuteny a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjed
A toumlreacutesmutatoacute a feacutenytoumlreacutes meacuterteacutekeacutet jellemző araacutenyszaacutem
Jele n
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete (abszoluacutet toumlreacutesmutatoacute)
anyagbanilletőazsebesseacutegeterjedeacutesifeacutenya
teacuterbenleacuteguumlressebesseacutegeterjedeacutesifeacutenyan
A toumlreacutesmutatoacute szaacutemeacuterteacuteke nem lehet 1-neacutel kisebb (n = 1 leacuteguumlres teacuter vagy levegő eseteacuten)
pl nviacutez = 133 nuumlveg = 15
Ha a feacuteny kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl levegőből
viacutezbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg (r) kisebb mint a beeseacutesi (i) ha nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet
kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl viacutezből levegőbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg nagyobb mint a beeseacutesi A
merőlegesen beeső feacutenysugaacuter nem toumlrik meg
A teljes visszaverődeacutes
Ha a feacuteny nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba akkor a toumlreacutesi szoumlg
nagyobb mint a beeseacutesi szoumlg (aacutebra 1-es eacutes 2-es feacutenysugaacuter)
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
megtoumlrt feacutenysugaacuter beeseacutesi
merőleges
i
r
n1 pl levegő
n2 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i
6
megtoumlrt feacutenysugaacuter
1 anyag
2 anyag
hataacuterfeluumllet
beeső feacutenysugaacuter
visszavert feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i irsquo
Biofizika jegyzet
21
Ha a beeseacutesi szoumlg eleacuter egy kellően nagy eacuterteacuteket akkor a toumlreacutesi szoumlg 90deg lesz ndash a feacuteny nem leacutep aacutet a
maacutesodik anyagba (aacutebra 3-as feacutenysugaacuter) Ez a beeseacutesi szoumlg a hataacuterszoumlg (ℓ)
Ha a beeső feacutenysugaacuter beeseacutesi szoumlge kisebb mint a hataacuterszoumlg akkor feacutenytoumlreacutes joumln leacutetre ha pedig
nagyobb akkor teljes visszaverődeacutes (aacutebra 4-es feacutenysugaacuter)
Teljes visszaverődeacutes eseteacuten a feacuteny 100-a visszaverődik a hataacuterfeluumlletről
Az optikai szaacutel
Az optikai szaacutel egy koumlnnyen hajliacutethatoacute nagy tisztasaacuteguacute aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt szaacutel mely
feacutenytovaacutebbiacutetaacutesra alkalmas
Az optikai szaacutelak a teljes visszaverődeacutesek sorozataacutenak eredmeacutenyekeacutent tovaacutebbiacutetjaacutek a feacutenyt
Az optikai szaacutelak egy nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute magboacutel eacutes az ezt koumlruumllvevő kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute heacutejboacutel
aacutellnak A teljes visszaverődeacutes a keacutet reacuteteg hataacuterfeluumlleteacuten megy veacutegbe
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes)
A feheacuter feacuteny oumlsszetett nagyon sok kuumlloumlnboumlző sziacutenű feacutenysugaacuterboacutel tevődik oumlssze
Feacutenytoumlreacuteskor a kuumlloumlnboumlző sziacutenű oumlsszetevők kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben toumlrnek meg iacutegy a feheacuter feacuteny
felbomlik oumlsszetevőire Ez a jelenseacuteg a diszperzioacute vagy sziacutenszoacuteroacutedaacutes
Prizma egy haacuteromszoumlg alapuacute uumlveghasaacuteb melynek segiacutetseacutegeacutevel a feheacuter feacuteny oumlsszetevőire bonthatoacute
1
1
2
2
3
3
4 4
ℓ
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
hataacuterfeluumllet
voumlroumls
narancs
saacuterga
zoumlld
keacutek
ibolya
ernyő
feheacuter feacutenysugaacuter prizma
Biofizika jegyzet
22
A sziacutenkevereacutes
A feheacuter feacuteny sziacutenekre bontaacutesakor keletkező sziacuteneket oumlsszekeverve (egymaacutesra vetiacutetve) visszakaphatoacute a
feheacuter sziacuten
A feheacuter feacuteny oumlsszetevőiből elegendő haacuterom a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutent megfelelő araacutenyban
oumlsszekeverni a feheacuter sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz A haacuterom alapsziacuten megfelelő araacutenyuacute kevereacuteseacuteből baacutermilyen
sziacuten előaacutelliacutethatoacute az additiacutev (oumlsszeadoacute) sziacutenkevereacutes segiacutetseacutegeacutevel
A sziacutenkevereacutesnek egy maacutesik moacutedja a szubtraktiacutev (kivonoacute) sziacutenkevereacutes melynek alapsziacutenei a ciaacuten a
saacuterga eacutes a magenta Ezen technika eseteacuteben a feheacuter feacutenyből sziacutenszűrők segiacutetseacutegeacutevel adott
komponenseket kell kivonni a kiacutevaacutent sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz
Az oumlsszeadoacute sziacutenkevereacutes az elektronikus megjeleniacutetők eseteacuteben a kivonoacute a nyomdatechnikaacuteban keruumll
alkalmazaacutesra
A feacutenyinterferencia
Az a jelenseacuteg melynek soraacuten ugyanazon feacutenyforraacutesboacutel szaacutermazoacute keacutet feacutenysugaacuter a teacuter egy adott
pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy gyengiacutetve egymaacutest
A keacutetreacuteses interferencia
A feacutenyforraacutes feacutenyeacutet keacutet reacutesen kell keresztuumllbocsaacutetani majd ernyőn felfogni amelyen interferenciakeacutep
jelenik meg (vilaacutegos eacutes soumlteacutet saacutevok koumlvetik egymaacutest)
Az ernyő adott pontjaacuteban talaacutelkozoacute feacutenysugarak uacutetkuumlloumlnbseacutegeacutenek a hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott
meacuterteacuteke befolyaacutesolja azt hogy az illető pontban vilaacutegos vagy soumlteacutet saacutev jelenik meg
A polarizaacutelt feacuteny
A feacuteny transzverzaacutelis hullaacutem
A polarizaacutelt feacuteny olyan feacutenysugarakboacutel aacutell melyek elektromos tere csak egy bizonyos siacutekban vaacuteltozik
(nem pedig nagyon sok baacutermilyen iraacutenyuacute siacutekban)
pl az uumlvegről bizonyos szoumlgben visszaverődő feacutenysugarak polarizaacuteltak vagy bizonyos tiacutepusuacute LCD
kijelzők polarizaacutelt feacutenyt bocsaacutetanak ki
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek
A lencseacutek olyan aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt optikai eszkoumlzoumlk melyeknek legalaacutebb az egyik feluumllete
nem siacutekfeluumllet eacutes melyek műkoumldeacutese a feacutenytoumlreacutesen alapul
A gyűjtőlencseacutek koumlzeacuteptaacutejon vastagabbak a szeacutelek feleacute pedig elveacutekonyodnak
egysziacutenű feacutenyforraacutes
soumlteacutet saacutev vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
vilaacutegos saacutev
Biofizika jegyzet
23
optikai főtengely ndash a lencse szimmetriatengelye
O pont ndash optikai koumlzeacuteppont
F pont ndash foacutekusz
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
keresztuumllmennek a foacutekuszon
A szoacuteroacutelencseacutek koumlzeacuteptaacutejon veacutekonyabbak a szeacutelek feleacute pedig vastagabbak
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
meghosszabbiacutetaacutesaik keresztuumllmennek a foacutekuszon
F O F
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
7
A mechanikai munka
Egy erő akkor veacutegez munkaacutet ha a test amelyre hat elmozdul a hataacutesaacutera
Jele W [W] = J (joule)
Egy erő akkor nem veacutegez munkaacutet ha a test amelyre hat nem mozdul el a hataacutesaacutera
A teljesiacutetmeacuteny
A teljesiacutetmeacuteny a munkaveacutegzeacutes sebesseacutegeacutet jellemző fizikai mennyiseacuteg
A teljesiacutetmeacuteny megadja azt hogy egy erő egy maacutesodperc alatt mennyi munkaacutet veacutegez
Jele P [P] = W (watt)
A mechanikai energia
Az energia a testek munkaveacutegző keacutepesseacutegeacutet jellemző fizikai mennyiseacuteg
Ha egy test baacutermilyen okboacutel kifolyoacutelag munkaveacutegzeacutesre keacutepes energiaacuteval rendelkezik
Jele E [E] = J (joule)
A rezgő mozgaacutes a rezgő mozgaacutest jellemző mennyiseacutegek
Rezgő mozgaacutest veacutegző test a nyugalmi (egyensuacutelyi) helyzeteacutehez viszonyiacutetva szimmetrikusan mozog
eacutes mozgaacutesa azonos időkoumlzoumlnkeacutent megismeacutetlődik
A perioacutedusidő egy teljes rezgeacutes elveacutegzeacuteseacutehez szuumlkseacuteges idő
Jele T [T] = s
A frekvencia az egy maacutesodperc alatt elveacutegzett rezgeacutesek szaacutema
Jele f [f] = 1s = Hz (hertz)
1Tf
A kiteacutereacutes a test aktuaacutelis eacutes nyugalmi helyzete koumlzoumltti taacutevolsaacuteg
Az amplituacutedoacute a test nyugalmi helyzete eacutes valamelyik szeacutelső helyzete koumlzoumltti taacutevolsaacuteg (a test
legnagyobb kiteacutereacutese)
A faacutezis a rezgeacutesaacutellapotot jellemzi Megadja azt hogy a rezgő test egy teljes rezgeacutes haacutenyad reacuteszeacutet
teljesiacutetette egy adott időpontig Egy teljes rezgeacutesnek megfelel 2middotπ radiaacuten faacuteziseacuterteacutek
A faacuteziskuumlloumlnbseacuteg keacutet rezgeacutes koumlzoumltt megadja azt hogy egy teljes rezgeacutes haacutenyad reacuteszeacutevel előzi meg
egyik rezgeacutes a maacutesikat
nyugalmi helyzet
Biofizika jegyzet
8
Rezgeacutestiacutepusok
Csillapiacutetott rezgeacutes eseteacuten az amplituacutedoacute a rezgeacutes soraacuten csoumlkken
Csillapiacutetatlan rezgeacutes esteacuten az amplituacutedoacute a rezgeacutes soraacuten nem vaacuteltozik meg
Keacutenyszerrezgeacutes a rezonancia
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten a test azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődő (periodikus) kuumllső hataacutesra veacutegez rezgő
mozgaacutest
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten a rezgeacutes frekvenciaacuteja megegyezik a kuumllső hataacutes frekvenciaacutejaacuteval
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten ha a kuumllső hataacutes frekvenciaacuteja megegyezik a rezgő test sajaacutet frekvenciaacutejaacuteval
akkor felleacutep a rezonancia jelenseacutege melynek soraacuten a rezgeacutes amplituacutedoacuteja maximaacutelis
Mechanikai hullaacutem
A mechanikai hullaacutem a rezgő mozgaacutes tovaacutebbterjedeacutesi folyamata rugalmas anyagban
A hullaacutem terjedeacutesekor az anyag reacuteszecskeacutei nem veacutegeznek haladoacute mozgaacutest csak rezgő mozgaacutest amely
reacuteszecskeacuteről reacuteszecskeacutere adoacutedik aacutet
A hullaacutemhossz
A hullaacutemhossz az a taacutevolsaacuteg amelyre a hullaacutemforraacutes egy teljes rezgeacutesideje alatt eljut a rezgő mozgaacutes
A hullaacutemhossz keacutet egymaacuteshoz legkoumlzelebb leacutevő azonos moacutedon rezgő reacuteszecske koumlzoumltti taacutevolsaacuteg
Jele λ (lambda) [λ] = m
kiteacutereacutes
idő
kiteacutereacutes
idő
Biofizika jegyzet
9
A hullaacutem terjedeacutesi sebesseacutege
A hullaacutem terjedeacutesi sebesseacutege az a sebesseacuteg amellyel a rezgő mozgaacutes tovaacutebbterjed az illető anyagban
(koumlzegben)
T
λv
v ndash sebesseacuteg
λ ndash hullaacutemhossz
T ndash perioacutedusidő
vagy
fλv f ndash frekvencia
Hullaacutemtiacutepusok
Transzverzaacutelis (kereszt iraacutenyuacute) hullaacutemok eseteacuten a reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya merőleges a
hullaacutemterjedeacutes iraacutenyaacutera
pl viacutez felsziacuteneacuten terjedő hullaacutem
Longitudinaacutelis (hosszanti iraacutenyuacute) hullaacutemok eseteacuten a reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya paacuterhuzamos a
hullaacutemterjedeacutes iraacutenyaacuteval
pl hang
Hullaacutemterjedeacutesi jelenseacutegek
Hullaacutem-visszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem eleacuter egy hataacuterfeluumllethez
amely keacutet anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel majd onnan visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe eacutes ott
folytatja tovaacutebb az uacutetjaacutet
Hullaacutemtoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem eleacuter egy hataacuterfeluumllethez amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel majd azon aacutethaladva megvaacuteltoztatja terjedeacutesi iraacutenyaacutet
A jelenseacuteg oka az hogy a hullaacutemok a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjednek
λ
λ
hullaacutemterjedeacutes iraacutenya
reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya
hullaacutemterjedeacutes iraacutenya
reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya
Biofizika jegyzet
10
Hullaacutemelhajlaacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem akadaacutely mellett elhaladva vagy
reacutesen keresztuumllhaladva megvaacuteltoztatja terjedeacutesi iraacutenyaacutet
A hullaacutemelhajlaacutes meacuterteacuteke reacutes eseteacuten fuumlgg a reacutes hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott nagysaacutegaacutetoacutel (legnagyobb
meacuterteacutekű ha a keacutet taacutevolsaacuteg egymaacutessal oumlsszemeacuterhető)
Interferencia (hullaacutemtalaacutelkozaacutes) az a jelenseacuteg melynek soraacuten keacutet (vagy toumlbb) azonos
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutem a teacuter egy adott pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy
gyengiacutetve egymaacutest
A hang
A hang egy longitudinaacutelis mechanikai hullaacutem
A hang nem terjed leacuteguumlres teacuterben
A hang frekvencia szerinti osztaacutelyozaacutesa
infrahang f lt 20Hz
hallhatoacute hang 20Hz lt f lt 20 000Hz
ultrahang f gt 20 000Hz
A hang terjedeacutesi sebesseacutege
levegőben 340ms
viacutezben 1400ms
aceacutelban 5100ms
A Doppler-hataacutes
A Doppler-hataacutes a megfigyelőhoumlz viszonyiacutetva mozgaacutesban levő hangforraacutes vagy a hangforraacuteshoz
viszonyiacutetva mozgaacutesban levő megfigyelő eseteacuten jelentkezik
Ha a hangforraacutes eacutes a megfigyelő koumlzelednek egymaacuteshoz a hang frekvenciaacuteja megnő (a hang
magasabbaacute vaacutelik) ha taacutevolodnak egymaacutestoacutel a frekvenciaacuteja lecsoumlkken (a hang meacutelyebbeacute vaacutelik)
A frekvencia eltoloacutedaacutes meacuterteacuteke fuumlgg a hangforraacutes eacutes a megfigyelő egymaacuteshoz viszonyiacutetott
sebesseacutegeacutetől
A hangintenzitaacutes (hangerősseacuteg)
A hangintenzitaacutes megadja az egyseacutegnyi feluumlleten egyseacutegnyi idő alatt merőlegesen aacutetaacuteramlott
hangenergia mennyiseacutegeacutet
Jele I [I] = Wm2
A hangintenzitaacutes decibel-ben (dB) fejezhető ki amely az adott hang intenzitaacutesaacutenak a hallaacuteskuumlszoumlb
hangintenzitaacutesaacutehoz valoacute viszonyaacutet adja meg
A hallaacuteskuumlszoumlb I0 = 10-12Wm2 (tapasztalati uacuteton megvaacutelasztott eacuterteacutek)
0
II
Ilg10L (decibel)
A logaritmusos skaacutelaacutet a hangforraacutesok teljesiacutetmeacutenyeacutenek nagyon szeacuteles tartomaacutenya (12-13
nagysaacutegrend) miatt volt ceacutelszerű bevezetni
Az ultrahang előaacutelliacutetaacutesa
Az ultrahang előaacutelliacutetaacutesa jellemzően az elektrostrikcioacute eacutes a magnetostrikcioacute jelenseacutegeacuten alapul
Biofizika jegyzet
11
A piezoelektromossaacuteg bizonyos kristaacutelyok azon tulajdonsaacutega hogy mechanikai hataacutesra feszuumlltseacuteg
jelenik meg bennuumlk Ez a hataacutes meg is fordiacutethatoacute
Az elektrostrikcioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten egy kristaacutely feszuumlltseacuteg hataacutesaacutera rugalmas
alakvaacuteltozaacutest szenved Ilyen kristaacutely peacuteldaacuteul a kvarc Piezoelektromos kristaacutelyok segiacutetseacutegeacutevel
nagyfrekvenciaacutes feszuumlltseacuteg alkalmazaacutesaacuteval ultrahang aacutelliacutethatoacute elő
A magnetostrikcioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten bizonyos maacutegneses anyagok maacutegneses teacuterben
megvaacuteltoztatjaacutek alakjukat Ilyen anyagok segiacutetseacutegeacutevel nagyfrekvenciaacuteval vaacuteltozoacute maacutegneses teacuter
felhasznaacutelaacutesaacuteval ultrahang aacutelliacutethatoacute elő Ilyen anyag peacuteldaacuteul a nikkel
Az ultrahang passziacutev alkalmazaacutesa soraacuten kis energiaacutejuacute ultrahangot alkalmaznak taacutevolsaacuteg meacutereacutesre
vizsgaacutelatok elveacutegzeacuteseacutere
Az aktiacutev alkalmazaacutes eseteacuten nagy energiaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak keacutemiai reakcioacutek vagy bioloacutegiai
folyamatok serkenteacuteseacutere bakteacuteriumok elpusztiacutetaacutesaacutera
A gyoacutegyaacuteszatban az ultrahang előaacutelliacutetaacutesaacutera illetve eacuterzeacutekeleacuteseacutere az elektrostrikcioacute jelenseacutegeacutet
alkalmazzaacutek a transzducernek nevezett ultrahangos fejegyseacuteg eseteacuteben
Halmazaacutellapotok jellemzeacutese
A szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek helyhez koumltoumlttek nem veacutegeznek haladoacute
mozgaacutest az anyag belsejeacuteben csak rezgő mozgaacutest veacutegeznek egy pont koumlruumll
A szilaacuterd anyagok rendelkeznek sajaacutet alakkal eacutes sajaacutet teacuterfogattal
A folyeacutekony halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek nincsenek helyhez koumltve rendezetlen
(oumlssze-vissza) mozgaacutest veacutegeznek az anyag belsejeacuteben A folyadeacutekokat alkotoacute reacuteszecskeacutek koumlzel
talaacutelhatoacutek egymaacuteshoz a koumlzoumlttuumlk hatoacute vonzoacuteerők miatt
A folyadeacutekok nem rendelkeznek sajaacutet alakkal de rendelkeznek sajaacutet teacuterfogattal
A folyadeacutekok oumlsszenyomhatatlanok (gyakorlatilag csak roppant kismeacuterteacutekben nyomhatoacuteak oumlssze)
A leacutegnemű (gaacutez gőz) halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek nincsenek helyhez koumltve
rendezetlen mozgaacutest veacutegeznek eacutes tetszőleges taacutevolsaacutegra eltaacutevolodhatnak egymaacutestoacutel (koumlzoumlttuumlk nem
hatnak vonzoacuteerők)
A leacutegnemű halmazaacutellapotuacute anyagok nem rendelkeznek sem sajaacutet alakkal sem sajaacutet teacuterfogattal
kitoumlltik a rendelkezeacutesuumlkre aacutelloacute teret
A plazma aacutellapot olyan leacutegnemű aacutellapot amelynek eseteacuteben az anyagot alkotoacute reacuteszecskeacutek nem
semlegesek elektromos szempontboacutel (mint a leacutegnemű anyagok eseteacuteben) hanem toumllteacutessel
rendelkeznek A plazma aacutellapot ionizaacutelt gaacutezaacutellapot A plazmaacutet pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Mivel a plazma toumlltoumltt reacuteszecskeacutekből aacutell elektromos eacutes maacutegneses tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek a
leacutegnemű anyagokeacuteitoacutel
A diffuacutezioacute
A diffuacutezioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten keacutet vagy kettőneacutel toumlbb kuumlloumlnboumlző fajta gaacutez (vagy folyadeacutek)
kuumllső hataacutes neacutelkuumll oumlsszekeveredik
A diffuacutezioacutet az anyagok koncentraacutecioacutekuumlloumlnbseacutege miatt kialakuloacute reacuteszecskeaacuteramlaacutes okozza A folyamat
a koncentraacutecioacutekuumlloumlnbseacuteg megszűneacuteseacuteig tart
Biofizika jegyzet
12
A nyomaacutes
A nyomaacutes megadja az egyseacutegnyi feluumlletre (1 neacutegyzetmeacuteter) hatoacute erő nagysaacutegaacutet
Jele p [p] = Nm2 = Pa (pascal)
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
A
Fp
p ndash nyomaacutes
F ndash erő
A ndash teruumllet
A hidrosztatikai nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes valamely (nyugalomban leacutevő) folyadeacutekoszlopban jelen levő a folyadeacutek
suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes nagysaacutega fuumlgg
a folyadeacutek sűrűseacutegeacutetől
a folyadeacutekoszlop magassaacutegaacutetoacutel
a gravitaacutecioacutes teacuter erősseacutegeacutetől
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
hgρp
p ndash hidrosztatikai nyomaacutes
ρ ndash sűrűseacuteg
g ndash gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes (g asymp 10 ms2)
h ndash a folyadeacutekoszlop magassaacutega
A leacutegnyomaacutes
A leacutegnyomaacutes a Foumlldet koumlruumllvevő levegőreacuteteg suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke fuumlgg
a tengerszinttől meacutert magassaacutegtoacutel
a levegő paacuteratartalmaacutetoacutel
A leacutegnyomaacutes szaacutemeacuterteacuteke a tengerszinttől meacutert magassaacuteg noumlvekedeacuteseacutevel csoumlkken (ugyanis csoumlkken a
levegőoszlop magassaacutega tehaacutet csoumlkken annak suacutelya is)
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke tengerszint magassaacutegaacuteban 101000 Pa (= 1 atmoszfeacutera = 760 Hgmm)
Archimeacutedesz toumlrveacutenye
Minden folyadeacutekba vagy gaacutezba meruumllő testre hat egy fuumlggőlegesen felfeleacute iraacutenyuloacute erő amelynek
nagysaacutega megegyezik az illető test aacuteltal kiszoriacutetott folyadeacutek- vagy gaacutezmennyiseacuteg suacutelyaacuteval
Pascal toumlrveacutenye
Folyadeacutekokra gyakorolt kuumllső nyomaacutes a folyadeacutekban gyengiacutetetlenuumll tovaacutebbterjed (jelen lesz annak
minden pontjaacuteban) eacutes annak valamely pontjaacuteban a nagysaacutega minden iraacutenyban ugyanakkora
Aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok
Az aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok nyomaacutesa kisebb mint az ugyanolyan koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt levő
nyugalomban levőkeacute
A nyomaacutescsoumlkkeneacutes meacuterteacuteke fuumlgg
Biofizika jegyzet
13
az aacuteramlaacutes sebesseacutegeacutetől
a sűrűseacutegtől
A hő a hőmeacuterseacuteklet
A hő a termikus koumllcsoumlnhataacutes soraacuten bekoumlvetkező energiavaacuteltozaacutes meacuterteacuteke
Jele Q [Q] = J
A hőmeacuterseacuteklet a testek hőaacutellapotaacutet szaacutemszerűen jellemző mennyiseacuteg
Jele T [T] = K (kelvin)
Valamely test hőmeacuterseacuteklete az azt alkotoacute reacuteszecskeacutek mozgaacutesaacutenak hevesseacutegeacutevel kapcsolatos A
magasabb hőmeacuterseacuteklet hevesebb rezgő vagy gyorsabb haladoacute mozgaacutesaacutet miacuteg az alacsonyabb
hőmeacuterseacuteklet keveacutesbeacute heves rezgő vagy lassabb haladoacute mozgaacutesaacutet jelenti a reacuteszecskeacuteknek
A hőmeacuterseacuteklet egy aacutellapotot jellemez miacuteg a hő egy folyamatot
A Celsius eacutes a Kelvin hőmeacuterseacutekleti skaacutela
A Celsius-skaacutela alsoacute hataacutera a -273 degC jele t [t] = degC
A Kelvin-skaacutela alsoacute hataacutera a 0K (abszoluacutet nulla fok) jele T [T] = K
A keacutet skaacutela koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg az alsoacute hataacuter eacuterteacutekeacuteben van a keacutet skaacutela el van tolva egymaacuteshoz keacutepest
273 egyseacuteggel
A keacutet skaacutela koumlzoumltti aacutetalakiacutetaacutesi keacuteplet
273tT
A hőmeacuterseacuteklet meacutereacutese hőmeacuterők
A testek hőmeacuterseacuteklete hőmeacuterőkkel meacuterhető
A meacutereacutes alapjaacuteul szolgaacutelhat peacuteldaacuteul az anyagok hőtaacutegulaacutesa vagy az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesa a
hőmeacuterseacuteklet vaacuteltozaacutesaacuteval
A hagyomaacutenyos hőmeacuterőkben olyan folyadeacutek talaacutelhatoacute amely a meacutereacutesi tartomaacutenyon beluumll folyeacutekony
halmazaacutellapotuacute marad Erre leggyakrabban az alkoholt eacutes a higanyt hasznaacuteljaacutek A hőmeacuterő egy kis
keresztmetszetű uumlvegcsővel ellaacutetott tartaacutelyboacutel eacutes az ehhez tartozoacute skaacutelaacuteboacutel aacutell A hőmeacuterseacuteklet
vaacuteltozaacutesakor a folyadeacutek megvaacuteltoztatja teacuterfogataacutet ami miatt megvaacuteltozik a csőben a folyadeacutekszint A
folyadeacutek (eacutes iacutegy a hőmeacuterővel kapcsolatban levő test) hőmeacuterseacuteklete a skaacutelaacuteroacutel olvashatoacute le (a folyadeacutek
felsziacuteneacutevel egyvonalban levő eacuterteacutek)
A digitaacutelis hőmeacuterők az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesaacutet meacuterik A meacutert analoacuteg jelek digitaacutelisakkaacute
keruumllnek aacutetalakiacutetaacutesra majd ezek alapjaacuten toumlrteacutenik az eacuterteacutek kijelzeacutese
A hővezeteacutes a hőaacuteramlaacutes a hősugaacuterzaacutes
Hővezeteacutes eseteacuten az energia reacuteszecskeacuteről ndash reacuteszecskeacutere aacutetadoacutedva terjed
A folyamat soraacuten nincs anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hővezeteacutes a szilaacuterd anyagokra jellemző
Hőaacuteramlaacutes eseteacuten az energiaacutet a reacuteszecskeacutek a hőforraacutestoacutel felveszik elszaacutelliacutetjaacutek majd leadjaacutek
A folyamat soraacuten van anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hőaacuteramlaacutes folyadeacutekokra eacutes gaacutezokra jellemző
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten az energiaaacutetadaacutes elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban toumlrteacutenik
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten nincs szuumlkseacuteg koumlzegre az energia aacutetadaacutesaacutehoz (pl a Nap melegiacuteti a Foumlldet)
Biofizika jegyzet
14
Az elektromos toumllteacutesmennyiseacuteg
A testek toumlltoumlttseacutegeacutenek a meacuterteacutekeacutet jellemző mennyiseacuteg
Jele Q [Q] = C (coulomb)
Egy proton toumllteacutese 16middot10-19C egy elektron toumllteacutese -16middot10-19C
Egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacutegnek koumlruumllbeluumll 6middot1018 szaacutemuacute proton toumllteacutese felel meg
Az elektromos teacuter
Az elektromos teacuter a toumlltoumltt testek azon koumlrnyezete ahol az elektromos hataacutes eacuterveacutenyesuumll
Az elektromos teacuter
nem eacuterzeacutekelhető
kimutathatoacute toumlltoumltt test segiacutetseacutegeacutevel
koumllcsoumlnhataacutest koumlzvetiacutet a toumlltoumltt testek koumlzoumltt
a toumlltoumltt testtől taacutevolodva csoumlkken az erősseacutege
Az elektromos teacuter jellemezhető az erővonalakkal Ezek olyan goumlrbeacutek melyek menteacuten egy toumlltoumltt test
elmozdul Az erővonalak a pozitiacutev toumllteacutesen kezdődnek a negatiacutevon veacutegződnek eacutes nem metszik
egymaacutest
Az elektromos potenciaacutel
Az elektromos potenciaacutel az elektromos teacuter munkaveacutegző keacutepesseacutegeacutet jellemző mennyiseacuteg
Az elektromos teacuter adott pontjaacutenak a potenciaacutelja megegyezik azzal a munkaacuteval amelyet a teacuter veacutegez
akkor amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet az adott pontboacutel a veacutegtelenbe (vagy egy
tetszőleges nullapotenciaacuteluacutenak vaacutelasztott pontba)
Jele U [U] = V (volt)
Az elektromos feszuumlltseacuteg
Az elektromos feszuumlltseacuteg az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg
Az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti feszuumlltseacuteg egyenlő azzal a munkaacuteval melyet a teacuter veacutegez akkor
amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet a keacutet pont koumlzoumltt
Jele U [U] = V (volt)
Keacutet toumlltoumltt test koumlzoumltti feszuumlltseacuteg a testek koumlzoumltti toumllteacuteskuumlloumlnbseacuteget jellemzi
Egyenfeszuumlltseacuteg vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg
Egyenfeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev sarka mindig pozitiacutev negatiacutev sarka mindig negatiacutev
marad (a sarkok nem csereacutelődnek fel az idő muacutelaacutesaacuteval)
Vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev eacutes negatiacutev sarka azonos időkoumlzoumlnkeacutent
ismeacutetlődve felcsereacutelődik (a haacuteloacutezati 230V-os 50Hz-es frekvenciaacutejuacute feszuumlltseacuteg eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent 100-szor)
A feacutemek szerkezete
A feacutemeket helyhez koumltoumltt pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes az ezek koumlzoumltt szabadon mozgoacute negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Biofizika jegyzet
15
A szabad elektronok jelenleacutete okozza azt hogy a feacutemek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
Vezetők szigetelők feacutelvezetők
A vezetők olyan anyagok melyekben jelen vannak szabad toumllteacuteshordozoacutek (elektronok ionok)
melynek koumlvetkezteacuteben ezek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
A szigetelők olyan anyagok melyekben nincsenek jelen szabad toumllteacuteshordozoacutek ezeacutert ezek rosszul
vezetik az elektromossaacutegot
A feacutelvezetők olyan anyagok melyekben szobahőmeacuterseacutekleten talaacutelhatoacutek szabad elektronok de ezek
szaacutema fuumlgg a hőmeacuterseacutekleteacutetől A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel a szabad elektronok szaacutema noumlvekszik a
feacutelvezető ellenaacutellaacutesa csoumlkken (ellenteacutetben a vezetőkkel)
A legismertebb feacutelvezetők a sziliacutecium eacutes a germaacutenium
A feacutelvezetőket adaleacutekoljaacutek (szennyezik) olyan atomokkal melyeknek eggyel toumlbb vagy kevesebb
elektronja van a kuumllső elektronheacutejon mint a feacutelvezetőnek (5 vagy 3) iacutegy leacutetrehozva n- illetve p-
tiacutepusuacute feacutelvezetőt
Az elektromos aacuteram
Az elektromos aacuteram az elektronok rendezett mozgaacutesa a feacutemekben
Mivel aacuteram nem csak feacutemekben folyhat (hanem peacuteldaacuteul folyadeacutekokban vagy gaacutezokban is)
aacuteltalaacutenosabb megfogalmazaacutesban az aacuteram a toumllteacuteshordozoacutek rendezett mozgaacutesa valamilyen anyagban
Az aacuteramkoumlroumlkben az aacuteram az aacuteramforraacutes pozitiacutev sarka felől folyik a negatiacutev feleacute (az elektronok ezzel
ellenteacutetes iraacutenyba mozognak a vezetőben)
Egyenaacuteram vaacuteltakozoacute aacuteram
Egyenaacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben nem vaacuteltozik meg (az elektronok a
vezetőben mindig ugyanabba az iraacutenyba haladnak)
Vaacuteltakozoacute aacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődve
ellenteacutetesre vaacuteltozik (az elektronok rezgő mozgaacutest veacutegeznek a vezetőben)
Az aacuteramerősseacuteg
Az aacuteramerősseacuteg megadja azt hogy egy vezető keresztmetszeteacuten egyseacutegnyi idő alatt mekkora
mennyiseacutegű toumllteacutes halad keresztuumll
Jele I [I]=A (amper)
A aacuteram hataacutesai
Hőhataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők a bennuumlk folyoacute aacuteram hataacutesaacutera felmelegszenek
A felmelegedeacutes meacuterteacuteke fuumlgg a vezető keresztmetszeteacutetől eacutes a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
ionok
elektronok
Biofizika jegyzet
16
Alkalmazaacutes vasaloacute izzoacute olvadoacute biztosiacuteteacutek villanyrezsoacute kenyeacuterpiriacutetoacute stb
Maacutegneses hataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teacuter van jelen
A maacutegneses teacuter erősseacutege fuumlgg a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
Alkalmazaacutes elektromaacutegnes hangszoacuteroacute villanymotor stb
Keacutemiai (vegyi) hataacutes Aacuterammal aacutetjaacutert folyadeacutekboacutel a folyadeacutekba helyezett elektroacutedoknaacutel anyag vaacutelik
ki az aacuteram hataacutesaacutera
Alkalmazaacutes elektroliacutezis (pl a viacutez felbontaacutesa H2-re eacutes O2-re) feacutemek veacutedőreacuteteggel toumlrteacutenő bevonaacutesa
stb
Bioloacutegiai hataacutes Az eacutelő szervezetekben az aacuteram izomreakcioacutekat vaacutelthat ki eacutes eacutegeacutesi seacuteruumlleacuteseket
okozhat Kellően nagy erősseacutegű aacuteram halaacutelos is lehet A nagyfrekvenciaacutejuacute aacuteram a vezető (a test)
feluumlleteacuten folyik nem annak belsejeacuteben iacutegy ilyen esetekben nem vaacutelt ki izomreakcioacutet (Skin-hataacutes)
A kondenzaacutetor
A kondenzaacutetor keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan elhelyezett feacutemlemezből aacutell melyek egymaacutestoacutel el
vannak szigetelve A feacutemlemezek a fegyverzetek a koumlzoumlttuumlk talaacutelhatoacute szigetelő anyag a dielektrikum
A kondenzaacutetor fegyverzetein toumllteacutesek halmozhatoacutek fel A toumllteacutesbefogadoacute keacutepesseacutege a kondenzaacutetornak
a kapacitaacutesa A kapacitaacutes meacuterteacutekegyseacutege a farad
Az elektromos ellenaacutellaacutes
A vezetők akadaacutelyozzaacutek a bennuumlk folyoacute aacuteramot gaacutetoljaacutek a toumllteacuteshordozoacutek mozgaacutesaacutet
Az elektromos ellenaacutellaacutes kifejezi azt hogy egy vezető milyen meacuterteacutekben akadaacutelyozza a benne folyoacute
aacuteramot
Jele R [R]=Ω (ohm) (Ω ndash omega)
Adott feacutemvezeteacutek elektromos ellenaacutellaacutesa fuumlgg
az anyagi minőseacutegeacutetől
a keresztmetszeteacutetől
a hosszuacutesaacutegaacutetoacutel
a hőmeacuterseacutekleteacutetől (noumlvelve a feacutem hőmeacuterseacutekleteacutet ellenaacutellaacutesa megnő csoumlkkentve azt ellenaacutellaacutesa
lecsoumlkken)
A szupravezeteacutes bizonyos feacutemek eacutes maacutes oumlsszetett vegyuumlletek azon tulajdonsaacutega hogy kellően
alacsony hőmeacuterseacutekleten elektromos ellenaacutellaacutesuk nullaacutera csoumlkken Az anyag fajtaacutejaacutetoacutel fuumlggően ez
jellemzően -170degC alatti hőmeacuterseacutekleten joumln leacutetre Ebben az aacutellapotaacuteban az anyag bdquokitasziacutetjardquo magaacuteboacutel
a maacutegneses teret Nagy erősseacutegű elektromaacutegnesekben szupravezető anyagokat alkalmaznak
Ohm toumlrveacutenye
Kapcsolatot teremt egy vezető (fogyasztoacute) ellenaacutellaacutesa a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteg eacutes a benne folyoacute aacuteram
erősseacutege koumlzoumltt
R
UI
I ndash aacuteramerősseacuteg
U ndash feszuumlltseacuteg
R ndash elektromos ellenaacutellaacutes
Egy vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutege egyenesen araacutenyos a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteggel eacutes fordiacutetottan
araacutenyos a vezető elektromos ellenaacutellaacutesaacuteval
Biofizika jegyzet
17
A voltmeacuterő
Feszuumlltseacutegmeacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
paacuterhuzamosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa nagy az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
Az ampermeacuterő
Aacuteramerősseacuteg meacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
sorosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa kicsi az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
A maacutegneses teacuter
A maacutegneses teret az elektronok rendezett mozgaacutesa hozza leacutetre Az egyes anyagok maacutegneses
tulajdonsaacutega az elektronok atomon beluumlli mozgaacutesaacutera vezethető vissza A maacutegneses tulajdonsaacutegot
mutatoacute (maacutegnesezhető) feacutemek a vas a nikkel eacutes a kobalt
Az anyagok maacutegneses tulajdonsaacutega hőmeacuterseacutekletfuumlggő A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel az illető anyag
maacutegnesezettseacutege csoumlkken eacutes kellően magas hőmeacuterseacutekleten ez meg is szűnik
Az elektromaacutegnes
Az elektromaacutegnes esteacuten a maacutegneses teret elektromos aacuteram hozza leacutetre Az elektromaacutegnes egy
tekercsből eacutes egy vasmagboacutel aacutell Az elektromaacutegnes tekercse hozza leacutetre a maacutegneses teret melyet a
tekercs belsejeacuteben elhelyezett vasmag magaacuteba sűriacutet
Az elektromaacutegnes maacutegneses tereacutenek erősseacutege az aacuteramerősseacuteg vaacuteltoztataacutesaacuteval szeacuteles tartomaacutenyban
vaacuteltoztathatoacute
A maacutegneses teacuter erővonalai
A maacutegneses teacuter jellemezhető az erővonalaival amelyek
olyan zaacutert goumlrbeacutek melyek a maacutegnes eacuteszaki poacutelusaacuteboacutel
indulnak ki eacutes a deacutelibe eacuterkeznek Ezek zaacutert vonalak
melyek a maacutegnes belsejeacuteben is folytatoacutednak Az
erővonalakat pl vasreszeleacutekkel lehet szemleacuteltetni
(laacutethatoacutevaacute tenni)
A homogeacuten maacutegneses teacuter eseteacuten az erővonalak
egyenesek egymaacutessal paacuterhuzamosak eacutes egyenlő
taacutevolsaacutegra talaacutelhatoacutek egymaacutestoacutel
A maacutegneses indukcioacutevektor
A maacutegneses teacuter jellemezhető egy fizikai mennyiseacuteggel a maacutegneses indukcioacutevektorral
Jele B
[ B
] = T (tesla)
Egy maacutesik meacuterteacutekegyseacutege a gauss (1T = 10000gauss)
R
U I
R
U I
Biofizika jegyzet
18
Az indukcioacutevektor nagysaacutega a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutet iraacuteny a maacutegneses teacuter erővonalait jellemzi
Neacutehaacuteny peacutelda a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutere
Foumlld 005mT
hűtőmaacutegnes 100mT
ferrit maacutegnes 035T
neodiacutemium maacutegnes 1-14T
MRI 1-3T
LHC szupravezető dipoacutel maacutegnesei 83T
A Lorentz erő
Maacutegneses teacuterben mozgoacute elektromosan toumlltoumltt testre valamint maacutegneses teacuterben talaacutelhatoacute aacuterammal
aacutetjaacutert vezetőre erő hat a Lorentz erő
Elektromaacutegneses hullaacutemok
Vaacuteltozoacute erősseacutegű maacutegneses teacuter a koumlrnyezeteacuteben elektromos teret kelt
Vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos teacuter a koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teret kelt
Az elektromaacutegneses teacuter vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos eacutes maacutegneses terekből tevődik oumlssze melyek
koumllcsoumlnoumlsen leacutetrehozzaacutek egymaacutest
Az elektromaacutegneses teacuternek a gyorsuloacute elektromos toumllteacutesről levaacuteloacute eacutes attoacutel fuumlggetlenuumll a teacuterben terjedő
formaacuteja az elektromaacutegneses hullaacutem
Az elektromaacutegneses hullaacutemok terjedeacutesi sebesseacutege egyenlő a feacutenysebesseacuteggel leacuteguumlres teacuterben (vagy
levegőben) c = 300000 kms
Elektromaacutegneses hullaacutemok eseteacuten az elektromos eacutes a maacutegneses terek vaacuteltozaacutesi siacutekjai egymaacutesra
merőlegesek
Az elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (hullaacutemot) gyorsuloacute toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek bocsaacutetanak ki
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (raacutedioacutehullaacutemokat) bocsaacutetanak ki az antennaacutek melyekben az elektronok
rezgő mozgaacutest veacutegeznek
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (feacutenyt) bocsaacutetanak ki az atomok elektronjai azt koumlvetően hogy az
atomok valamilyen formaacuteban energiaacutet kaptak
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (roumlntgensugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki a hirtelen lefeacutekeződő nagy sebesseacutegű
elektronok
E
B
terjedeacutesi iraacuteny
E
Biofizika jegyzet
19
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (gamma sugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki az atommagok magaacutetalakulaacutesokkor
Az elektromaacutegneses spektrum
Megnevezeacutes Hullaacutemhossz (m) Frekvencia (Hz)
Hosszuacutehullaacutemok gt 1000 lt 3∙105
Koumlzeacutephullaacutemok 1000 ndash 200 3∙105 ndash 15∙106
Aacutetmeneti hullaacutemok 200 ndash 100 15∙106 - 3∙106
Roumlvidhullaacutemok 100 ndash 10 3∙106 - 3∙107
Ultraroumlvid hullaacutemok 10 - 1 3∙107 - 3∙108
Mikrohullaacutemok 03 - 3∙10-5 109 - 1013
Infravoumlroumls feacuteny 3∙10-5 ndash 10-6 1013 - 3∙1014
Laacutethatoacute feacuteny 10-6 ndash 10-7 3∙1014 - 3∙1015
Ultraibolya feacuteny 10-7 ndash 10-8 3∙1015 - 3∙1016
Roumlntgensugarak 10-8 ndash 10-12 3∙1016 - 3∙1020
Gammasugarak 10-12 - 3∙10-14 3∙1020 - 1022
Kozmikus sugarak lt 3∙10-14 gt 1022
A fenti adatok csak taacutejeacutekoztatoacute jellegűek a tartomaacutenyok koumlzoumltt nem huacutezhatoacute eacuteles hataacuter azok reacuteszben
fedik egymaacutest
A roumlntgensugaacuterzaacutes
Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki a feacutemnek uumltkoumlző nagy sebesseacutegű elektronok mikoumlzben lelassulnak
(feacutekezeacutesi sugaacuterzaacutes) Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki azok a feacutematomok melyeknek nagyenergiaacutejuacute
elektronok uumltkoumlznek Ekkor a becsapoacutedoacute elektron az atom belső elektronheacutejaacuteroacutel kiuumlt egy elektront
melynek helyeacutere egy maacutesik elektron ugrik egy kuumllsőbb heacutejroacutel mikoumlzben elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest
bocsaacutet ki
A feacuteny jellemzői
kettős termeacuteszetű elektromaacutegneses hullaacutem eacutes reacuteszecske ndash terjedeacuteskor elektromaacutegneses
hullaacutemkeacutent az anyaggal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesakor reacuteszecskekeacutent (foton) viselkedik
egyenes vonal menteacuten terjed
terjedeacutesi sebesseacutege leacuteguumlres teacuterben (vagy levegőben) c = 300000kms
maacutes aacutetlaacutetszoacute anyagban sebesseacutege kisebb pl viacutezben 225000kms uumlvegben 200000kms
hullaacutemhossz tartomaacutenya 760nm - 380nm
A foton
A feacuteny az energiaacutet nem folytonosan hanem adagokban (kvantumokban) szaacutelliacutetja (ezeacutert az energia
kibocsaacutetaacutes eacutes elnyeleacutes is csak adagokban toumlrteacutenhet) A foton az elektromaacutegneses teacuter legkisebb
energiaegyseacutege Nyugalmi toumlmege 0 eacutes csakis feacutenysebesseacuteggel terjedhet Energiaacuteja hmiddotf ahol f a feacuteny
frekvenciaacuteja h a Planck aacutellandoacute (h = 663∙10-34Js)
A feacutenyvisszaverődeacutes eacutes toumlrveacutenyei
A feacutenyvisszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve ndash amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe
Biofizika jegyzet
20
i ndash beeseacutesi szoumlg irsquo ndash visszaverődeacutesi szoumlg
I A beeső feacutenysugaacuter a beeseacutesi merőleges eacutes a visszavert feacutenysugaacuter egy siacutekban van
II A beeseacutesi eacutes a visszaverődeacutesi szoumlgek egymaacutessal egyenlők (i = irsquo)
A feacutenytoumlreacutes a toumlreacutesmutatoacute
A feacutenytoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve - amely keacutet aacutetlaacutetszoacute anyagot
elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash aacutetleacutep a maacutesodik koumlzegbe uacutegy hogy megvaacuteltozik terjedeacutesi iraacutenya
A jelenseacuteg azeacutert koumlvetkezik be mert a feacuteny a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjed
A toumlreacutesmutatoacute a feacutenytoumlreacutes meacuterteacutekeacutet jellemző araacutenyszaacutem
Jele n
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete (abszoluacutet toumlreacutesmutatoacute)
anyagbanilletőazsebesseacutegeterjedeacutesifeacutenya
teacuterbenleacuteguumlressebesseacutegeterjedeacutesifeacutenyan
A toumlreacutesmutatoacute szaacutemeacuterteacuteke nem lehet 1-neacutel kisebb (n = 1 leacuteguumlres teacuter vagy levegő eseteacuten)
pl nviacutez = 133 nuumlveg = 15
Ha a feacuteny kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl levegőből
viacutezbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg (r) kisebb mint a beeseacutesi (i) ha nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet
kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl viacutezből levegőbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg nagyobb mint a beeseacutesi A
merőlegesen beeső feacutenysugaacuter nem toumlrik meg
A teljes visszaverődeacutes
Ha a feacuteny nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba akkor a toumlreacutesi szoumlg
nagyobb mint a beeseacutesi szoumlg (aacutebra 1-es eacutes 2-es feacutenysugaacuter)
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
megtoumlrt feacutenysugaacuter beeseacutesi
merőleges
i
r
n1 pl levegő
n2 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i
6
megtoumlrt feacutenysugaacuter
1 anyag
2 anyag
hataacuterfeluumllet
beeső feacutenysugaacuter
visszavert feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i irsquo
Biofizika jegyzet
21
Ha a beeseacutesi szoumlg eleacuter egy kellően nagy eacuterteacuteket akkor a toumlreacutesi szoumlg 90deg lesz ndash a feacuteny nem leacutep aacutet a
maacutesodik anyagba (aacutebra 3-as feacutenysugaacuter) Ez a beeseacutesi szoumlg a hataacuterszoumlg (ℓ)
Ha a beeső feacutenysugaacuter beeseacutesi szoumlge kisebb mint a hataacuterszoumlg akkor feacutenytoumlreacutes joumln leacutetre ha pedig
nagyobb akkor teljes visszaverődeacutes (aacutebra 4-es feacutenysugaacuter)
Teljes visszaverődeacutes eseteacuten a feacuteny 100-a visszaverődik a hataacuterfeluumlletről
Az optikai szaacutel
Az optikai szaacutel egy koumlnnyen hajliacutethatoacute nagy tisztasaacuteguacute aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt szaacutel mely
feacutenytovaacutebbiacutetaacutesra alkalmas
Az optikai szaacutelak a teljes visszaverődeacutesek sorozataacutenak eredmeacutenyekeacutent tovaacutebbiacutetjaacutek a feacutenyt
Az optikai szaacutelak egy nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute magboacutel eacutes az ezt koumlruumllvevő kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute heacutejboacutel
aacutellnak A teljes visszaverődeacutes a keacutet reacuteteg hataacuterfeluumlleteacuten megy veacutegbe
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes)
A feheacuter feacuteny oumlsszetett nagyon sok kuumlloumlnboumlző sziacutenű feacutenysugaacuterboacutel tevődik oumlssze
Feacutenytoumlreacuteskor a kuumlloumlnboumlző sziacutenű oumlsszetevők kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben toumlrnek meg iacutegy a feheacuter feacuteny
felbomlik oumlsszetevőire Ez a jelenseacuteg a diszperzioacute vagy sziacutenszoacuteroacutedaacutes
Prizma egy haacuteromszoumlg alapuacute uumlveghasaacuteb melynek segiacutetseacutegeacutevel a feheacuter feacuteny oumlsszetevőire bonthatoacute
1
1
2
2
3
3
4 4
ℓ
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
hataacuterfeluumllet
voumlroumls
narancs
saacuterga
zoumlld
keacutek
ibolya
ernyő
feheacuter feacutenysugaacuter prizma
Biofizika jegyzet
22
A sziacutenkevereacutes
A feheacuter feacuteny sziacutenekre bontaacutesakor keletkező sziacuteneket oumlsszekeverve (egymaacutesra vetiacutetve) visszakaphatoacute a
feheacuter sziacuten
A feheacuter feacuteny oumlsszetevőiből elegendő haacuterom a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutent megfelelő araacutenyban
oumlsszekeverni a feheacuter sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz A haacuterom alapsziacuten megfelelő araacutenyuacute kevereacuteseacuteből baacutermilyen
sziacuten előaacutelliacutethatoacute az additiacutev (oumlsszeadoacute) sziacutenkevereacutes segiacutetseacutegeacutevel
A sziacutenkevereacutesnek egy maacutesik moacutedja a szubtraktiacutev (kivonoacute) sziacutenkevereacutes melynek alapsziacutenei a ciaacuten a
saacuterga eacutes a magenta Ezen technika eseteacuteben a feheacuter feacutenyből sziacutenszűrők segiacutetseacutegeacutevel adott
komponenseket kell kivonni a kiacutevaacutent sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz
Az oumlsszeadoacute sziacutenkevereacutes az elektronikus megjeleniacutetők eseteacuteben a kivonoacute a nyomdatechnikaacuteban keruumll
alkalmazaacutesra
A feacutenyinterferencia
Az a jelenseacuteg melynek soraacuten ugyanazon feacutenyforraacutesboacutel szaacutermazoacute keacutet feacutenysugaacuter a teacuter egy adott
pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy gyengiacutetve egymaacutest
A keacutetreacuteses interferencia
A feacutenyforraacutes feacutenyeacutet keacutet reacutesen kell keresztuumllbocsaacutetani majd ernyőn felfogni amelyen interferenciakeacutep
jelenik meg (vilaacutegos eacutes soumlteacutet saacutevok koumlvetik egymaacutest)
Az ernyő adott pontjaacuteban talaacutelkozoacute feacutenysugarak uacutetkuumlloumlnbseacutegeacutenek a hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott
meacuterteacuteke befolyaacutesolja azt hogy az illető pontban vilaacutegos vagy soumlteacutet saacutev jelenik meg
A polarizaacutelt feacuteny
A feacuteny transzverzaacutelis hullaacutem
A polarizaacutelt feacuteny olyan feacutenysugarakboacutel aacutell melyek elektromos tere csak egy bizonyos siacutekban vaacuteltozik
(nem pedig nagyon sok baacutermilyen iraacutenyuacute siacutekban)
pl az uumlvegről bizonyos szoumlgben visszaverődő feacutenysugarak polarizaacuteltak vagy bizonyos tiacutepusuacute LCD
kijelzők polarizaacutelt feacutenyt bocsaacutetanak ki
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek
A lencseacutek olyan aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt optikai eszkoumlzoumlk melyeknek legalaacutebb az egyik feluumllete
nem siacutekfeluumllet eacutes melyek műkoumldeacutese a feacutenytoumlreacutesen alapul
A gyűjtőlencseacutek koumlzeacuteptaacutejon vastagabbak a szeacutelek feleacute pedig elveacutekonyodnak
egysziacutenű feacutenyforraacutes
soumlteacutet saacutev vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
vilaacutegos saacutev
Biofizika jegyzet
23
optikai főtengely ndash a lencse szimmetriatengelye
O pont ndash optikai koumlzeacuteppont
F pont ndash foacutekusz
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
keresztuumllmennek a foacutekuszon
A szoacuteroacutelencseacutek koumlzeacuteptaacutejon veacutekonyabbak a szeacutelek feleacute pedig vastagabbak
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
meghosszabbiacutetaacutesaik keresztuumllmennek a foacutekuszon
F O F
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
8
Rezgeacutestiacutepusok
Csillapiacutetott rezgeacutes eseteacuten az amplituacutedoacute a rezgeacutes soraacuten csoumlkken
Csillapiacutetatlan rezgeacutes esteacuten az amplituacutedoacute a rezgeacutes soraacuten nem vaacuteltozik meg
Keacutenyszerrezgeacutes a rezonancia
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten a test azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődő (periodikus) kuumllső hataacutesra veacutegez rezgő
mozgaacutest
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten a rezgeacutes frekvenciaacuteja megegyezik a kuumllső hataacutes frekvenciaacutejaacuteval
Keacutenyszerrezgeacutes eseteacuten ha a kuumllső hataacutes frekvenciaacuteja megegyezik a rezgő test sajaacutet frekvenciaacutejaacuteval
akkor felleacutep a rezonancia jelenseacutege melynek soraacuten a rezgeacutes amplituacutedoacuteja maximaacutelis
Mechanikai hullaacutem
A mechanikai hullaacutem a rezgő mozgaacutes tovaacutebbterjedeacutesi folyamata rugalmas anyagban
A hullaacutem terjedeacutesekor az anyag reacuteszecskeacutei nem veacutegeznek haladoacute mozgaacutest csak rezgő mozgaacutest amely
reacuteszecskeacuteről reacuteszecskeacutere adoacutedik aacutet
A hullaacutemhossz
A hullaacutemhossz az a taacutevolsaacuteg amelyre a hullaacutemforraacutes egy teljes rezgeacutesideje alatt eljut a rezgő mozgaacutes
A hullaacutemhossz keacutet egymaacuteshoz legkoumlzelebb leacutevő azonos moacutedon rezgő reacuteszecske koumlzoumltti taacutevolsaacuteg
Jele λ (lambda) [λ] = m
kiteacutereacutes
idő
kiteacutereacutes
idő
Biofizika jegyzet
9
A hullaacutem terjedeacutesi sebesseacutege
A hullaacutem terjedeacutesi sebesseacutege az a sebesseacuteg amellyel a rezgő mozgaacutes tovaacutebbterjed az illető anyagban
(koumlzegben)
T
λv
v ndash sebesseacuteg
λ ndash hullaacutemhossz
T ndash perioacutedusidő
vagy
fλv f ndash frekvencia
Hullaacutemtiacutepusok
Transzverzaacutelis (kereszt iraacutenyuacute) hullaacutemok eseteacuten a reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya merőleges a
hullaacutemterjedeacutes iraacutenyaacutera
pl viacutez felsziacuteneacuten terjedő hullaacutem
Longitudinaacutelis (hosszanti iraacutenyuacute) hullaacutemok eseteacuten a reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya paacuterhuzamos a
hullaacutemterjedeacutes iraacutenyaacuteval
pl hang
Hullaacutemterjedeacutesi jelenseacutegek
Hullaacutem-visszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem eleacuter egy hataacuterfeluumllethez
amely keacutet anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel majd onnan visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe eacutes ott
folytatja tovaacutebb az uacutetjaacutet
Hullaacutemtoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem eleacuter egy hataacuterfeluumllethez amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel majd azon aacutethaladva megvaacuteltoztatja terjedeacutesi iraacutenyaacutet
A jelenseacuteg oka az hogy a hullaacutemok a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjednek
λ
λ
hullaacutemterjedeacutes iraacutenya
reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya
hullaacutemterjedeacutes iraacutenya
reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya
Biofizika jegyzet
10
Hullaacutemelhajlaacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem akadaacutely mellett elhaladva vagy
reacutesen keresztuumllhaladva megvaacuteltoztatja terjedeacutesi iraacutenyaacutet
A hullaacutemelhajlaacutes meacuterteacuteke reacutes eseteacuten fuumlgg a reacutes hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott nagysaacutegaacutetoacutel (legnagyobb
meacuterteacutekű ha a keacutet taacutevolsaacuteg egymaacutessal oumlsszemeacuterhető)
Interferencia (hullaacutemtalaacutelkozaacutes) az a jelenseacuteg melynek soraacuten keacutet (vagy toumlbb) azonos
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutem a teacuter egy adott pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy
gyengiacutetve egymaacutest
A hang
A hang egy longitudinaacutelis mechanikai hullaacutem
A hang nem terjed leacuteguumlres teacuterben
A hang frekvencia szerinti osztaacutelyozaacutesa
infrahang f lt 20Hz
hallhatoacute hang 20Hz lt f lt 20 000Hz
ultrahang f gt 20 000Hz
A hang terjedeacutesi sebesseacutege
levegőben 340ms
viacutezben 1400ms
aceacutelban 5100ms
A Doppler-hataacutes
A Doppler-hataacutes a megfigyelőhoumlz viszonyiacutetva mozgaacutesban levő hangforraacutes vagy a hangforraacuteshoz
viszonyiacutetva mozgaacutesban levő megfigyelő eseteacuten jelentkezik
Ha a hangforraacutes eacutes a megfigyelő koumlzelednek egymaacuteshoz a hang frekvenciaacuteja megnő (a hang
magasabbaacute vaacutelik) ha taacutevolodnak egymaacutestoacutel a frekvenciaacuteja lecsoumlkken (a hang meacutelyebbeacute vaacutelik)
A frekvencia eltoloacutedaacutes meacuterteacuteke fuumlgg a hangforraacutes eacutes a megfigyelő egymaacuteshoz viszonyiacutetott
sebesseacutegeacutetől
A hangintenzitaacutes (hangerősseacuteg)
A hangintenzitaacutes megadja az egyseacutegnyi feluumlleten egyseacutegnyi idő alatt merőlegesen aacutetaacuteramlott
hangenergia mennyiseacutegeacutet
Jele I [I] = Wm2
A hangintenzitaacutes decibel-ben (dB) fejezhető ki amely az adott hang intenzitaacutesaacutenak a hallaacuteskuumlszoumlb
hangintenzitaacutesaacutehoz valoacute viszonyaacutet adja meg
A hallaacuteskuumlszoumlb I0 = 10-12Wm2 (tapasztalati uacuteton megvaacutelasztott eacuterteacutek)
0
II
Ilg10L (decibel)
A logaritmusos skaacutelaacutet a hangforraacutesok teljesiacutetmeacutenyeacutenek nagyon szeacuteles tartomaacutenya (12-13
nagysaacutegrend) miatt volt ceacutelszerű bevezetni
Az ultrahang előaacutelliacutetaacutesa
Az ultrahang előaacutelliacutetaacutesa jellemzően az elektrostrikcioacute eacutes a magnetostrikcioacute jelenseacutegeacuten alapul
Biofizika jegyzet
11
A piezoelektromossaacuteg bizonyos kristaacutelyok azon tulajdonsaacutega hogy mechanikai hataacutesra feszuumlltseacuteg
jelenik meg bennuumlk Ez a hataacutes meg is fordiacutethatoacute
Az elektrostrikcioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten egy kristaacutely feszuumlltseacuteg hataacutesaacutera rugalmas
alakvaacuteltozaacutest szenved Ilyen kristaacutely peacuteldaacuteul a kvarc Piezoelektromos kristaacutelyok segiacutetseacutegeacutevel
nagyfrekvenciaacutes feszuumlltseacuteg alkalmazaacutesaacuteval ultrahang aacutelliacutethatoacute elő
A magnetostrikcioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten bizonyos maacutegneses anyagok maacutegneses teacuterben
megvaacuteltoztatjaacutek alakjukat Ilyen anyagok segiacutetseacutegeacutevel nagyfrekvenciaacuteval vaacuteltozoacute maacutegneses teacuter
felhasznaacutelaacutesaacuteval ultrahang aacutelliacutethatoacute elő Ilyen anyag peacuteldaacuteul a nikkel
Az ultrahang passziacutev alkalmazaacutesa soraacuten kis energiaacutejuacute ultrahangot alkalmaznak taacutevolsaacuteg meacutereacutesre
vizsgaacutelatok elveacutegzeacuteseacutere
Az aktiacutev alkalmazaacutes eseteacuten nagy energiaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak keacutemiai reakcioacutek vagy bioloacutegiai
folyamatok serkenteacuteseacutere bakteacuteriumok elpusztiacutetaacutesaacutera
A gyoacutegyaacuteszatban az ultrahang előaacutelliacutetaacutesaacutera illetve eacuterzeacutekeleacuteseacutere az elektrostrikcioacute jelenseacutegeacutet
alkalmazzaacutek a transzducernek nevezett ultrahangos fejegyseacuteg eseteacuteben
Halmazaacutellapotok jellemzeacutese
A szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek helyhez koumltoumlttek nem veacutegeznek haladoacute
mozgaacutest az anyag belsejeacuteben csak rezgő mozgaacutest veacutegeznek egy pont koumlruumll
A szilaacuterd anyagok rendelkeznek sajaacutet alakkal eacutes sajaacutet teacuterfogattal
A folyeacutekony halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek nincsenek helyhez koumltve rendezetlen
(oumlssze-vissza) mozgaacutest veacutegeznek az anyag belsejeacuteben A folyadeacutekokat alkotoacute reacuteszecskeacutek koumlzel
talaacutelhatoacutek egymaacuteshoz a koumlzoumlttuumlk hatoacute vonzoacuteerők miatt
A folyadeacutekok nem rendelkeznek sajaacutet alakkal de rendelkeznek sajaacutet teacuterfogattal
A folyadeacutekok oumlsszenyomhatatlanok (gyakorlatilag csak roppant kismeacuterteacutekben nyomhatoacuteak oumlssze)
A leacutegnemű (gaacutez gőz) halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek nincsenek helyhez koumltve
rendezetlen mozgaacutest veacutegeznek eacutes tetszőleges taacutevolsaacutegra eltaacutevolodhatnak egymaacutestoacutel (koumlzoumlttuumlk nem
hatnak vonzoacuteerők)
A leacutegnemű halmazaacutellapotuacute anyagok nem rendelkeznek sem sajaacutet alakkal sem sajaacutet teacuterfogattal
kitoumlltik a rendelkezeacutesuumlkre aacutelloacute teret
A plazma aacutellapot olyan leacutegnemű aacutellapot amelynek eseteacuteben az anyagot alkotoacute reacuteszecskeacutek nem
semlegesek elektromos szempontboacutel (mint a leacutegnemű anyagok eseteacuteben) hanem toumllteacutessel
rendelkeznek A plazma aacutellapot ionizaacutelt gaacutezaacutellapot A plazmaacutet pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Mivel a plazma toumlltoumltt reacuteszecskeacutekből aacutell elektromos eacutes maacutegneses tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek a
leacutegnemű anyagokeacuteitoacutel
A diffuacutezioacute
A diffuacutezioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten keacutet vagy kettőneacutel toumlbb kuumlloumlnboumlző fajta gaacutez (vagy folyadeacutek)
kuumllső hataacutes neacutelkuumll oumlsszekeveredik
A diffuacutezioacutet az anyagok koncentraacutecioacutekuumlloumlnbseacutege miatt kialakuloacute reacuteszecskeaacuteramlaacutes okozza A folyamat
a koncentraacutecioacutekuumlloumlnbseacuteg megszűneacuteseacuteig tart
Biofizika jegyzet
12
A nyomaacutes
A nyomaacutes megadja az egyseacutegnyi feluumlletre (1 neacutegyzetmeacuteter) hatoacute erő nagysaacutegaacutet
Jele p [p] = Nm2 = Pa (pascal)
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
A
Fp
p ndash nyomaacutes
F ndash erő
A ndash teruumllet
A hidrosztatikai nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes valamely (nyugalomban leacutevő) folyadeacutekoszlopban jelen levő a folyadeacutek
suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes nagysaacutega fuumlgg
a folyadeacutek sűrűseacutegeacutetől
a folyadeacutekoszlop magassaacutegaacutetoacutel
a gravitaacutecioacutes teacuter erősseacutegeacutetől
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
hgρp
p ndash hidrosztatikai nyomaacutes
ρ ndash sűrűseacuteg
g ndash gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes (g asymp 10 ms2)
h ndash a folyadeacutekoszlop magassaacutega
A leacutegnyomaacutes
A leacutegnyomaacutes a Foumlldet koumlruumllvevő levegőreacuteteg suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke fuumlgg
a tengerszinttől meacutert magassaacutegtoacutel
a levegő paacuteratartalmaacutetoacutel
A leacutegnyomaacutes szaacutemeacuterteacuteke a tengerszinttől meacutert magassaacuteg noumlvekedeacuteseacutevel csoumlkken (ugyanis csoumlkken a
levegőoszlop magassaacutega tehaacutet csoumlkken annak suacutelya is)
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke tengerszint magassaacutegaacuteban 101000 Pa (= 1 atmoszfeacutera = 760 Hgmm)
Archimeacutedesz toumlrveacutenye
Minden folyadeacutekba vagy gaacutezba meruumllő testre hat egy fuumlggőlegesen felfeleacute iraacutenyuloacute erő amelynek
nagysaacutega megegyezik az illető test aacuteltal kiszoriacutetott folyadeacutek- vagy gaacutezmennyiseacuteg suacutelyaacuteval
Pascal toumlrveacutenye
Folyadeacutekokra gyakorolt kuumllső nyomaacutes a folyadeacutekban gyengiacutetetlenuumll tovaacutebbterjed (jelen lesz annak
minden pontjaacuteban) eacutes annak valamely pontjaacuteban a nagysaacutega minden iraacutenyban ugyanakkora
Aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok
Az aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok nyomaacutesa kisebb mint az ugyanolyan koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt levő
nyugalomban levőkeacute
A nyomaacutescsoumlkkeneacutes meacuterteacuteke fuumlgg
Biofizika jegyzet
13
az aacuteramlaacutes sebesseacutegeacutetől
a sűrűseacutegtől
A hő a hőmeacuterseacuteklet
A hő a termikus koumllcsoumlnhataacutes soraacuten bekoumlvetkező energiavaacuteltozaacutes meacuterteacuteke
Jele Q [Q] = J
A hőmeacuterseacuteklet a testek hőaacutellapotaacutet szaacutemszerűen jellemző mennyiseacuteg
Jele T [T] = K (kelvin)
Valamely test hőmeacuterseacuteklete az azt alkotoacute reacuteszecskeacutek mozgaacutesaacutenak hevesseacutegeacutevel kapcsolatos A
magasabb hőmeacuterseacuteklet hevesebb rezgő vagy gyorsabb haladoacute mozgaacutesaacutet miacuteg az alacsonyabb
hőmeacuterseacuteklet keveacutesbeacute heves rezgő vagy lassabb haladoacute mozgaacutesaacutet jelenti a reacuteszecskeacuteknek
A hőmeacuterseacuteklet egy aacutellapotot jellemez miacuteg a hő egy folyamatot
A Celsius eacutes a Kelvin hőmeacuterseacutekleti skaacutela
A Celsius-skaacutela alsoacute hataacutera a -273 degC jele t [t] = degC
A Kelvin-skaacutela alsoacute hataacutera a 0K (abszoluacutet nulla fok) jele T [T] = K
A keacutet skaacutela koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg az alsoacute hataacuter eacuterteacutekeacuteben van a keacutet skaacutela el van tolva egymaacuteshoz keacutepest
273 egyseacuteggel
A keacutet skaacutela koumlzoumltti aacutetalakiacutetaacutesi keacuteplet
273tT
A hőmeacuterseacuteklet meacutereacutese hőmeacuterők
A testek hőmeacuterseacuteklete hőmeacuterőkkel meacuterhető
A meacutereacutes alapjaacuteul szolgaacutelhat peacuteldaacuteul az anyagok hőtaacutegulaacutesa vagy az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesa a
hőmeacuterseacuteklet vaacuteltozaacutesaacuteval
A hagyomaacutenyos hőmeacuterőkben olyan folyadeacutek talaacutelhatoacute amely a meacutereacutesi tartomaacutenyon beluumll folyeacutekony
halmazaacutellapotuacute marad Erre leggyakrabban az alkoholt eacutes a higanyt hasznaacuteljaacutek A hőmeacuterő egy kis
keresztmetszetű uumlvegcsővel ellaacutetott tartaacutelyboacutel eacutes az ehhez tartozoacute skaacutelaacuteboacutel aacutell A hőmeacuterseacuteklet
vaacuteltozaacutesakor a folyadeacutek megvaacuteltoztatja teacuterfogataacutet ami miatt megvaacuteltozik a csőben a folyadeacutekszint A
folyadeacutek (eacutes iacutegy a hőmeacuterővel kapcsolatban levő test) hőmeacuterseacuteklete a skaacutelaacuteroacutel olvashatoacute le (a folyadeacutek
felsziacuteneacutevel egyvonalban levő eacuterteacutek)
A digitaacutelis hőmeacuterők az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesaacutet meacuterik A meacutert analoacuteg jelek digitaacutelisakkaacute
keruumllnek aacutetalakiacutetaacutesra majd ezek alapjaacuten toumlrteacutenik az eacuterteacutek kijelzeacutese
A hővezeteacutes a hőaacuteramlaacutes a hősugaacuterzaacutes
Hővezeteacutes eseteacuten az energia reacuteszecskeacuteről ndash reacuteszecskeacutere aacutetadoacutedva terjed
A folyamat soraacuten nincs anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hővezeteacutes a szilaacuterd anyagokra jellemző
Hőaacuteramlaacutes eseteacuten az energiaacutet a reacuteszecskeacutek a hőforraacutestoacutel felveszik elszaacutelliacutetjaacutek majd leadjaacutek
A folyamat soraacuten van anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hőaacuteramlaacutes folyadeacutekokra eacutes gaacutezokra jellemző
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten az energiaaacutetadaacutes elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban toumlrteacutenik
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten nincs szuumlkseacuteg koumlzegre az energia aacutetadaacutesaacutehoz (pl a Nap melegiacuteti a Foumlldet)
Biofizika jegyzet
14
Az elektromos toumllteacutesmennyiseacuteg
A testek toumlltoumlttseacutegeacutenek a meacuterteacutekeacutet jellemző mennyiseacuteg
Jele Q [Q] = C (coulomb)
Egy proton toumllteacutese 16middot10-19C egy elektron toumllteacutese -16middot10-19C
Egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacutegnek koumlruumllbeluumll 6middot1018 szaacutemuacute proton toumllteacutese felel meg
Az elektromos teacuter
Az elektromos teacuter a toumlltoumltt testek azon koumlrnyezete ahol az elektromos hataacutes eacuterveacutenyesuumll
Az elektromos teacuter
nem eacuterzeacutekelhető
kimutathatoacute toumlltoumltt test segiacutetseacutegeacutevel
koumllcsoumlnhataacutest koumlzvetiacutet a toumlltoumltt testek koumlzoumltt
a toumlltoumltt testtől taacutevolodva csoumlkken az erősseacutege
Az elektromos teacuter jellemezhető az erővonalakkal Ezek olyan goumlrbeacutek melyek menteacuten egy toumlltoumltt test
elmozdul Az erővonalak a pozitiacutev toumllteacutesen kezdődnek a negatiacutevon veacutegződnek eacutes nem metszik
egymaacutest
Az elektromos potenciaacutel
Az elektromos potenciaacutel az elektromos teacuter munkaveacutegző keacutepesseacutegeacutet jellemző mennyiseacuteg
Az elektromos teacuter adott pontjaacutenak a potenciaacutelja megegyezik azzal a munkaacuteval amelyet a teacuter veacutegez
akkor amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet az adott pontboacutel a veacutegtelenbe (vagy egy
tetszőleges nullapotenciaacuteluacutenak vaacutelasztott pontba)
Jele U [U] = V (volt)
Az elektromos feszuumlltseacuteg
Az elektromos feszuumlltseacuteg az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg
Az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti feszuumlltseacuteg egyenlő azzal a munkaacuteval melyet a teacuter veacutegez akkor
amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet a keacutet pont koumlzoumltt
Jele U [U] = V (volt)
Keacutet toumlltoumltt test koumlzoumltti feszuumlltseacuteg a testek koumlzoumltti toumllteacuteskuumlloumlnbseacuteget jellemzi
Egyenfeszuumlltseacuteg vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg
Egyenfeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev sarka mindig pozitiacutev negatiacutev sarka mindig negatiacutev
marad (a sarkok nem csereacutelődnek fel az idő muacutelaacutesaacuteval)
Vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev eacutes negatiacutev sarka azonos időkoumlzoumlnkeacutent
ismeacutetlődve felcsereacutelődik (a haacuteloacutezati 230V-os 50Hz-es frekvenciaacutejuacute feszuumlltseacuteg eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent 100-szor)
A feacutemek szerkezete
A feacutemeket helyhez koumltoumltt pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes az ezek koumlzoumltt szabadon mozgoacute negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Biofizika jegyzet
15
A szabad elektronok jelenleacutete okozza azt hogy a feacutemek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
Vezetők szigetelők feacutelvezetők
A vezetők olyan anyagok melyekben jelen vannak szabad toumllteacuteshordozoacutek (elektronok ionok)
melynek koumlvetkezteacuteben ezek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
A szigetelők olyan anyagok melyekben nincsenek jelen szabad toumllteacuteshordozoacutek ezeacutert ezek rosszul
vezetik az elektromossaacutegot
A feacutelvezetők olyan anyagok melyekben szobahőmeacuterseacutekleten talaacutelhatoacutek szabad elektronok de ezek
szaacutema fuumlgg a hőmeacuterseacutekleteacutetől A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel a szabad elektronok szaacutema noumlvekszik a
feacutelvezető ellenaacutellaacutesa csoumlkken (ellenteacutetben a vezetőkkel)
A legismertebb feacutelvezetők a sziliacutecium eacutes a germaacutenium
A feacutelvezetőket adaleacutekoljaacutek (szennyezik) olyan atomokkal melyeknek eggyel toumlbb vagy kevesebb
elektronja van a kuumllső elektronheacutejon mint a feacutelvezetőnek (5 vagy 3) iacutegy leacutetrehozva n- illetve p-
tiacutepusuacute feacutelvezetőt
Az elektromos aacuteram
Az elektromos aacuteram az elektronok rendezett mozgaacutesa a feacutemekben
Mivel aacuteram nem csak feacutemekben folyhat (hanem peacuteldaacuteul folyadeacutekokban vagy gaacutezokban is)
aacuteltalaacutenosabb megfogalmazaacutesban az aacuteram a toumllteacuteshordozoacutek rendezett mozgaacutesa valamilyen anyagban
Az aacuteramkoumlroumlkben az aacuteram az aacuteramforraacutes pozitiacutev sarka felől folyik a negatiacutev feleacute (az elektronok ezzel
ellenteacutetes iraacutenyba mozognak a vezetőben)
Egyenaacuteram vaacuteltakozoacute aacuteram
Egyenaacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben nem vaacuteltozik meg (az elektronok a
vezetőben mindig ugyanabba az iraacutenyba haladnak)
Vaacuteltakozoacute aacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődve
ellenteacutetesre vaacuteltozik (az elektronok rezgő mozgaacutest veacutegeznek a vezetőben)
Az aacuteramerősseacuteg
Az aacuteramerősseacuteg megadja azt hogy egy vezető keresztmetszeteacuten egyseacutegnyi idő alatt mekkora
mennyiseacutegű toumllteacutes halad keresztuumll
Jele I [I]=A (amper)
A aacuteram hataacutesai
Hőhataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők a bennuumlk folyoacute aacuteram hataacutesaacutera felmelegszenek
A felmelegedeacutes meacuterteacuteke fuumlgg a vezető keresztmetszeteacutetől eacutes a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
ionok
elektronok
Biofizika jegyzet
16
Alkalmazaacutes vasaloacute izzoacute olvadoacute biztosiacuteteacutek villanyrezsoacute kenyeacuterpiriacutetoacute stb
Maacutegneses hataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teacuter van jelen
A maacutegneses teacuter erősseacutege fuumlgg a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
Alkalmazaacutes elektromaacutegnes hangszoacuteroacute villanymotor stb
Keacutemiai (vegyi) hataacutes Aacuterammal aacutetjaacutert folyadeacutekboacutel a folyadeacutekba helyezett elektroacutedoknaacutel anyag vaacutelik
ki az aacuteram hataacutesaacutera
Alkalmazaacutes elektroliacutezis (pl a viacutez felbontaacutesa H2-re eacutes O2-re) feacutemek veacutedőreacuteteggel toumlrteacutenő bevonaacutesa
stb
Bioloacutegiai hataacutes Az eacutelő szervezetekben az aacuteram izomreakcioacutekat vaacutelthat ki eacutes eacutegeacutesi seacuteruumlleacuteseket
okozhat Kellően nagy erősseacutegű aacuteram halaacutelos is lehet A nagyfrekvenciaacutejuacute aacuteram a vezető (a test)
feluumlleteacuten folyik nem annak belsejeacuteben iacutegy ilyen esetekben nem vaacutelt ki izomreakcioacutet (Skin-hataacutes)
A kondenzaacutetor
A kondenzaacutetor keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan elhelyezett feacutemlemezből aacutell melyek egymaacutestoacutel el
vannak szigetelve A feacutemlemezek a fegyverzetek a koumlzoumlttuumlk talaacutelhatoacute szigetelő anyag a dielektrikum
A kondenzaacutetor fegyverzetein toumllteacutesek halmozhatoacutek fel A toumllteacutesbefogadoacute keacutepesseacutege a kondenzaacutetornak
a kapacitaacutesa A kapacitaacutes meacuterteacutekegyseacutege a farad
Az elektromos ellenaacutellaacutes
A vezetők akadaacutelyozzaacutek a bennuumlk folyoacute aacuteramot gaacutetoljaacutek a toumllteacuteshordozoacutek mozgaacutesaacutet
Az elektromos ellenaacutellaacutes kifejezi azt hogy egy vezető milyen meacuterteacutekben akadaacutelyozza a benne folyoacute
aacuteramot
Jele R [R]=Ω (ohm) (Ω ndash omega)
Adott feacutemvezeteacutek elektromos ellenaacutellaacutesa fuumlgg
az anyagi minőseacutegeacutetől
a keresztmetszeteacutetől
a hosszuacutesaacutegaacutetoacutel
a hőmeacuterseacutekleteacutetől (noumlvelve a feacutem hőmeacuterseacutekleteacutet ellenaacutellaacutesa megnő csoumlkkentve azt ellenaacutellaacutesa
lecsoumlkken)
A szupravezeteacutes bizonyos feacutemek eacutes maacutes oumlsszetett vegyuumlletek azon tulajdonsaacutega hogy kellően
alacsony hőmeacuterseacutekleten elektromos ellenaacutellaacutesuk nullaacutera csoumlkken Az anyag fajtaacutejaacutetoacutel fuumlggően ez
jellemzően -170degC alatti hőmeacuterseacutekleten joumln leacutetre Ebben az aacutellapotaacuteban az anyag bdquokitasziacutetjardquo magaacuteboacutel
a maacutegneses teret Nagy erősseacutegű elektromaacutegnesekben szupravezető anyagokat alkalmaznak
Ohm toumlrveacutenye
Kapcsolatot teremt egy vezető (fogyasztoacute) ellenaacutellaacutesa a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteg eacutes a benne folyoacute aacuteram
erősseacutege koumlzoumltt
R
UI
I ndash aacuteramerősseacuteg
U ndash feszuumlltseacuteg
R ndash elektromos ellenaacutellaacutes
Egy vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutege egyenesen araacutenyos a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteggel eacutes fordiacutetottan
araacutenyos a vezető elektromos ellenaacutellaacutesaacuteval
Biofizika jegyzet
17
A voltmeacuterő
Feszuumlltseacutegmeacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
paacuterhuzamosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa nagy az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
Az ampermeacuterő
Aacuteramerősseacuteg meacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
sorosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa kicsi az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
A maacutegneses teacuter
A maacutegneses teret az elektronok rendezett mozgaacutesa hozza leacutetre Az egyes anyagok maacutegneses
tulajdonsaacutega az elektronok atomon beluumlli mozgaacutesaacutera vezethető vissza A maacutegneses tulajdonsaacutegot
mutatoacute (maacutegnesezhető) feacutemek a vas a nikkel eacutes a kobalt
Az anyagok maacutegneses tulajdonsaacutega hőmeacuterseacutekletfuumlggő A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel az illető anyag
maacutegnesezettseacutege csoumlkken eacutes kellően magas hőmeacuterseacutekleten ez meg is szűnik
Az elektromaacutegnes
Az elektromaacutegnes esteacuten a maacutegneses teret elektromos aacuteram hozza leacutetre Az elektromaacutegnes egy
tekercsből eacutes egy vasmagboacutel aacutell Az elektromaacutegnes tekercse hozza leacutetre a maacutegneses teret melyet a
tekercs belsejeacuteben elhelyezett vasmag magaacuteba sűriacutet
Az elektromaacutegnes maacutegneses tereacutenek erősseacutege az aacuteramerősseacuteg vaacuteltoztataacutesaacuteval szeacuteles tartomaacutenyban
vaacuteltoztathatoacute
A maacutegneses teacuter erővonalai
A maacutegneses teacuter jellemezhető az erővonalaival amelyek
olyan zaacutert goumlrbeacutek melyek a maacutegnes eacuteszaki poacutelusaacuteboacutel
indulnak ki eacutes a deacutelibe eacuterkeznek Ezek zaacutert vonalak
melyek a maacutegnes belsejeacuteben is folytatoacutednak Az
erővonalakat pl vasreszeleacutekkel lehet szemleacuteltetni
(laacutethatoacutevaacute tenni)
A homogeacuten maacutegneses teacuter eseteacuten az erővonalak
egyenesek egymaacutessal paacuterhuzamosak eacutes egyenlő
taacutevolsaacutegra talaacutelhatoacutek egymaacutestoacutel
A maacutegneses indukcioacutevektor
A maacutegneses teacuter jellemezhető egy fizikai mennyiseacuteggel a maacutegneses indukcioacutevektorral
Jele B
[ B
] = T (tesla)
Egy maacutesik meacuterteacutekegyseacutege a gauss (1T = 10000gauss)
R
U I
R
U I
Biofizika jegyzet
18
Az indukcioacutevektor nagysaacutega a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutet iraacuteny a maacutegneses teacuter erővonalait jellemzi
Neacutehaacuteny peacutelda a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutere
Foumlld 005mT
hűtőmaacutegnes 100mT
ferrit maacutegnes 035T
neodiacutemium maacutegnes 1-14T
MRI 1-3T
LHC szupravezető dipoacutel maacutegnesei 83T
A Lorentz erő
Maacutegneses teacuterben mozgoacute elektromosan toumlltoumltt testre valamint maacutegneses teacuterben talaacutelhatoacute aacuterammal
aacutetjaacutert vezetőre erő hat a Lorentz erő
Elektromaacutegneses hullaacutemok
Vaacuteltozoacute erősseacutegű maacutegneses teacuter a koumlrnyezeteacuteben elektromos teret kelt
Vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos teacuter a koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teret kelt
Az elektromaacutegneses teacuter vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos eacutes maacutegneses terekből tevődik oumlssze melyek
koumllcsoumlnoumlsen leacutetrehozzaacutek egymaacutest
Az elektromaacutegneses teacuternek a gyorsuloacute elektromos toumllteacutesről levaacuteloacute eacutes attoacutel fuumlggetlenuumll a teacuterben terjedő
formaacuteja az elektromaacutegneses hullaacutem
Az elektromaacutegneses hullaacutemok terjedeacutesi sebesseacutege egyenlő a feacutenysebesseacuteggel leacuteguumlres teacuterben (vagy
levegőben) c = 300000 kms
Elektromaacutegneses hullaacutemok eseteacuten az elektromos eacutes a maacutegneses terek vaacuteltozaacutesi siacutekjai egymaacutesra
merőlegesek
Az elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (hullaacutemot) gyorsuloacute toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek bocsaacutetanak ki
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (raacutedioacutehullaacutemokat) bocsaacutetanak ki az antennaacutek melyekben az elektronok
rezgő mozgaacutest veacutegeznek
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (feacutenyt) bocsaacutetanak ki az atomok elektronjai azt koumlvetően hogy az
atomok valamilyen formaacuteban energiaacutet kaptak
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (roumlntgensugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki a hirtelen lefeacutekeződő nagy sebesseacutegű
elektronok
E
B
terjedeacutesi iraacuteny
E
Biofizika jegyzet
19
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (gamma sugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki az atommagok magaacutetalakulaacutesokkor
Az elektromaacutegneses spektrum
Megnevezeacutes Hullaacutemhossz (m) Frekvencia (Hz)
Hosszuacutehullaacutemok gt 1000 lt 3∙105
Koumlzeacutephullaacutemok 1000 ndash 200 3∙105 ndash 15∙106
Aacutetmeneti hullaacutemok 200 ndash 100 15∙106 - 3∙106
Roumlvidhullaacutemok 100 ndash 10 3∙106 - 3∙107
Ultraroumlvid hullaacutemok 10 - 1 3∙107 - 3∙108
Mikrohullaacutemok 03 - 3∙10-5 109 - 1013
Infravoumlroumls feacuteny 3∙10-5 ndash 10-6 1013 - 3∙1014
Laacutethatoacute feacuteny 10-6 ndash 10-7 3∙1014 - 3∙1015
Ultraibolya feacuteny 10-7 ndash 10-8 3∙1015 - 3∙1016
Roumlntgensugarak 10-8 ndash 10-12 3∙1016 - 3∙1020
Gammasugarak 10-12 - 3∙10-14 3∙1020 - 1022
Kozmikus sugarak lt 3∙10-14 gt 1022
A fenti adatok csak taacutejeacutekoztatoacute jellegűek a tartomaacutenyok koumlzoumltt nem huacutezhatoacute eacuteles hataacuter azok reacuteszben
fedik egymaacutest
A roumlntgensugaacuterzaacutes
Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki a feacutemnek uumltkoumlző nagy sebesseacutegű elektronok mikoumlzben lelassulnak
(feacutekezeacutesi sugaacuterzaacutes) Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki azok a feacutematomok melyeknek nagyenergiaacutejuacute
elektronok uumltkoumlznek Ekkor a becsapoacutedoacute elektron az atom belső elektronheacutejaacuteroacutel kiuumlt egy elektront
melynek helyeacutere egy maacutesik elektron ugrik egy kuumllsőbb heacutejroacutel mikoumlzben elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest
bocsaacutet ki
A feacuteny jellemzői
kettős termeacuteszetű elektromaacutegneses hullaacutem eacutes reacuteszecske ndash terjedeacuteskor elektromaacutegneses
hullaacutemkeacutent az anyaggal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesakor reacuteszecskekeacutent (foton) viselkedik
egyenes vonal menteacuten terjed
terjedeacutesi sebesseacutege leacuteguumlres teacuterben (vagy levegőben) c = 300000kms
maacutes aacutetlaacutetszoacute anyagban sebesseacutege kisebb pl viacutezben 225000kms uumlvegben 200000kms
hullaacutemhossz tartomaacutenya 760nm - 380nm
A foton
A feacuteny az energiaacutet nem folytonosan hanem adagokban (kvantumokban) szaacutelliacutetja (ezeacutert az energia
kibocsaacutetaacutes eacutes elnyeleacutes is csak adagokban toumlrteacutenhet) A foton az elektromaacutegneses teacuter legkisebb
energiaegyseacutege Nyugalmi toumlmege 0 eacutes csakis feacutenysebesseacuteggel terjedhet Energiaacuteja hmiddotf ahol f a feacuteny
frekvenciaacuteja h a Planck aacutellandoacute (h = 663∙10-34Js)
A feacutenyvisszaverődeacutes eacutes toumlrveacutenyei
A feacutenyvisszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve ndash amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe
Biofizika jegyzet
20
i ndash beeseacutesi szoumlg irsquo ndash visszaverődeacutesi szoumlg
I A beeső feacutenysugaacuter a beeseacutesi merőleges eacutes a visszavert feacutenysugaacuter egy siacutekban van
II A beeseacutesi eacutes a visszaverődeacutesi szoumlgek egymaacutessal egyenlők (i = irsquo)
A feacutenytoumlreacutes a toumlreacutesmutatoacute
A feacutenytoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve - amely keacutet aacutetlaacutetszoacute anyagot
elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash aacutetleacutep a maacutesodik koumlzegbe uacutegy hogy megvaacuteltozik terjedeacutesi iraacutenya
A jelenseacuteg azeacutert koumlvetkezik be mert a feacuteny a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjed
A toumlreacutesmutatoacute a feacutenytoumlreacutes meacuterteacutekeacutet jellemző araacutenyszaacutem
Jele n
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete (abszoluacutet toumlreacutesmutatoacute)
anyagbanilletőazsebesseacutegeterjedeacutesifeacutenya
teacuterbenleacuteguumlressebesseacutegeterjedeacutesifeacutenyan
A toumlreacutesmutatoacute szaacutemeacuterteacuteke nem lehet 1-neacutel kisebb (n = 1 leacuteguumlres teacuter vagy levegő eseteacuten)
pl nviacutez = 133 nuumlveg = 15
Ha a feacuteny kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl levegőből
viacutezbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg (r) kisebb mint a beeseacutesi (i) ha nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet
kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl viacutezből levegőbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg nagyobb mint a beeseacutesi A
merőlegesen beeső feacutenysugaacuter nem toumlrik meg
A teljes visszaverődeacutes
Ha a feacuteny nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba akkor a toumlreacutesi szoumlg
nagyobb mint a beeseacutesi szoumlg (aacutebra 1-es eacutes 2-es feacutenysugaacuter)
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
megtoumlrt feacutenysugaacuter beeseacutesi
merőleges
i
r
n1 pl levegő
n2 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i
6
megtoumlrt feacutenysugaacuter
1 anyag
2 anyag
hataacuterfeluumllet
beeső feacutenysugaacuter
visszavert feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i irsquo
Biofizika jegyzet
21
Ha a beeseacutesi szoumlg eleacuter egy kellően nagy eacuterteacuteket akkor a toumlreacutesi szoumlg 90deg lesz ndash a feacuteny nem leacutep aacutet a
maacutesodik anyagba (aacutebra 3-as feacutenysugaacuter) Ez a beeseacutesi szoumlg a hataacuterszoumlg (ℓ)
Ha a beeső feacutenysugaacuter beeseacutesi szoumlge kisebb mint a hataacuterszoumlg akkor feacutenytoumlreacutes joumln leacutetre ha pedig
nagyobb akkor teljes visszaverődeacutes (aacutebra 4-es feacutenysugaacuter)
Teljes visszaverődeacutes eseteacuten a feacuteny 100-a visszaverődik a hataacuterfeluumlletről
Az optikai szaacutel
Az optikai szaacutel egy koumlnnyen hajliacutethatoacute nagy tisztasaacuteguacute aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt szaacutel mely
feacutenytovaacutebbiacutetaacutesra alkalmas
Az optikai szaacutelak a teljes visszaverődeacutesek sorozataacutenak eredmeacutenyekeacutent tovaacutebbiacutetjaacutek a feacutenyt
Az optikai szaacutelak egy nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute magboacutel eacutes az ezt koumlruumllvevő kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute heacutejboacutel
aacutellnak A teljes visszaverődeacutes a keacutet reacuteteg hataacuterfeluumlleteacuten megy veacutegbe
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes)
A feheacuter feacuteny oumlsszetett nagyon sok kuumlloumlnboumlző sziacutenű feacutenysugaacuterboacutel tevődik oumlssze
Feacutenytoumlreacuteskor a kuumlloumlnboumlző sziacutenű oumlsszetevők kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben toumlrnek meg iacutegy a feheacuter feacuteny
felbomlik oumlsszetevőire Ez a jelenseacuteg a diszperzioacute vagy sziacutenszoacuteroacutedaacutes
Prizma egy haacuteromszoumlg alapuacute uumlveghasaacuteb melynek segiacutetseacutegeacutevel a feheacuter feacuteny oumlsszetevőire bonthatoacute
1
1
2
2
3
3
4 4
ℓ
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
hataacuterfeluumllet
voumlroumls
narancs
saacuterga
zoumlld
keacutek
ibolya
ernyő
feheacuter feacutenysugaacuter prizma
Biofizika jegyzet
22
A sziacutenkevereacutes
A feheacuter feacuteny sziacutenekre bontaacutesakor keletkező sziacuteneket oumlsszekeverve (egymaacutesra vetiacutetve) visszakaphatoacute a
feheacuter sziacuten
A feheacuter feacuteny oumlsszetevőiből elegendő haacuterom a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutent megfelelő araacutenyban
oumlsszekeverni a feheacuter sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz A haacuterom alapsziacuten megfelelő araacutenyuacute kevereacuteseacuteből baacutermilyen
sziacuten előaacutelliacutethatoacute az additiacutev (oumlsszeadoacute) sziacutenkevereacutes segiacutetseacutegeacutevel
A sziacutenkevereacutesnek egy maacutesik moacutedja a szubtraktiacutev (kivonoacute) sziacutenkevereacutes melynek alapsziacutenei a ciaacuten a
saacuterga eacutes a magenta Ezen technika eseteacuteben a feheacuter feacutenyből sziacutenszűrők segiacutetseacutegeacutevel adott
komponenseket kell kivonni a kiacutevaacutent sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz
Az oumlsszeadoacute sziacutenkevereacutes az elektronikus megjeleniacutetők eseteacuteben a kivonoacute a nyomdatechnikaacuteban keruumll
alkalmazaacutesra
A feacutenyinterferencia
Az a jelenseacuteg melynek soraacuten ugyanazon feacutenyforraacutesboacutel szaacutermazoacute keacutet feacutenysugaacuter a teacuter egy adott
pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy gyengiacutetve egymaacutest
A keacutetreacuteses interferencia
A feacutenyforraacutes feacutenyeacutet keacutet reacutesen kell keresztuumllbocsaacutetani majd ernyőn felfogni amelyen interferenciakeacutep
jelenik meg (vilaacutegos eacutes soumlteacutet saacutevok koumlvetik egymaacutest)
Az ernyő adott pontjaacuteban talaacutelkozoacute feacutenysugarak uacutetkuumlloumlnbseacutegeacutenek a hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott
meacuterteacuteke befolyaacutesolja azt hogy az illető pontban vilaacutegos vagy soumlteacutet saacutev jelenik meg
A polarizaacutelt feacuteny
A feacuteny transzverzaacutelis hullaacutem
A polarizaacutelt feacuteny olyan feacutenysugarakboacutel aacutell melyek elektromos tere csak egy bizonyos siacutekban vaacuteltozik
(nem pedig nagyon sok baacutermilyen iraacutenyuacute siacutekban)
pl az uumlvegről bizonyos szoumlgben visszaverődő feacutenysugarak polarizaacuteltak vagy bizonyos tiacutepusuacute LCD
kijelzők polarizaacutelt feacutenyt bocsaacutetanak ki
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek
A lencseacutek olyan aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt optikai eszkoumlzoumlk melyeknek legalaacutebb az egyik feluumllete
nem siacutekfeluumllet eacutes melyek műkoumldeacutese a feacutenytoumlreacutesen alapul
A gyűjtőlencseacutek koumlzeacuteptaacutejon vastagabbak a szeacutelek feleacute pedig elveacutekonyodnak
egysziacutenű feacutenyforraacutes
soumlteacutet saacutev vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
vilaacutegos saacutev
Biofizika jegyzet
23
optikai főtengely ndash a lencse szimmetriatengelye
O pont ndash optikai koumlzeacuteppont
F pont ndash foacutekusz
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
keresztuumllmennek a foacutekuszon
A szoacuteroacutelencseacutek koumlzeacuteptaacutejon veacutekonyabbak a szeacutelek feleacute pedig vastagabbak
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
meghosszabbiacutetaacutesaik keresztuumllmennek a foacutekuszon
F O F
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
9
A hullaacutem terjedeacutesi sebesseacutege
A hullaacutem terjedeacutesi sebesseacutege az a sebesseacuteg amellyel a rezgő mozgaacutes tovaacutebbterjed az illető anyagban
(koumlzegben)
T
λv
v ndash sebesseacuteg
λ ndash hullaacutemhossz
T ndash perioacutedusidő
vagy
fλv f ndash frekvencia
Hullaacutemtiacutepusok
Transzverzaacutelis (kereszt iraacutenyuacute) hullaacutemok eseteacuten a reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya merőleges a
hullaacutemterjedeacutes iraacutenyaacutera
pl viacutez felsziacuteneacuten terjedő hullaacutem
Longitudinaacutelis (hosszanti iraacutenyuacute) hullaacutemok eseteacuten a reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya paacuterhuzamos a
hullaacutemterjedeacutes iraacutenyaacuteval
pl hang
Hullaacutemterjedeacutesi jelenseacutegek
Hullaacutem-visszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem eleacuter egy hataacuterfeluumllethez
amely keacutet anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel majd onnan visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe eacutes ott
folytatja tovaacutebb az uacutetjaacutet
Hullaacutemtoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem eleacuter egy hataacuterfeluumllethez amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel majd azon aacutethaladva megvaacuteltoztatja terjedeacutesi iraacutenyaacutet
A jelenseacuteg oka az hogy a hullaacutemok a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjednek
λ
λ
hullaacutemterjedeacutes iraacutenya
reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya
hullaacutemterjedeacutes iraacutenya
reacuteszecskeacutek rezgeacutesi iraacutenya
Biofizika jegyzet
10
Hullaacutemelhajlaacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem akadaacutely mellett elhaladva vagy
reacutesen keresztuumllhaladva megvaacuteltoztatja terjedeacutesi iraacutenyaacutet
A hullaacutemelhajlaacutes meacuterteacuteke reacutes eseteacuten fuumlgg a reacutes hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott nagysaacutegaacutetoacutel (legnagyobb
meacuterteacutekű ha a keacutet taacutevolsaacuteg egymaacutessal oumlsszemeacuterhető)
Interferencia (hullaacutemtalaacutelkozaacutes) az a jelenseacuteg melynek soraacuten keacutet (vagy toumlbb) azonos
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutem a teacuter egy adott pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy
gyengiacutetve egymaacutest
A hang
A hang egy longitudinaacutelis mechanikai hullaacutem
A hang nem terjed leacuteguumlres teacuterben
A hang frekvencia szerinti osztaacutelyozaacutesa
infrahang f lt 20Hz
hallhatoacute hang 20Hz lt f lt 20 000Hz
ultrahang f gt 20 000Hz
A hang terjedeacutesi sebesseacutege
levegőben 340ms
viacutezben 1400ms
aceacutelban 5100ms
A Doppler-hataacutes
A Doppler-hataacutes a megfigyelőhoumlz viszonyiacutetva mozgaacutesban levő hangforraacutes vagy a hangforraacuteshoz
viszonyiacutetva mozgaacutesban levő megfigyelő eseteacuten jelentkezik
Ha a hangforraacutes eacutes a megfigyelő koumlzelednek egymaacuteshoz a hang frekvenciaacuteja megnő (a hang
magasabbaacute vaacutelik) ha taacutevolodnak egymaacutestoacutel a frekvenciaacuteja lecsoumlkken (a hang meacutelyebbeacute vaacutelik)
A frekvencia eltoloacutedaacutes meacuterteacuteke fuumlgg a hangforraacutes eacutes a megfigyelő egymaacuteshoz viszonyiacutetott
sebesseacutegeacutetől
A hangintenzitaacutes (hangerősseacuteg)
A hangintenzitaacutes megadja az egyseacutegnyi feluumlleten egyseacutegnyi idő alatt merőlegesen aacutetaacuteramlott
hangenergia mennyiseacutegeacutet
Jele I [I] = Wm2
A hangintenzitaacutes decibel-ben (dB) fejezhető ki amely az adott hang intenzitaacutesaacutenak a hallaacuteskuumlszoumlb
hangintenzitaacutesaacutehoz valoacute viszonyaacutet adja meg
A hallaacuteskuumlszoumlb I0 = 10-12Wm2 (tapasztalati uacuteton megvaacutelasztott eacuterteacutek)
0
II
Ilg10L (decibel)
A logaritmusos skaacutelaacutet a hangforraacutesok teljesiacutetmeacutenyeacutenek nagyon szeacuteles tartomaacutenya (12-13
nagysaacutegrend) miatt volt ceacutelszerű bevezetni
Az ultrahang előaacutelliacutetaacutesa
Az ultrahang előaacutelliacutetaacutesa jellemzően az elektrostrikcioacute eacutes a magnetostrikcioacute jelenseacutegeacuten alapul
Biofizika jegyzet
11
A piezoelektromossaacuteg bizonyos kristaacutelyok azon tulajdonsaacutega hogy mechanikai hataacutesra feszuumlltseacuteg
jelenik meg bennuumlk Ez a hataacutes meg is fordiacutethatoacute
Az elektrostrikcioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten egy kristaacutely feszuumlltseacuteg hataacutesaacutera rugalmas
alakvaacuteltozaacutest szenved Ilyen kristaacutely peacuteldaacuteul a kvarc Piezoelektromos kristaacutelyok segiacutetseacutegeacutevel
nagyfrekvenciaacutes feszuumlltseacuteg alkalmazaacutesaacuteval ultrahang aacutelliacutethatoacute elő
A magnetostrikcioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten bizonyos maacutegneses anyagok maacutegneses teacuterben
megvaacuteltoztatjaacutek alakjukat Ilyen anyagok segiacutetseacutegeacutevel nagyfrekvenciaacuteval vaacuteltozoacute maacutegneses teacuter
felhasznaacutelaacutesaacuteval ultrahang aacutelliacutethatoacute elő Ilyen anyag peacuteldaacuteul a nikkel
Az ultrahang passziacutev alkalmazaacutesa soraacuten kis energiaacutejuacute ultrahangot alkalmaznak taacutevolsaacuteg meacutereacutesre
vizsgaacutelatok elveacutegzeacuteseacutere
Az aktiacutev alkalmazaacutes eseteacuten nagy energiaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak keacutemiai reakcioacutek vagy bioloacutegiai
folyamatok serkenteacuteseacutere bakteacuteriumok elpusztiacutetaacutesaacutera
A gyoacutegyaacuteszatban az ultrahang előaacutelliacutetaacutesaacutera illetve eacuterzeacutekeleacuteseacutere az elektrostrikcioacute jelenseacutegeacutet
alkalmazzaacutek a transzducernek nevezett ultrahangos fejegyseacuteg eseteacuteben
Halmazaacutellapotok jellemzeacutese
A szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek helyhez koumltoumlttek nem veacutegeznek haladoacute
mozgaacutest az anyag belsejeacuteben csak rezgő mozgaacutest veacutegeznek egy pont koumlruumll
A szilaacuterd anyagok rendelkeznek sajaacutet alakkal eacutes sajaacutet teacuterfogattal
A folyeacutekony halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek nincsenek helyhez koumltve rendezetlen
(oumlssze-vissza) mozgaacutest veacutegeznek az anyag belsejeacuteben A folyadeacutekokat alkotoacute reacuteszecskeacutek koumlzel
talaacutelhatoacutek egymaacuteshoz a koumlzoumlttuumlk hatoacute vonzoacuteerők miatt
A folyadeacutekok nem rendelkeznek sajaacutet alakkal de rendelkeznek sajaacutet teacuterfogattal
A folyadeacutekok oumlsszenyomhatatlanok (gyakorlatilag csak roppant kismeacuterteacutekben nyomhatoacuteak oumlssze)
A leacutegnemű (gaacutez gőz) halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek nincsenek helyhez koumltve
rendezetlen mozgaacutest veacutegeznek eacutes tetszőleges taacutevolsaacutegra eltaacutevolodhatnak egymaacutestoacutel (koumlzoumlttuumlk nem
hatnak vonzoacuteerők)
A leacutegnemű halmazaacutellapotuacute anyagok nem rendelkeznek sem sajaacutet alakkal sem sajaacutet teacuterfogattal
kitoumlltik a rendelkezeacutesuumlkre aacutelloacute teret
A plazma aacutellapot olyan leacutegnemű aacutellapot amelynek eseteacuteben az anyagot alkotoacute reacuteszecskeacutek nem
semlegesek elektromos szempontboacutel (mint a leacutegnemű anyagok eseteacuteben) hanem toumllteacutessel
rendelkeznek A plazma aacutellapot ionizaacutelt gaacutezaacutellapot A plazmaacutet pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Mivel a plazma toumlltoumltt reacuteszecskeacutekből aacutell elektromos eacutes maacutegneses tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek a
leacutegnemű anyagokeacuteitoacutel
A diffuacutezioacute
A diffuacutezioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten keacutet vagy kettőneacutel toumlbb kuumlloumlnboumlző fajta gaacutez (vagy folyadeacutek)
kuumllső hataacutes neacutelkuumll oumlsszekeveredik
A diffuacutezioacutet az anyagok koncentraacutecioacutekuumlloumlnbseacutege miatt kialakuloacute reacuteszecskeaacuteramlaacutes okozza A folyamat
a koncentraacutecioacutekuumlloumlnbseacuteg megszűneacuteseacuteig tart
Biofizika jegyzet
12
A nyomaacutes
A nyomaacutes megadja az egyseacutegnyi feluumlletre (1 neacutegyzetmeacuteter) hatoacute erő nagysaacutegaacutet
Jele p [p] = Nm2 = Pa (pascal)
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
A
Fp
p ndash nyomaacutes
F ndash erő
A ndash teruumllet
A hidrosztatikai nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes valamely (nyugalomban leacutevő) folyadeacutekoszlopban jelen levő a folyadeacutek
suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes nagysaacutega fuumlgg
a folyadeacutek sűrűseacutegeacutetől
a folyadeacutekoszlop magassaacutegaacutetoacutel
a gravitaacutecioacutes teacuter erősseacutegeacutetől
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
hgρp
p ndash hidrosztatikai nyomaacutes
ρ ndash sűrűseacuteg
g ndash gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes (g asymp 10 ms2)
h ndash a folyadeacutekoszlop magassaacutega
A leacutegnyomaacutes
A leacutegnyomaacutes a Foumlldet koumlruumllvevő levegőreacuteteg suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke fuumlgg
a tengerszinttől meacutert magassaacutegtoacutel
a levegő paacuteratartalmaacutetoacutel
A leacutegnyomaacutes szaacutemeacuterteacuteke a tengerszinttől meacutert magassaacuteg noumlvekedeacuteseacutevel csoumlkken (ugyanis csoumlkken a
levegőoszlop magassaacutega tehaacutet csoumlkken annak suacutelya is)
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke tengerszint magassaacutegaacuteban 101000 Pa (= 1 atmoszfeacutera = 760 Hgmm)
Archimeacutedesz toumlrveacutenye
Minden folyadeacutekba vagy gaacutezba meruumllő testre hat egy fuumlggőlegesen felfeleacute iraacutenyuloacute erő amelynek
nagysaacutega megegyezik az illető test aacuteltal kiszoriacutetott folyadeacutek- vagy gaacutezmennyiseacuteg suacutelyaacuteval
Pascal toumlrveacutenye
Folyadeacutekokra gyakorolt kuumllső nyomaacutes a folyadeacutekban gyengiacutetetlenuumll tovaacutebbterjed (jelen lesz annak
minden pontjaacuteban) eacutes annak valamely pontjaacuteban a nagysaacutega minden iraacutenyban ugyanakkora
Aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok
Az aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok nyomaacutesa kisebb mint az ugyanolyan koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt levő
nyugalomban levőkeacute
A nyomaacutescsoumlkkeneacutes meacuterteacuteke fuumlgg
Biofizika jegyzet
13
az aacuteramlaacutes sebesseacutegeacutetől
a sűrűseacutegtől
A hő a hőmeacuterseacuteklet
A hő a termikus koumllcsoumlnhataacutes soraacuten bekoumlvetkező energiavaacuteltozaacutes meacuterteacuteke
Jele Q [Q] = J
A hőmeacuterseacuteklet a testek hőaacutellapotaacutet szaacutemszerűen jellemző mennyiseacuteg
Jele T [T] = K (kelvin)
Valamely test hőmeacuterseacuteklete az azt alkotoacute reacuteszecskeacutek mozgaacutesaacutenak hevesseacutegeacutevel kapcsolatos A
magasabb hőmeacuterseacuteklet hevesebb rezgő vagy gyorsabb haladoacute mozgaacutesaacutet miacuteg az alacsonyabb
hőmeacuterseacuteklet keveacutesbeacute heves rezgő vagy lassabb haladoacute mozgaacutesaacutet jelenti a reacuteszecskeacuteknek
A hőmeacuterseacuteklet egy aacutellapotot jellemez miacuteg a hő egy folyamatot
A Celsius eacutes a Kelvin hőmeacuterseacutekleti skaacutela
A Celsius-skaacutela alsoacute hataacutera a -273 degC jele t [t] = degC
A Kelvin-skaacutela alsoacute hataacutera a 0K (abszoluacutet nulla fok) jele T [T] = K
A keacutet skaacutela koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg az alsoacute hataacuter eacuterteacutekeacuteben van a keacutet skaacutela el van tolva egymaacuteshoz keacutepest
273 egyseacuteggel
A keacutet skaacutela koumlzoumltti aacutetalakiacutetaacutesi keacuteplet
273tT
A hőmeacuterseacuteklet meacutereacutese hőmeacuterők
A testek hőmeacuterseacuteklete hőmeacuterőkkel meacuterhető
A meacutereacutes alapjaacuteul szolgaacutelhat peacuteldaacuteul az anyagok hőtaacutegulaacutesa vagy az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesa a
hőmeacuterseacuteklet vaacuteltozaacutesaacuteval
A hagyomaacutenyos hőmeacuterőkben olyan folyadeacutek talaacutelhatoacute amely a meacutereacutesi tartomaacutenyon beluumll folyeacutekony
halmazaacutellapotuacute marad Erre leggyakrabban az alkoholt eacutes a higanyt hasznaacuteljaacutek A hőmeacuterő egy kis
keresztmetszetű uumlvegcsővel ellaacutetott tartaacutelyboacutel eacutes az ehhez tartozoacute skaacutelaacuteboacutel aacutell A hőmeacuterseacuteklet
vaacuteltozaacutesakor a folyadeacutek megvaacuteltoztatja teacuterfogataacutet ami miatt megvaacuteltozik a csőben a folyadeacutekszint A
folyadeacutek (eacutes iacutegy a hőmeacuterővel kapcsolatban levő test) hőmeacuterseacuteklete a skaacutelaacuteroacutel olvashatoacute le (a folyadeacutek
felsziacuteneacutevel egyvonalban levő eacuterteacutek)
A digitaacutelis hőmeacuterők az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesaacutet meacuterik A meacutert analoacuteg jelek digitaacutelisakkaacute
keruumllnek aacutetalakiacutetaacutesra majd ezek alapjaacuten toumlrteacutenik az eacuterteacutek kijelzeacutese
A hővezeteacutes a hőaacuteramlaacutes a hősugaacuterzaacutes
Hővezeteacutes eseteacuten az energia reacuteszecskeacuteről ndash reacuteszecskeacutere aacutetadoacutedva terjed
A folyamat soraacuten nincs anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hővezeteacutes a szilaacuterd anyagokra jellemző
Hőaacuteramlaacutes eseteacuten az energiaacutet a reacuteszecskeacutek a hőforraacutestoacutel felveszik elszaacutelliacutetjaacutek majd leadjaacutek
A folyamat soraacuten van anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hőaacuteramlaacutes folyadeacutekokra eacutes gaacutezokra jellemző
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten az energiaaacutetadaacutes elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban toumlrteacutenik
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten nincs szuumlkseacuteg koumlzegre az energia aacutetadaacutesaacutehoz (pl a Nap melegiacuteti a Foumlldet)
Biofizika jegyzet
14
Az elektromos toumllteacutesmennyiseacuteg
A testek toumlltoumlttseacutegeacutenek a meacuterteacutekeacutet jellemző mennyiseacuteg
Jele Q [Q] = C (coulomb)
Egy proton toumllteacutese 16middot10-19C egy elektron toumllteacutese -16middot10-19C
Egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacutegnek koumlruumllbeluumll 6middot1018 szaacutemuacute proton toumllteacutese felel meg
Az elektromos teacuter
Az elektromos teacuter a toumlltoumltt testek azon koumlrnyezete ahol az elektromos hataacutes eacuterveacutenyesuumll
Az elektromos teacuter
nem eacuterzeacutekelhető
kimutathatoacute toumlltoumltt test segiacutetseacutegeacutevel
koumllcsoumlnhataacutest koumlzvetiacutet a toumlltoumltt testek koumlzoumltt
a toumlltoumltt testtől taacutevolodva csoumlkken az erősseacutege
Az elektromos teacuter jellemezhető az erővonalakkal Ezek olyan goumlrbeacutek melyek menteacuten egy toumlltoumltt test
elmozdul Az erővonalak a pozitiacutev toumllteacutesen kezdődnek a negatiacutevon veacutegződnek eacutes nem metszik
egymaacutest
Az elektromos potenciaacutel
Az elektromos potenciaacutel az elektromos teacuter munkaveacutegző keacutepesseacutegeacutet jellemző mennyiseacuteg
Az elektromos teacuter adott pontjaacutenak a potenciaacutelja megegyezik azzal a munkaacuteval amelyet a teacuter veacutegez
akkor amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet az adott pontboacutel a veacutegtelenbe (vagy egy
tetszőleges nullapotenciaacuteluacutenak vaacutelasztott pontba)
Jele U [U] = V (volt)
Az elektromos feszuumlltseacuteg
Az elektromos feszuumlltseacuteg az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg
Az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti feszuumlltseacuteg egyenlő azzal a munkaacuteval melyet a teacuter veacutegez akkor
amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet a keacutet pont koumlzoumltt
Jele U [U] = V (volt)
Keacutet toumlltoumltt test koumlzoumltti feszuumlltseacuteg a testek koumlzoumltti toumllteacuteskuumlloumlnbseacuteget jellemzi
Egyenfeszuumlltseacuteg vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg
Egyenfeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev sarka mindig pozitiacutev negatiacutev sarka mindig negatiacutev
marad (a sarkok nem csereacutelődnek fel az idő muacutelaacutesaacuteval)
Vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev eacutes negatiacutev sarka azonos időkoumlzoumlnkeacutent
ismeacutetlődve felcsereacutelődik (a haacuteloacutezati 230V-os 50Hz-es frekvenciaacutejuacute feszuumlltseacuteg eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent 100-szor)
A feacutemek szerkezete
A feacutemeket helyhez koumltoumltt pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes az ezek koumlzoumltt szabadon mozgoacute negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Biofizika jegyzet
15
A szabad elektronok jelenleacutete okozza azt hogy a feacutemek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
Vezetők szigetelők feacutelvezetők
A vezetők olyan anyagok melyekben jelen vannak szabad toumllteacuteshordozoacutek (elektronok ionok)
melynek koumlvetkezteacuteben ezek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
A szigetelők olyan anyagok melyekben nincsenek jelen szabad toumllteacuteshordozoacutek ezeacutert ezek rosszul
vezetik az elektromossaacutegot
A feacutelvezetők olyan anyagok melyekben szobahőmeacuterseacutekleten talaacutelhatoacutek szabad elektronok de ezek
szaacutema fuumlgg a hőmeacuterseacutekleteacutetől A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel a szabad elektronok szaacutema noumlvekszik a
feacutelvezető ellenaacutellaacutesa csoumlkken (ellenteacutetben a vezetőkkel)
A legismertebb feacutelvezetők a sziliacutecium eacutes a germaacutenium
A feacutelvezetőket adaleacutekoljaacutek (szennyezik) olyan atomokkal melyeknek eggyel toumlbb vagy kevesebb
elektronja van a kuumllső elektronheacutejon mint a feacutelvezetőnek (5 vagy 3) iacutegy leacutetrehozva n- illetve p-
tiacutepusuacute feacutelvezetőt
Az elektromos aacuteram
Az elektromos aacuteram az elektronok rendezett mozgaacutesa a feacutemekben
Mivel aacuteram nem csak feacutemekben folyhat (hanem peacuteldaacuteul folyadeacutekokban vagy gaacutezokban is)
aacuteltalaacutenosabb megfogalmazaacutesban az aacuteram a toumllteacuteshordozoacutek rendezett mozgaacutesa valamilyen anyagban
Az aacuteramkoumlroumlkben az aacuteram az aacuteramforraacutes pozitiacutev sarka felől folyik a negatiacutev feleacute (az elektronok ezzel
ellenteacutetes iraacutenyba mozognak a vezetőben)
Egyenaacuteram vaacuteltakozoacute aacuteram
Egyenaacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben nem vaacuteltozik meg (az elektronok a
vezetőben mindig ugyanabba az iraacutenyba haladnak)
Vaacuteltakozoacute aacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődve
ellenteacutetesre vaacuteltozik (az elektronok rezgő mozgaacutest veacutegeznek a vezetőben)
Az aacuteramerősseacuteg
Az aacuteramerősseacuteg megadja azt hogy egy vezető keresztmetszeteacuten egyseacutegnyi idő alatt mekkora
mennyiseacutegű toumllteacutes halad keresztuumll
Jele I [I]=A (amper)
A aacuteram hataacutesai
Hőhataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők a bennuumlk folyoacute aacuteram hataacutesaacutera felmelegszenek
A felmelegedeacutes meacuterteacuteke fuumlgg a vezető keresztmetszeteacutetől eacutes a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
ionok
elektronok
Biofizika jegyzet
16
Alkalmazaacutes vasaloacute izzoacute olvadoacute biztosiacuteteacutek villanyrezsoacute kenyeacuterpiriacutetoacute stb
Maacutegneses hataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teacuter van jelen
A maacutegneses teacuter erősseacutege fuumlgg a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
Alkalmazaacutes elektromaacutegnes hangszoacuteroacute villanymotor stb
Keacutemiai (vegyi) hataacutes Aacuterammal aacutetjaacutert folyadeacutekboacutel a folyadeacutekba helyezett elektroacutedoknaacutel anyag vaacutelik
ki az aacuteram hataacutesaacutera
Alkalmazaacutes elektroliacutezis (pl a viacutez felbontaacutesa H2-re eacutes O2-re) feacutemek veacutedőreacuteteggel toumlrteacutenő bevonaacutesa
stb
Bioloacutegiai hataacutes Az eacutelő szervezetekben az aacuteram izomreakcioacutekat vaacutelthat ki eacutes eacutegeacutesi seacuteruumlleacuteseket
okozhat Kellően nagy erősseacutegű aacuteram halaacutelos is lehet A nagyfrekvenciaacutejuacute aacuteram a vezető (a test)
feluumlleteacuten folyik nem annak belsejeacuteben iacutegy ilyen esetekben nem vaacutelt ki izomreakcioacutet (Skin-hataacutes)
A kondenzaacutetor
A kondenzaacutetor keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan elhelyezett feacutemlemezből aacutell melyek egymaacutestoacutel el
vannak szigetelve A feacutemlemezek a fegyverzetek a koumlzoumlttuumlk talaacutelhatoacute szigetelő anyag a dielektrikum
A kondenzaacutetor fegyverzetein toumllteacutesek halmozhatoacutek fel A toumllteacutesbefogadoacute keacutepesseacutege a kondenzaacutetornak
a kapacitaacutesa A kapacitaacutes meacuterteacutekegyseacutege a farad
Az elektromos ellenaacutellaacutes
A vezetők akadaacutelyozzaacutek a bennuumlk folyoacute aacuteramot gaacutetoljaacutek a toumllteacuteshordozoacutek mozgaacutesaacutet
Az elektromos ellenaacutellaacutes kifejezi azt hogy egy vezető milyen meacuterteacutekben akadaacutelyozza a benne folyoacute
aacuteramot
Jele R [R]=Ω (ohm) (Ω ndash omega)
Adott feacutemvezeteacutek elektromos ellenaacutellaacutesa fuumlgg
az anyagi minőseacutegeacutetől
a keresztmetszeteacutetől
a hosszuacutesaacutegaacutetoacutel
a hőmeacuterseacutekleteacutetől (noumlvelve a feacutem hőmeacuterseacutekleteacutet ellenaacutellaacutesa megnő csoumlkkentve azt ellenaacutellaacutesa
lecsoumlkken)
A szupravezeteacutes bizonyos feacutemek eacutes maacutes oumlsszetett vegyuumlletek azon tulajdonsaacutega hogy kellően
alacsony hőmeacuterseacutekleten elektromos ellenaacutellaacutesuk nullaacutera csoumlkken Az anyag fajtaacutejaacutetoacutel fuumlggően ez
jellemzően -170degC alatti hőmeacuterseacutekleten joumln leacutetre Ebben az aacutellapotaacuteban az anyag bdquokitasziacutetjardquo magaacuteboacutel
a maacutegneses teret Nagy erősseacutegű elektromaacutegnesekben szupravezető anyagokat alkalmaznak
Ohm toumlrveacutenye
Kapcsolatot teremt egy vezető (fogyasztoacute) ellenaacutellaacutesa a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteg eacutes a benne folyoacute aacuteram
erősseacutege koumlzoumltt
R
UI
I ndash aacuteramerősseacuteg
U ndash feszuumlltseacuteg
R ndash elektromos ellenaacutellaacutes
Egy vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutege egyenesen araacutenyos a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteggel eacutes fordiacutetottan
araacutenyos a vezető elektromos ellenaacutellaacutesaacuteval
Biofizika jegyzet
17
A voltmeacuterő
Feszuumlltseacutegmeacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
paacuterhuzamosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa nagy az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
Az ampermeacuterő
Aacuteramerősseacuteg meacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
sorosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa kicsi az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
A maacutegneses teacuter
A maacutegneses teret az elektronok rendezett mozgaacutesa hozza leacutetre Az egyes anyagok maacutegneses
tulajdonsaacutega az elektronok atomon beluumlli mozgaacutesaacutera vezethető vissza A maacutegneses tulajdonsaacutegot
mutatoacute (maacutegnesezhető) feacutemek a vas a nikkel eacutes a kobalt
Az anyagok maacutegneses tulajdonsaacutega hőmeacuterseacutekletfuumlggő A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel az illető anyag
maacutegnesezettseacutege csoumlkken eacutes kellően magas hőmeacuterseacutekleten ez meg is szűnik
Az elektromaacutegnes
Az elektromaacutegnes esteacuten a maacutegneses teret elektromos aacuteram hozza leacutetre Az elektromaacutegnes egy
tekercsből eacutes egy vasmagboacutel aacutell Az elektromaacutegnes tekercse hozza leacutetre a maacutegneses teret melyet a
tekercs belsejeacuteben elhelyezett vasmag magaacuteba sűriacutet
Az elektromaacutegnes maacutegneses tereacutenek erősseacutege az aacuteramerősseacuteg vaacuteltoztataacutesaacuteval szeacuteles tartomaacutenyban
vaacuteltoztathatoacute
A maacutegneses teacuter erővonalai
A maacutegneses teacuter jellemezhető az erővonalaival amelyek
olyan zaacutert goumlrbeacutek melyek a maacutegnes eacuteszaki poacutelusaacuteboacutel
indulnak ki eacutes a deacutelibe eacuterkeznek Ezek zaacutert vonalak
melyek a maacutegnes belsejeacuteben is folytatoacutednak Az
erővonalakat pl vasreszeleacutekkel lehet szemleacuteltetni
(laacutethatoacutevaacute tenni)
A homogeacuten maacutegneses teacuter eseteacuten az erővonalak
egyenesek egymaacutessal paacuterhuzamosak eacutes egyenlő
taacutevolsaacutegra talaacutelhatoacutek egymaacutestoacutel
A maacutegneses indukcioacutevektor
A maacutegneses teacuter jellemezhető egy fizikai mennyiseacuteggel a maacutegneses indukcioacutevektorral
Jele B
[ B
] = T (tesla)
Egy maacutesik meacuterteacutekegyseacutege a gauss (1T = 10000gauss)
R
U I
R
U I
Biofizika jegyzet
18
Az indukcioacutevektor nagysaacutega a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutet iraacuteny a maacutegneses teacuter erővonalait jellemzi
Neacutehaacuteny peacutelda a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutere
Foumlld 005mT
hűtőmaacutegnes 100mT
ferrit maacutegnes 035T
neodiacutemium maacutegnes 1-14T
MRI 1-3T
LHC szupravezető dipoacutel maacutegnesei 83T
A Lorentz erő
Maacutegneses teacuterben mozgoacute elektromosan toumlltoumltt testre valamint maacutegneses teacuterben talaacutelhatoacute aacuterammal
aacutetjaacutert vezetőre erő hat a Lorentz erő
Elektromaacutegneses hullaacutemok
Vaacuteltozoacute erősseacutegű maacutegneses teacuter a koumlrnyezeteacuteben elektromos teret kelt
Vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos teacuter a koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teret kelt
Az elektromaacutegneses teacuter vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos eacutes maacutegneses terekből tevődik oumlssze melyek
koumllcsoumlnoumlsen leacutetrehozzaacutek egymaacutest
Az elektromaacutegneses teacuternek a gyorsuloacute elektromos toumllteacutesről levaacuteloacute eacutes attoacutel fuumlggetlenuumll a teacuterben terjedő
formaacuteja az elektromaacutegneses hullaacutem
Az elektromaacutegneses hullaacutemok terjedeacutesi sebesseacutege egyenlő a feacutenysebesseacuteggel leacuteguumlres teacuterben (vagy
levegőben) c = 300000 kms
Elektromaacutegneses hullaacutemok eseteacuten az elektromos eacutes a maacutegneses terek vaacuteltozaacutesi siacutekjai egymaacutesra
merőlegesek
Az elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (hullaacutemot) gyorsuloacute toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek bocsaacutetanak ki
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (raacutedioacutehullaacutemokat) bocsaacutetanak ki az antennaacutek melyekben az elektronok
rezgő mozgaacutest veacutegeznek
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (feacutenyt) bocsaacutetanak ki az atomok elektronjai azt koumlvetően hogy az
atomok valamilyen formaacuteban energiaacutet kaptak
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (roumlntgensugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki a hirtelen lefeacutekeződő nagy sebesseacutegű
elektronok
E
B
terjedeacutesi iraacuteny
E
Biofizika jegyzet
19
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (gamma sugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki az atommagok magaacutetalakulaacutesokkor
Az elektromaacutegneses spektrum
Megnevezeacutes Hullaacutemhossz (m) Frekvencia (Hz)
Hosszuacutehullaacutemok gt 1000 lt 3∙105
Koumlzeacutephullaacutemok 1000 ndash 200 3∙105 ndash 15∙106
Aacutetmeneti hullaacutemok 200 ndash 100 15∙106 - 3∙106
Roumlvidhullaacutemok 100 ndash 10 3∙106 - 3∙107
Ultraroumlvid hullaacutemok 10 - 1 3∙107 - 3∙108
Mikrohullaacutemok 03 - 3∙10-5 109 - 1013
Infravoumlroumls feacuteny 3∙10-5 ndash 10-6 1013 - 3∙1014
Laacutethatoacute feacuteny 10-6 ndash 10-7 3∙1014 - 3∙1015
Ultraibolya feacuteny 10-7 ndash 10-8 3∙1015 - 3∙1016
Roumlntgensugarak 10-8 ndash 10-12 3∙1016 - 3∙1020
Gammasugarak 10-12 - 3∙10-14 3∙1020 - 1022
Kozmikus sugarak lt 3∙10-14 gt 1022
A fenti adatok csak taacutejeacutekoztatoacute jellegűek a tartomaacutenyok koumlzoumltt nem huacutezhatoacute eacuteles hataacuter azok reacuteszben
fedik egymaacutest
A roumlntgensugaacuterzaacutes
Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki a feacutemnek uumltkoumlző nagy sebesseacutegű elektronok mikoumlzben lelassulnak
(feacutekezeacutesi sugaacuterzaacutes) Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki azok a feacutematomok melyeknek nagyenergiaacutejuacute
elektronok uumltkoumlznek Ekkor a becsapoacutedoacute elektron az atom belső elektronheacutejaacuteroacutel kiuumlt egy elektront
melynek helyeacutere egy maacutesik elektron ugrik egy kuumllsőbb heacutejroacutel mikoumlzben elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest
bocsaacutet ki
A feacuteny jellemzői
kettős termeacuteszetű elektromaacutegneses hullaacutem eacutes reacuteszecske ndash terjedeacuteskor elektromaacutegneses
hullaacutemkeacutent az anyaggal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesakor reacuteszecskekeacutent (foton) viselkedik
egyenes vonal menteacuten terjed
terjedeacutesi sebesseacutege leacuteguumlres teacuterben (vagy levegőben) c = 300000kms
maacutes aacutetlaacutetszoacute anyagban sebesseacutege kisebb pl viacutezben 225000kms uumlvegben 200000kms
hullaacutemhossz tartomaacutenya 760nm - 380nm
A foton
A feacuteny az energiaacutet nem folytonosan hanem adagokban (kvantumokban) szaacutelliacutetja (ezeacutert az energia
kibocsaacutetaacutes eacutes elnyeleacutes is csak adagokban toumlrteacutenhet) A foton az elektromaacutegneses teacuter legkisebb
energiaegyseacutege Nyugalmi toumlmege 0 eacutes csakis feacutenysebesseacuteggel terjedhet Energiaacuteja hmiddotf ahol f a feacuteny
frekvenciaacuteja h a Planck aacutellandoacute (h = 663∙10-34Js)
A feacutenyvisszaverődeacutes eacutes toumlrveacutenyei
A feacutenyvisszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve ndash amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe
Biofizika jegyzet
20
i ndash beeseacutesi szoumlg irsquo ndash visszaverődeacutesi szoumlg
I A beeső feacutenysugaacuter a beeseacutesi merőleges eacutes a visszavert feacutenysugaacuter egy siacutekban van
II A beeseacutesi eacutes a visszaverődeacutesi szoumlgek egymaacutessal egyenlők (i = irsquo)
A feacutenytoumlreacutes a toumlreacutesmutatoacute
A feacutenytoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve - amely keacutet aacutetlaacutetszoacute anyagot
elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash aacutetleacutep a maacutesodik koumlzegbe uacutegy hogy megvaacuteltozik terjedeacutesi iraacutenya
A jelenseacuteg azeacutert koumlvetkezik be mert a feacuteny a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjed
A toumlreacutesmutatoacute a feacutenytoumlreacutes meacuterteacutekeacutet jellemző araacutenyszaacutem
Jele n
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete (abszoluacutet toumlreacutesmutatoacute)
anyagbanilletőazsebesseacutegeterjedeacutesifeacutenya
teacuterbenleacuteguumlressebesseacutegeterjedeacutesifeacutenyan
A toumlreacutesmutatoacute szaacutemeacuterteacuteke nem lehet 1-neacutel kisebb (n = 1 leacuteguumlres teacuter vagy levegő eseteacuten)
pl nviacutez = 133 nuumlveg = 15
Ha a feacuteny kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl levegőből
viacutezbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg (r) kisebb mint a beeseacutesi (i) ha nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet
kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl viacutezből levegőbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg nagyobb mint a beeseacutesi A
merőlegesen beeső feacutenysugaacuter nem toumlrik meg
A teljes visszaverődeacutes
Ha a feacuteny nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba akkor a toumlreacutesi szoumlg
nagyobb mint a beeseacutesi szoumlg (aacutebra 1-es eacutes 2-es feacutenysugaacuter)
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
megtoumlrt feacutenysugaacuter beeseacutesi
merőleges
i
r
n1 pl levegő
n2 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i
6
megtoumlrt feacutenysugaacuter
1 anyag
2 anyag
hataacuterfeluumllet
beeső feacutenysugaacuter
visszavert feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i irsquo
Biofizika jegyzet
21
Ha a beeseacutesi szoumlg eleacuter egy kellően nagy eacuterteacuteket akkor a toumlreacutesi szoumlg 90deg lesz ndash a feacuteny nem leacutep aacutet a
maacutesodik anyagba (aacutebra 3-as feacutenysugaacuter) Ez a beeseacutesi szoumlg a hataacuterszoumlg (ℓ)
Ha a beeső feacutenysugaacuter beeseacutesi szoumlge kisebb mint a hataacuterszoumlg akkor feacutenytoumlreacutes joumln leacutetre ha pedig
nagyobb akkor teljes visszaverődeacutes (aacutebra 4-es feacutenysugaacuter)
Teljes visszaverődeacutes eseteacuten a feacuteny 100-a visszaverődik a hataacuterfeluumlletről
Az optikai szaacutel
Az optikai szaacutel egy koumlnnyen hajliacutethatoacute nagy tisztasaacuteguacute aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt szaacutel mely
feacutenytovaacutebbiacutetaacutesra alkalmas
Az optikai szaacutelak a teljes visszaverődeacutesek sorozataacutenak eredmeacutenyekeacutent tovaacutebbiacutetjaacutek a feacutenyt
Az optikai szaacutelak egy nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute magboacutel eacutes az ezt koumlruumllvevő kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute heacutejboacutel
aacutellnak A teljes visszaverődeacutes a keacutet reacuteteg hataacuterfeluumlleteacuten megy veacutegbe
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes)
A feheacuter feacuteny oumlsszetett nagyon sok kuumlloumlnboumlző sziacutenű feacutenysugaacuterboacutel tevődik oumlssze
Feacutenytoumlreacuteskor a kuumlloumlnboumlző sziacutenű oumlsszetevők kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben toumlrnek meg iacutegy a feheacuter feacuteny
felbomlik oumlsszetevőire Ez a jelenseacuteg a diszperzioacute vagy sziacutenszoacuteroacutedaacutes
Prizma egy haacuteromszoumlg alapuacute uumlveghasaacuteb melynek segiacutetseacutegeacutevel a feheacuter feacuteny oumlsszetevőire bonthatoacute
1
1
2
2
3
3
4 4
ℓ
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
hataacuterfeluumllet
voumlroumls
narancs
saacuterga
zoumlld
keacutek
ibolya
ernyő
feheacuter feacutenysugaacuter prizma
Biofizika jegyzet
22
A sziacutenkevereacutes
A feheacuter feacuteny sziacutenekre bontaacutesakor keletkező sziacuteneket oumlsszekeverve (egymaacutesra vetiacutetve) visszakaphatoacute a
feheacuter sziacuten
A feheacuter feacuteny oumlsszetevőiből elegendő haacuterom a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutent megfelelő araacutenyban
oumlsszekeverni a feheacuter sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz A haacuterom alapsziacuten megfelelő araacutenyuacute kevereacuteseacuteből baacutermilyen
sziacuten előaacutelliacutethatoacute az additiacutev (oumlsszeadoacute) sziacutenkevereacutes segiacutetseacutegeacutevel
A sziacutenkevereacutesnek egy maacutesik moacutedja a szubtraktiacutev (kivonoacute) sziacutenkevereacutes melynek alapsziacutenei a ciaacuten a
saacuterga eacutes a magenta Ezen technika eseteacuteben a feheacuter feacutenyből sziacutenszűrők segiacutetseacutegeacutevel adott
komponenseket kell kivonni a kiacutevaacutent sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz
Az oumlsszeadoacute sziacutenkevereacutes az elektronikus megjeleniacutetők eseteacuteben a kivonoacute a nyomdatechnikaacuteban keruumll
alkalmazaacutesra
A feacutenyinterferencia
Az a jelenseacuteg melynek soraacuten ugyanazon feacutenyforraacutesboacutel szaacutermazoacute keacutet feacutenysugaacuter a teacuter egy adott
pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy gyengiacutetve egymaacutest
A keacutetreacuteses interferencia
A feacutenyforraacutes feacutenyeacutet keacutet reacutesen kell keresztuumllbocsaacutetani majd ernyőn felfogni amelyen interferenciakeacutep
jelenik meg (vilaacutegos eacutes soumlteacutet saacutevok koumlvetik egymaacutest)
Az ernyő adott pontjaacuteban talaacutelkozoacute feacutenysugarak uacutetkuumlloumlnbseacutegeacutenek a hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott
meacuterteacuteke befolyaacutesolja azt hogy az illető pontban vilaacutegos vagy soumlteacutet saacutev jelenik meg
A polarizaacutelt feacuteny
A feacuteny transzverzaacutelis hullaacutem
A polarizaacutelt feacuteny olyan feacutenysugarakboacutel aacutell melyek elektromos tere csak egy bizonyos siacutekban vaacuteltozik
(nem pedig nagyon sok baacutermilyen iraacutenyuacute siacutekban)
pl az uumlvegről bizonyos szoumlgben visszaverődő feacutenysugarak polarizaacuteltak vagy bizonyos tiacutepusuacute LCD
kijelzők polarizaacutelt feacutenyt bocsaacutetanak ki
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek
A lencseacutek olyan aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt optikai eszkoumlzoumlk melyeknek legalaacutebb az egyik feluumllete
nem siacutekfeluumllet eacutes melyek műkoumldeacutese a feacutenytoumlreacutesen alapul
A gyűjtőlencseacutek koumlzeacuteptaacutejon vastagabbak a szeacutelek feleacute pedig elveacutekonyodnak
egysziacutenű feacutenyforraacutes
soumlteacutet saacutev vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
vilaacutegos saacutev
Biofizika jegyzet
23
optikai főtengely ndash a lencse szimmetriatengelye
O pont ndash optikai koumlzeacuteppont
F pont ndash foacutekusz
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
keresztuumllmennek a foacutekuszon
A szoacuteroacutelencseacutek koumlzeacuteptaacutejon veacutekonyabbak a szeacutelek feleacute pedig vastagabbak
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
meghosszabbiacutetaacutesaik keresztuumllmennek a foacutekuszon
F O F
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
10
Hullaacutemelhajlaacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a mechanikai hullaacutem akadaacutely mellett elhaladva vagy
reacutesen keresztuumllhaladva megvaacuteltoztatja terjedeacutesi iraacutenyaacutet
A hullaacutemelhajlaacutes meacuterteacuteke reacutes eseteacuten fuumlgg a reacutes hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott nagysaacutegaacutetoacutel (legnagyobb
meacuterteacutekű ha a keacutet taacutevolsaacuteg egymaacutessal oumlsszemeacuterhető)
Interferencia (hullaacutemtalaacutelkozaacutes) az a jelenseacuteg melynek soraacuten keacutet (vagy toumlbb) azonos
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutem a teacuter egy adott pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy
gyengiacutetve egymaacutest
A hang
A hang egy longitudinaacutelis mechanikai hullaacutem
A hang nem terjed leacuteguumlres teacuterben
A hang frekvencia szerinti osztaacutelyozaacutesa
infrahang f lt 20Hz
hallhatoacute hang 20Hz lt f lt 20 000Hz
ultrahang f gt 20 000Hz
A hang terjedeacutesi sebesseacutege
levegőben 340ms
viacutezben 1400ms
aceacutelban 5100ms
A Doppler-hataacutes
A Doppler-hataacutes a megfigyelőhoumlz viszonyiacutetva mozgaacutesban levő hangforraacutes vagy a hangforraacuteshoz
viszonyiacutetva mozgaacutesban levő megfigyelő eseteacuten jelentkezik
Ha a hangforraacutes eacutes a megfigyelő koumlzelednek egymaacuteshoz a hang frekvenciaacuteja megnő (a hang
magasabbaacute vaacutelik) ha taacutevolodnak egymaacutestoacutel a frekvenciaacuteja lecsoumlkken (a hang meacutelyebbeacute vaacutelik)
A frekvencia eltoloacutedaacutes meacuterteacuteke fuumlgg a hangforraacutes eacutes a megfigyelő egymaacuteshoz viszonyiacutetott
sebesseacutegeacutetől
A hangintenzitaacutes (hangerősseacuteg)
A hangintenzitaacutes megadja az egyseacutegnyi feluumlleten egyseacutegnyi idő alatt merőlegesen aacutetaacuteramlott
hangenergia mennyiseacutegeacutet
Jele I [I] = Wm2
A hangintenzitaacutes decibel-ben (dB) fejezhető ki amely az adott hang intenzitaacutesaacutenak a hallaacuteskuumlszoumlb
hangintenzitaacutesaacutehoz valoacute viszonyaacutet adja meg
A hallaacuteskuumlszoumlb I0 = 10-12Wm2 (tapasztalati uacuteton megvaacutelasztott eacuterteacutek)
0
II
Ilg10L (decibel)
A logaritmusos skaacutelaacutet a hangforraacutesok teljesiacutetmeacutenyeacutenek nagyon szeacuteles tartomaacutenya (12-13
nagysaacutegrend) miatt volt ceacutelszerű bevezetni
Az ultrahang előaacutelliacutetaacutesa
Az ultrahang előaacutelliacutetaacutesa jellemzően az elektrostrikcioacute eacutes a magnetostrikcioacute jelenseacutegeacuten alapul
Biofizika jegyzet
11
A piezoelektromossaacuteg bizonyos kristaacutelyok azon tulajdonsaacutega hogy mechanikai hataacutesra feszuumlltseacuteg
jelenik meg bennuumlk Ez a hataacutes meg is fordiacutethatoacute
Az elektrostrikcioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten egy kristaacutely feszuumlltseacuteg hataacutesaacutera rugalmas
alakvaacuteltozaacutest szenved Ilyen kristaacutely peacuteldaacuteul a kvarc Piezoelektromos kristaacutelyok segiacutetseacutegeacutevel
nagyfrekvenciaacutes feszuumlltseacuteg alkalmazaacutesaacuteval ultrahang aacutelliacutethatoacute elő
A magnetostrikcioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten bizonyos maacutegneses anyagok maacutegneses teacuterben
megvaacuteltoztatjaacutek alakjukat Ilyen anyagok segiacutetseacutegeacutevel nagyfrekvenciaacuteval vaacuteltozoacute maacutegneses teacuter
felhasznaacutelaacutesaacuteval ultrahang aacutelliacutethatoacute elő Ilyen anyag peacuteldaacuteul a nikkel
Az ultrahang passziacutev alkalmazaacutesa soraacuten kis energiaacutejuacute ultrahangot alkalmaznak taacutevolsaacuteg meacutereacutesre
vizsgaacutelatok elveacutegzeacuteseacutere
Az aktiacutev alkalmazaacutes eseteacuten nagy energiaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak keacutemiai reakcioacutek vagy bioloacutegiai
folyamatok serkenteacuteseacutere bakteacuteriumok elpusztiacutetaacutesaacutera
A gyoacutegyaacuteszatban az ultrahang előaacutelliacutetaacutesaacutera illetve eacuterzeacutekeleacuteseacutere az elektrostrikcioacute jelenseacutegeacutet
alkalmazzaacutek a transzducernek nevezett ultrahangos fejegyseacuteg eseteacuteben
Halmazaacutellapotok jellemzeacutese
A szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek helyhez koumltoumlttek nem veacutegeznek haladoacute
mozgaacutest az anyag belsejeacuteben csak rezgő mozgaacutest veacutegeznek egy pont koumlruumll
A szilaacuterd anyagok rendelkeznek sajaacutet alakkal eacutes sajaacutet teacuterfogattal
A folyeacutekony halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek nincsenek helyhez koumltve rendezetlen
(oumlssze-vissza) mozgaacutest veacutegeznek az anyag belsejeacuteben A folyadeacutekokat alkotoacute reacuteszecskeacutek koumlzel
talaacutelhatoacutek egymaacuteshoz a koumlzoumlttuumlk hatoacute vonzoacuteerők miatt
A folyadeacutekok nem rendelkeznek sajaacutet alakkal de rendelkeznek sajaacutet teacuterfogattal
A folyadeacutekok oumlsszenyomhatatlanok (gyakorlatilag csak roppant kismeacuterteacutekben nyomhatoacuteak oumlssze)
A leacutegnemű (gaacutez gőz) halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek nincsenek helyhez koumltve
rendezetlen mozgaacutest veacutegeznek eacutes tetszőleges taacutevolsaacutegra eltaacutevolodhatnak egymaacutestoacutel (koumlzoumlttuumlk nem
hatnak vonzoacuteerők)
A leacutegnemű halmazaacutellapotuacute anyagok nem rendelkeznek sem sajaacutet alakkal sem sajaacutet teacuterfogattal
kitoumlltik a rendelkezeacutesuumlkre aacutelloacute teret
A plazma aacutellapot olyan leacutegnemű aacutellapot amelynek eseteacuteben az anyagot alkotoacute reacuteszecskeacutek nem
semlegesek elektromos szempontboacutel (mint a leacutegnemű anyagok eseteacuteben) hanem toumllteacutessel
rendelkeznek A plazma aacutellapot ionizaacutelt gaacutezaacutellapot A plazmaacutet pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Mivel a plazma toumlltoumltt reacuteszecskeacutekből aacutell elektromos eacutes maacutegneses tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek a
leacutegnemű anyagokeacuteitoacutel
A diffuacutezioacute
A diffuacutezioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten keacutet vagy kettőneacutel toumlbb kuumlloumlnboumlző fajta gaacutez (vagy folyadeacutek)
kuumllső hataacutes neacutelkuumll oumlsszekeveredik
A diffuacutezioacutet az anyagok koncentraacutecioacutekuumlloumlnbseacutege miatt kialakuloacute reacuteszecskeaacuteramlaacutes okozza A folyamat
a koncentraacutecioacutekuumlloumlnbseacuteg megszűneacuteseacuteig tart
Biofizika jegyzet
12
A nyomaacutes
A nyomaacutes megadja az egyseacutegnyi feluumlletre (1 neacutegyzetmeacuteter) hatoacute erő nagysaacutegaacutet
Jele p [p] = Nm2 = Pa (pascal)
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
A
Fp
p ndash nyomaacutes
F ndash erő
A ndash teruumllet
A hidrosztatikai nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes valamely (nyugalomban leacutevő) folyadeacutekoszlopban jelen levő a folyadeacutek
suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes nagysaacutega fuumlgg
a folyadeacutek sűrűseacutegeacutetől
a folyadeacutekoszlop magassaacutegaacutetoacutel
a gravitaacutecioacutes teacuter erősseacutegeacutetől
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
hgρp
p ndash hidrosztatikai nyomaacutes
ρ ndash sűrűseacuteg
g ndash gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes (g asymp 10 ms2)
h ndash a folyadeacutekoszlop magassaacutega
A leacutegnyomaacutes
A leacutegnyomaacutes a Foumlldet koumlruumllvevő levegőreacuteteg suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke fuumlgg
a tengerszinttől meacutert magassaacutegtoacutel
a levegő paacuteratartalmaacutetoacutel
A leacutegnyomaacutes szaacutemeacuterteacuteke a tengerszinttől meacutert magassaacuteg noumlvekedeacuteseacutevel csoumlkken (ugyanis csoumlkken a
levegőoszlop magassaacutega tehaacutet csoumlkken annak suacutelya is)
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke tengerszint magassaacutegaacuteban 101000 Pa (= 1 atmoszfeacutera = 760 Hgmm)
Archimeacutedesz toumlrveacutenye
Minden folyadeacutekba vagy gaacutezba meruumllő testre hat egy fuumlggőlegesen felfeleacute iraacutenyuloacute erő amelynek
nagysaacutega megegyezik az illető test aacuteltal kiszoriacutetott folyadeacutek- vagy gaacutezmennyiseacuteg suacutelyaacuteval
Pascal toumlrveacutenye
Folyadeacutekokra gyakorolt kuumllső nyomaacutes a folyadeacutekban gyengiacutetetlenuumll tovaacutebbterjed (jelen lesz annak
minden pontjaacuteban) eacutes annak valamely pontjaacuteban a nagysaacutega minden iraacutenyban ugyanakkora
Aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok
Az aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok nyomaacutesa kisebb mint az ugyanolyan koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt levő
nyugalomban levőkeacute
A nyomaacutescsoumlkkeneacutes meacuterteacuteke fuumlgg
Biofizika jegyzet
13
az aacuteramlaacutes sebesseacutegeacutetől
a sűrűseacutegtől
A hő a hőmeacuterseacuteklet
A hő a termikus koumllcsoumlnhataacutes soraacuten bekoumlvetkező energiavaacuteltozaacutes meacuterteacuteke
Jele Q [Q] = J
A hőmeacuterseacuteklet a testek hőaacutellapotaacutet szaacutemszerűen jellemző mennyiseacuteg
Jele T [T] = K (kelvin)
Valamely test hőmeacuterseacuteklete az azt alkotoacute reacuteszecskeacutek mozgaacutesaacutenak hevesseacutegeacutevel kapcsolatos A
magasabb hőmeacuterseacuteklet hevesebb rezgő vagy gyorsabb haladoacute mozgaacutesaacutet miacuteg az alacsonyabb
hőmeacuterseacuteklet keveacutesbeacute heves rezgő vagy lassabb haladoacute mozgaacutesaacutet jelenti a reacuteszecskeacuteknek
A hőmeacuterseacuteklet egy aacutellapotot jellemez miacuteg a hő egy folyamatot
A Celsius eacutes a Kelvin hőmeacuterseacutekleti skaacutela
A Celsius-skaacutela alsoacute hataacutera a -273 degC jele t [t] = degC
A Kelvin-skaacutela alsoacute hataacutera a 0K (abszoluacutet nulla fok) jele T [T] = K
A keacutet skaacutela koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg az alsoacute hataacuter eacuterteacutekeacuteben van a keacutet skaacutela el van tolva egymaacuteshoz keacutepest
273 egyseacuteggel
A keacutet skaacutela koumlzoumltti aacutetalakiacutetaacutesi keacuteplet
273tT
A hőmeacuterseacuteklet meacutereacutese hőmeacuterők
A testek hőmeacuterseacuteklete hőmeacuterőkkel meacuterhető
A meacutereacutes alapjaacuteul szolgaacutelhat peacuteldaacuteul az anyagok hőtaacutegulaacutesa vagy az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesa a
hőmeacuterseacuteklet vaacuteltozaacutesaacuteval
A hagyomaacutenyos hőmeacuterőkben olyan folyadeacutek talaacutelhatoacute amely a meacutereacutesi tartomaacutenyon beluumll folyeacutekony
halmazaacutellapotuacute marad Erre leggyakrabban az alkoholt eacutes a higanyt hasznaacuteljaacutek A hőmeacuterő egy kis
keresztmetszetű uumlvegcsővel ellaacutetott tartaacutelyboacutel eacutes az ehhez tartozoacute skaacutelaacuteboacutel aacutell A hőmeacuterseacuteklet
vaacuteltozaacutesakor a folyadeacutek megvaacuteltoztatja teacuterfogataacutet ami miatt megvaacuteltozik a csőben a folyadeacutekszint A
folyadeacutek (eacutes iacutegy a hőmeacuterővel kapcsolatban levő test) hőmeacuterseacuteklete a skaacutelaacuteroacutel olvashatoacute le (a folyadeacutek
felsziacuteneacutevel egyvonalban levő eacuterteacutek)
A digitaacutelis hőmeacuterők az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesaacutet meacuterik A meacutert analoacuteg jelek digitaacutelisakkaacute
keruumllnek aacutetalakiacutetaacutesra majd ezek alapjaacuten toumlrteacutenik az eacuterteacutek kijelzeacutese
A hővezeteacutes a hőaacuteramlaacutes a hősugaacuterzaacutes
Hővezeteacutes eseteacuten az energia reacuteszecskeacuteről ndash reacuteszecskeacutere aacutetadoacutedva terjed
A folyamat soraacuten nincs anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hővezeteacutes a szilaacuterd anyagokra jellemző
Hőaacuteramlaacutes eseteacuten az energiaacutet a reacuteszecskeacutek a hőforraacutestoacutel felveszik elszaacutelliacutetjaacutek majd leadjaacutek
A folyamat soraacuten van anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hőaacuteramlaacutes folyadeacutekokra eacutes gaacutezokra jellemző
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten az energiaaacutetadaacutes elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban toumlrteacutenik
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten nincs szuumlkseacuteg koumlzegre az energia aacutetadaacutesaacutehoz (pl a Nap melegiacuteti a Foumlldet)
Biofizika jegyzet
14
Az elektromos toumllteacutesmennyiseacuteg
A testek toumlltoumlttseacutegeacutenek a meacuterteacutekeacutet jellemző mennyiseacuteg
Jele Q [Q] = C (coulomb)
Egy proton toumllteacutese 16middot10-19C egy elektron toumllteacutese -16middot10-19C
Egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacutegnek koumlruumllbeluumll 6middot1018 szaacutemuacute proton toumllteacutese felel meg
Az elektromos teacuter
Az elektromos teacuter a toumlltoumltt testek azon koumlrnyezete ahol az elektromos hataacutes eacuterveacutenyesuumll
Az elektromos teacuter
nem eacuterzeacutekelhető
kimutathatoacute toumlltoumltt test segiacutetseacutegeacutevel
koumllcsoumlnhataacutest koumlzvetiacutet a toumlltoumltt testek koumlzoumltt
a toumlltoumltt testtől taacutevolodva csoumlkken az erősseacutege
Az elektromos teacuter jellemezhető az erővonalakkal Ezek olyan goumlrbeacutek melyek menteacuten egy toumlltoumltt test
elmozdul Az erővonalak a pozitiacutev toumllteacutesen kezdődnek a negatiacutevon veacutegződnek eacutes nem metszik
egymaacutest
Az elektromos potenciaacutel
Az elektromos potenciaacutel az elektromos teacuter munkaveacutegző keacutepesseacutegeacutet jellemző mennyiseacuteg
Az elektromos teacuter adott pontjaacutenak a potenciaacutelja megegyezik azzal a munkaacuteval amelyet a teacuter veacutegez
akkor amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet az adott pontboacutel a veacutegtelenbe (vagy egy
tetszőleges nullapotenciaacuteluacutenak vaacutelasztott pontba)
Jele U [U] = V (volt)
Az elektromos feszuumlltseacuteg
Az elektromos feszuumlltseacuteg az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg
Az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti feszuumlltseacuteg egyenlő azzal a munkaacuteval melyet a teacuter veacutegez akkor
amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet a keacutet pont koumlzoumltt
Jele U [U] = V (volt)
Keacutet toumlltoumltt test koumlzoumltti feszuumlltseacuteg a testek koumlzoumltti toumllteacuteskuumlloumlnbseacuteget jellemzi
Egyenfeszuumlltseacuteg vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg
Egyenfeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev sarka mindig pozitiacutev negatiacutev sarka mindig negatiacutev
marad (a sarkok nem csereacutelődnek fel az idő muacutelaacutesaacuteval)
Vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev eacutes negatiacutev sarka azonos időkoumlzoumlnkeacutent
ismeacutetlődve felcsereacutelődik (a haacuteloacutezati 230V-os 50Hz-es frekvenciaacutejuacute feszuumlltseacuteg eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent 100-szor)
A feacutemek szerkezete
A feacutemeket helyhez koumltoumltt pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes az ezek koumlzoumltt szabadon mozgoacute negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Biofizika jegyzet
15
A szabad elektronok jelenleacutete okozza azt hogy a feacutemek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
Vezetők szigetelők feacutelvezetők
A vezetők olyan anyagok melyekben jelen vannak szabad toumllteacuteshordozoacutek (elektronok ionok)
melynek koumlvetkezteacuteben ezek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
A szigetelők olyan anyagok melyekben nincsenek jelen szabad toumllteacuteshordozoacutek ezeacutert ezek rosszul
vezetik az elektromossaacutegot
A feacutelvezetők olyan anyagok melyekben szobahőmeacuterseacutekleten talaacutelhatoacutek szabad elektronok de ezek
szaacutema fuumlgg a hőmeacuterseacutekleteacutetől A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel a szabad elektronok szaacutema noumlvekszik a
feacutelvezető ellenaacutellaacutesa csoumlkken (ellenteacutetben a vezetőkkel)
A legismertebb feacutelvezetők a sziliacutecium eacutes a germaacutenium
A feacutelvezetőket adaleacutekoljaacutek (szennyezik) olyan atomokkal melyeknek eggyel toumlbb vagy kevesebb
elektronja van a kuumllső elektronheacutejon mint a feacutelvezetőnek (5 vagy 3) iacutegy leacutetrehozva n- illetve p-
tiacutepusuacute feacutelvezetőt
Az elektromos aacuteram
Az elektromos aacuteram az elektronok rendezett mozgaacutesa a feacutemekben
Mivel aacuteram nem csak feacutemekben folyhat (hanem peacuteldaacuteul folyadeacutekokban vagy gaacutezokban is)
aacuteltalaacutenosabb megfogalmazaacutesban az aacuteram a toumllteacuteshordozoacutek rendezett mozgaacutesa valamilyen anyagban
Az aacuteramkoumlroumlkben az aacuteram az aacuteramforraacutes pozitiacutev sarka felől folyik a negatiacutev feleacute (az elektronok ezzel
ellenteacutetes iraacutenyba mozognak a vezetőben)
Egyenaacuteram vaacuteltakozoacute aacuteram
Egyenaacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben nem vaacuteltozik meg (az elektronok a
vezetőben mindig ugyanabba az iraacutenyba haladnak)
Vaacuteltakozoacute aacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődve
ellenteacutetesre vaacuteltozik (az elektronok rezgő mozgaacutest veacutegeznek a vezetőben)
Az aacuteramerősseacuteg
Az aacuteramerősseacuteg megadja azt hogy egy vezető keresztmetszeteacuten egyseacutegnyi idő alatt mekkora
mennyiseacutegű toumllteacutes halad keresztuumll
Jele I [I]=A (amper)
A aacuteram hataacutesai
Hőhataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők a bennuumlk folyoacute aacuteram hataacutesaacutera felmelegszenek
A felmelegedeacutes meacuterteacuteke fuumlgg a vezető keresztmetszeteacutetől eacutes a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
ionok
elektronok
Biofizika jegyzet
16
Alkalmazaacutes vasaloacute izzoacute olvadoacute biztosiacuteteacutek villanyrezsoacute kenyeacuterpiriacutetoacute stb
Maacutegneses hataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teacuter van jelen
A maacutegneses teacuter erősseacutege fuumlgg a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
Alkalmazaacutes elektromaacutegnes hangszoacuteroacute villanymotor stb
Keacutemiai (vegyi) hataacutes Aacuterammal aacutetjaacutert folyadeacutekboacutel a folyadeacutekba helyezett elektroacutedoknaacutel anyag vaacutelik
ki az aacuteram hataacutesaacutera
Alkalmazaacutes elektroliacutezis (pl a viacutez felbontaacutesa H2-re eacutes O2-re) feacutemek veacutedőreacuteteggel toumlrteacutenő bevonaacutesa
stb
Bioloacutegiai hataacutes Az eacutelő szervezetekben az aacuteram izomreakcioacutekat vaacutelthat ki eacutes eacutegeacutesi seacuteruumlleacuteseket
okozhat Kellően nagy erősseacutegű aacuteram halaacutelos is lehet A nagyfrekvenciaacutejuacute aacuteram a vezető (a test)
feluumlleteacuten folyik nem annak belsejeacuteben iacutegy ilyen esetekben nem vaacutelt ki izomreakcioacutet (Skin-hataacutes)
A kondenzaacutetor
A kondenzaacutetor keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan elhelyezett feacutemlemezből aacutell melyek egymaacutestoacutel el
vannak szigetelve A feacutemlemezek a fegyverzetek a koumlzoumlttuumlk talaacutelhatoacute szigetelő anyag a dielektrikum
A kondenzaacutetor fegyverzetein toumllteacutesek halmozhatoacutek fel A toumllteacutesbefogadoacute keacutepesseacutege a kondenzaacutetornak
a kapacitaacutesa A kapacitaacutes meacuterteacutekegyseacutege a farad
Az elektromos ellenaacutellaacutes
A vezetők akadaacutelyozzaacutek a bennuumlk folyoacute aacuteramot gaacutetoljaacutek a toumllteacuteshordozoacutek mozgaacutesaacutet
Az elektromos ellenaacutellaacutes kifejezi azt hogy egy vezető milyen meacuterteacutekben akadaacutelyozza a benne folyoacute
aacuteramot
Jele R [R]=Ω (ohm) (Ω ndash omega)
Adott feacutemvezeteacutek elektromos ellenaacutellaacutesa fuumlgg
az anyagi minőseacutegeacutetől
a keresztmetszeteacutetől
a hosszuacutesaacutegaacutetoacutel
a hőmeacuterseacutekleteacutetől (noumlvelve a feacutem hőmeacuterseacutekleteacutet ellenaacutellaacutesa megnő csoumlkkentve azt ellenaacutellaacutesa
lecsoumlkken)
A szupravezeteacutes bizonyos feacutemek eacutes maacutes oumlsszetett vegyuumlletek azon tulajdonsaacutega hogy kellően
alacsony hőmeacuterseacutekleten elektromos ellenaacutellaacutesuk nullaacutera csoumlkken Az anyag fajtaacutejaacutetoacutel fuumlggően ez
jellemzően -170degC alatti hőmeacuterseacutekleten joumln leacutetre Ebben az aacutellapotaacuteban az anyag bdquokitasziacutetjardquo magaacuteboacutel
a maacutegneses teret Nagy erősseacutegű elektromaacutegnesekben szupravezető anyagokat alkalmaznak
Ohm toumlrveacutenye
Kapcsolatot teremt egy vezető (fogyasztoacute) ellenaacutellaacutesa a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteg eacutes a benne folyoacute aacuteram
erősseacutege koumlzoumltt
R
UI
I ndash aacuteramerősseacuteg
U ndash feszuumlltseacuteg
R ndash elektromos ellenaacutellaacutes
Egy vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutege egyenesen araacutenyos a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteggel eacutes fordiacutetottan
araacutenyos a vezető elektromos ellenaacutellaacutesaacuteval
Biofizika jegyzet
17
A voltmeacuterő
Feszuumlltseacutegmeacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
paacuterhuzamosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa nagy az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
Az ampermeacuterő
Aacuteramerősseacuteg meacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
sorosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa kicsi az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
A maacutegneses teacuter
A maacutegneses teret az elektronok rendezett mozgaacutesa hozza leacutetre Az egyes anyagok maacutegneses
tulajdonsaacutega az elektronok atomon beluumlli mozgaacutesaacutera vezethető vissza A maacutegneses tulajdonsaacutegot
mutatoacute (maacutegnesezhető) feacutemek a vas a nikkel eacutes a kobalt
Az anyagok maacutegneses tulajdonsaacutega hőmeacuterseacutekletfuumlggő A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel az illető anyag
maacutegnesezettseacutege csoumlkken eacutes kellően magas hőmeacuterseacutekleten ez meg is szűnik
Az elektromaacutegnes
Az elektromaacutegnes esteacuten a maacutegneses teret elektromos aacuteram hozza leacutetre Az elektromaacutegnes egy
tekercsből eacutes egy vasmagboacutel aacutell Az elektromaacutegnes tekercse hozza leacutetre a maacutegneses teret melyet a
tekercs belsejeacuteben elhelyezett vasmag magaacuteba sűriacutet
Az elektromaacutegnes maacutegneses tereacutenek erősseacutege az aacuteramerősseacuteg vaacuteltoztataacutesaacuteval szeacuteles tartomaacutenyban
vaacuteltoztathatoacute
A maacutegneses teacuter erővonalai
A maacutegneses teacuter jellemezhető az erővonalaival amelyek
olyan zaacutert goumlrbeacutek melyek a maacutegnes eacuteszaki poacutelusaacuteboacutel
indulnak ki eacutes a deacutelibe eacuterkeznek Ezek zaacutert vonalak
melyek a maacutegnes belsejeacuteben is folytatoacutednak Az
erővonalakat pl vasreszeleacutekkel lehet szemleacuteltetni
(laacutethatoacutevaacute tenni)
A homogeacuten maacutegneses teacuter eseteacuten az erővonalak
egyenesek egymaacutessal paacuterhuzamosak eacutes egyenlő
taacutevolsaacutegra talaacutelhatoacutek egymaacutestoacutel
A maacutegneses indukcioacutevektor
A maacutegneses teacuter jellemezhető egy fizikai mennyiseacuteggel a maacutegneses indukcioacutevektorral
Jele B
[ B
] = T (tesla)
Egy maacutesik meacuterteacutekegyseacutege a gauss (1T = 10000gauss)
R
U I
R
U I
Biofizika jegyzet
18
Az indukcioacutevektor nagysaacutega a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutet iraacuteny a maacutegneses teacuter erővonalait jellemzi
Neacutehaacuteny peacutelda a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutere
Foumlld 005mT
hűtőmaacutegnes 100mT
ferrit maacutegnes 035T
neodiacutemium maacutegnes 1-14T
MRI 1-3T
LHC szupravezető dipoacutel maacutegnesei 83T
A Lorentz erő
Maacutegneses teacuterben mozgoacute elektromosan toumlltoumltt testre valamint maacutegneses teacuterben talaacutelhatoacute aacuterammal
aacutetjaacutert vezetőre erő hat a Lorentz erő
Elektromaacutegneses hullaacutemok
Vaacuteltozoacute erősseacutegű maacutegneses teacuter a koumlrnyezeteacuteben elektromos teret kelt
Vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos teacuter a koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teret kelt
Az elektromaacutegneses teacuter vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos eacutes maacutegneses terekből tevődik oumlssze melyek
koumllcsoumlnoumlsen leacutetrehozzaacutek egymaacutest
Az elektromaacutegneses teacuternek a gyorsuloacute elektromos toumllteacutesről levaacuteloacute eacutes attoacutel fuumlggetlenuumll a teacuterben terjedő
formaacuteja az elektromaacutegneses hullaacutem
Az elektromaacutegneses hullaacutemok terjedeacutesi sebesseacutege egyenlő a feacutenysebesseacuteggel leacuteguumlres teacuterben (vagy
levegőben) c = 300000 kms
Elektromaacutegneses hullaacutemok eseteacuten az elektromos eacutes a maacutegneses terek vaacuteltozaacutesi siacutekjai egymaacutesra
merőlegesek
Az elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (hullaacutemot) gyorsuloacute toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek bocsaacutetanak ki
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (raacutedioacutehullaacutemokat) bocsaacutetanak ki az antennaacutek melyekben az elektronok
rezgő mozgaacutest veacutegeznek
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (feacutenyt) bocsaacutetanak ki az atomok elektronjai azt koumlvetően hogy az
atomok valamilyen formaacuteban energiaacutet kaptak
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (roumlntgensugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki a hirtelen lefeacutekeződő nagy sebesseacutegű
elektronok
E
B
terjedeacutesi iraacuteny
E
Biofizika jegyzet
19
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (gamma sugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki az atommagok magaacutetalakulaacutesokkor
Az elektromaacutegneses spektrum
Megnevezeacutes Hullaacutemhossz (m) Frekvencia (Hz)
Hosszuacutehullaacutemok gt 1000 lt 3∙105
Koumlzeacutephullaacutemok 1000 ndash 200 3∙105 ndash 15∙106
Aacutetmeneti hullaacutemok 200 ndash 100 15∙106 - 3∙106
Roumlvidhullaacutemok 100 ndash 10 3∙106 - 3∙107
Ultraroumlvid hullaacutemok 10 - 1 3∙107 - 3∙108
Mikrohullaacutemok 03 - 3∙10-5 109 - 1013
Infravoumlroumls feacuteny 3∙10-5 ndash 10-6 1013 - 3∙1014
Laacutethatoacute feacuteny 10-6 ndash 10-7 3∙1014 - 3∙1015
Ultraibolya feacuteny 10-7 ndash 10-8 3∙1015 - 3∙1016
Roumlntgensugarak 10-8 ndash 10-12 3∙1016 - 3∙1020
Gammasugarak 10-12 - 3∙10-14 3∙1020 - 1022
Kozmikus sugarak lt 3∙10-14 gt 1022
A fenti adatok csak taacutejeacutekoztatoacute jellegűek a tartomaacutenyok koumlzoumltt nem huacutezhatoacute eacuteles hataacuter azok reacuteszben
fedik egymaacutest
A roumlntgensugaacuterzaacutes
Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki a feacutemnek uumltkoumlző nagy sebesseacutegű elektronok mikoumlzben lelassulnak
(feacutekezeacutesi sugaacuterzaacutes) Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki azok a feacutematomok melyeknek nagyenergiaacutejuacute
elektronok uumltkoumlznek Ekkor a becsapoacutedoacute elektron az atom belső elektronheacutejaacuteroacutel kiuumlt egy elektront
melynek helyeacutere egy maacutesik elektron ugrik egy kuumllsőbb heacutejroacutel mikoumlzben elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest
bocsaacutet ki
A feacuteny jellemzői
kettős termeacuteszetű elektromaacutegneses hullaacutem eacutes reacuteszecske ndash terjedeacuteskor elektromaacutegneses
hullaacutemkeacutent az anyaggal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesakor reacuteszecskekeacutent (foton) viselkedik
egyenes vonal menteacuten terjed
terjedeacutesi sebesseacutege leacuteguumlres teacuterben (vagy levegőben) c = 300000kms
maacutes aacutetlaacutetszoacute anyagban sebesseacutege kisebb pl viacutezben 225000kms uumlvegben 200000kms
hullaacutemhossz tartomaacutenya 760nm - 380nm
A foton
A feacuteny az energiaacutet nem folytonosan hanem adagokban (kvantumokban) szaacutelliacutetja (ezeacutert az energia
kibocsaacutetaacutes eacutes elnyeleacutes is csak adagokban toumlrteacutenhet) A foton az elektromaacutegneses teacuter legkisebb
energiaegyseacutege Nyugalmi toumlmege 0 eacutes csakis feacutenysebesseacuteggel terjedhet Energiaacuteja hmiddotf ahol f a feacuteny
frekvenciaacuteja h a Planck aacutellandoacute (h = 663∙10-34Js)
A feacutenyvisszaverődeacutes eacutes toumlrveacutenyei
A feacutenyvisszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve ndash amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe
Biofizika jegyzet
20
i ndash beeseacutesi szoumlg irsquo ndash visszaverődeacutesi szoumlg
I A beeső feacutenysugaacuter a beeseacutesi merőleges eacutes a visszavert feacutenysugaacuter egy siacutekban van
II A beeseacutesi eacutes a visszaverődeacutesi szoumlgek egymaacutessal egyenlők (i = irsquo)
A feacutenytoumlreacutes a toumlreacutesmutatoacute
A feacutenytoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve - amely keacutet aacutetlaacutetszoacute anyagot
elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash aacutetleacutep a maacutesodik koumlzegbe uacutegy hogy megvaacuteltozik terjedeacutesi iraacutenya
A jelenseacuteg azeacutert koumlvetkezik be mert a feacuteny a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjed
A toumlreacutesmutatoacute a feacutenytoumlreacutes meacuterteacutekeacutet jellemző araacutenyszaacutem
Jele n
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete (abszoluacutet toumlreacutesmutatoacute)
anyagbanilletőazsebesseacutegeterjedeacutesifeacutenya
teacuterbenleacuteguumlressebesseacutegeterjedeacutesifeacutenyan
A toumlreacutesmutatoacute szaacutemeacuterteacuteke nem lehet 1-neacutel kisebb (n = 1 leacuteguumlres teacuter vagy levegő eseteacuten)
pl nviacutez = 133 nuumlveg = 15
Ha a feacuteny kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl levegőből
viacutezbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg (r) kisebb mint a beeseacutesi (i) ha nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet
kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl viacutezből levegőbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg nagyobb mint a beeseacutesi A
merőlegesen beeső feacutenysugaacuter nem toumlrik meg
A teljes visszaverődeacutes
Ha a feacuteny nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba akkor a toumlreacutesi szoumlg
nagyobb mint a beeseacutesi szoumlg (aacutebra 1-es eacutes 2-es feacutenysugaacuter)
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
megtoumlrt feacutenysugaacuter beeseacutesi
merőleges
i
r
n1 pl levegő
n2 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i
6
megtoumlrt feacutenysugaacuter
1 anyag
2 anyag
hataacuterfeluumllet
beeső feacutenysugaacuter
visszavert feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i irsquo
Biofizika jegyzet
21
Ha a beeseacutesi szoumlg eleacuter egy kellően nagy eacuterteacuteket akkor a toumlreacutesi szoumlg 90deg lesz ndash a feacuteny nem leacutep aacutet a
maacutesodik anyagba (aacutebra 3-as feacutenysugaacuter) Ez a beeseacutesi szoumlg a hataacuterszoumlg (ℓ)
Ha a beeső feacutenysugaacuter beeseacutesi szoumlge kisebb mint a hataacuterszoumlg akkor feacutenytoumlreacutes joumln leacutetre ha pedig
nagyobb akkor teljes visszaverődeacutes (aacutebra 4-es feacutenysugaacuter)
Teljes visszaverődeacutes eseteacuten a feacuteny 100-a visszaverődik a hataacuterfeluumlletről
Az optikai szaacutel
Az optikai szaacutel egy koumlnnyen hajliacutethatoacute nagy tisztasaacuteguacute aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt szaacutel mely
feacutenytovaacutebbiacutetaacutesra alkalmas
Az optikai szaacutelak a teljes visszaverődeacutesek sorozataacutenak eredmeacutenyekeacutent tovaacutebbiacutetjaacutek a feacutenyt
Az optikai szaacutelak egy nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute magboacutel eacutes az ezt koumlruumllvevő kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute heacutejboacutel
aacutellnak A teljes visszaverődeacutes a keacutet reacuteteg hataacuterfeluumlleteacuten megy veacutegbe
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes)
A feheacuter feacuteny oumlsszetett nagyon sok kuumlloumlnboumlző sziacutenű feacutenysugaacuterboacutel tevődik oumlssze
Feacutenytoumlreacuteskor a kuumlloumlnboumlző sziacutenű oumlsszetevők kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben toumlrnek meg iacutegy a feheacuter feacuteny
felbomlik oumlsszetevőire Ez a jelenseacuteg a diszperzioacute vagy sziacutenszoacuteroacutedaacutes
Prizma egy haacuteromszoumlg alapuacute uumlveghasaacuteb melynek segiacutetseacutegeacutevel a feheacuter feacuteny oumlsszetevőire bonthatoacute
1
1
2
2
3
3
4 4
ℓ
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
hataacuterfeluumllet
voumlroumls
narancs
saacuterga
zoumlld
keacutek
ibolya
ernyő
feheacuter feacutenysugaacuter prizma
Biofizika jegyzet
22
A sziacutenkevereacutes
A feheacuter feacuteny sziacutenekre bontaacutesakor keletkező sziacuteneket oumlsszekeverve (egymaacutesra vetiacutetve) visszakaphatoacute a
feheacuter sziacuten
A feheacuter feacuteny oumlsszetevőiből elegendő haacuterom a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutent megfelelő araacutenyban
oumlsszekeverni a feheacuter sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz A haacuterom alapsziacuten megfelelő araacutenyuacute kevereacuteseacuteből baacutermilyen
sziacuten előaacutelliacutethatoacute az additiacutev (oumlsszeadoacute) sziacutenkevereacutes segiacutetseacutegeacutevel
A sziacutenkevereacutesnek egy maacutesik moacutedja a szubtraktiacutev (kivonoacute) sziacutenkevereacutes melynek alapsziacutenei a ciaacuten a
saacuterga eacutes a magenta Ezen technika eseteacuteben a feheacuter feacutenyből sziacutenszűrők segiacutetseacutegeacutevel adott
komponenseket kell kivonni a kiacutevaacutent sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz
Az oumlsszeadoacute sziacutenkevereacutes az elektronikus megjeleniacutetők eseteacuteben a kivonoacute a nyomdatechnikaacuteban keruumll
alkalmazaacutesra
A feacutenyinterferencia
Az a jelenseacuteg melynek soraacuten ugyanazon feacutenyforraacutesboacutel szaacutermazoacute keacutet feacutenysugaacuter a teacuter egy adott
pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy gyengiacutetve egymaacutest
A keacutetreacuteses interferencia
A feacutenyforraacutes feacutenyeacutet keacutet reacutesen kell keresztuumllbocsaacutetani majd ernyőn felfogni amelyen interferenciakeacutep
jelenik meg (vilaacutegos eacutes soumlteacutet saacutevok koumlvetik egymaacutest)
Az ernyő adott pontjaacuteban talaacutelkozoacute feacutenysugarak uacutetkuumlloumlnbseacutegeacutenek a hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott
meacuterteacuteke befolyaacutesolja azt hogy az illető pontban vilaacutegos vagy soumlteacutet saacutev jelenik meg
A polarizaacutelt feacuteny
A feacuteny transzverzaacutelis hullaacutem
A polarizaacutelt feacuteny olyan feacutenysugarakboacutel aacutell melyek elektromos tere csak egy bizonyos siacutekban vaacuteltozik
(nem pedig nagyon sok baacutermilyen iraacutenyuacute siacutekban)
pl az uumlvegről bizonyos szoumlgben visszaverődő feacutenysugarak polarizaacuteltak vagy bizonyos tiacutepusuacute LCD
kijelzők polarizaacutelt feacutenyt bocsaacutetanak ki
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek
A lencseacutek olyan aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt optikai eszkoumlzoumlk melyeknek legalaacutebb az egyik feluumllete
nem siacutekfeluumllet eacutes melyek műkoumldeacutese a feacutenytoumlreacutesen alapul
A gyűjtőlencseacutek koumlzeacuteptaacutejon vastagabbak a szeacutelek feleacute pedig elveacutekonyodnak
egysziacutenű feacutenyforraacutes
soumlteacutet saacutev vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
vilaacutegos saacutev
Biofizika jegyzet
23
optikai főtengely ndash a lencse szimmetriatengelye
O pont ndash optikai koumlzeacuteppont
F pont ndash foacutekusz
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
keresztuumllmennek a foacutekuszon
A szoacuteroacutelencseacutek koumlzeacuteptaacutejon veacutekonyabbak a szeacutelek feleacute pedig vastagabbak
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
meghosszabbiacutetaacutesaik keresztuumllmennek a foacutekuszon
F O F
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
11
A piezoelektromossaacuteg bizonyos kristaacutelyok azon tulajdonsaacutega hogy mechanikai hataacutesra feszuumlltseacuteg
jelenik meg bennuumlk Ez a hataacutes meg is fordiacutethatoacute
Az elektrostrikcioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten egy kristaacutely feszuumlltseacuteg hataacutesaacutera rugalmas
alakvaacuteltozaacutest szenved Ilyen kristaacutely peacuteldaacuteul a kvarc Piezoelektromos kristaacutelyok segiacutetseacutegeacutevel
nagyfrekvenciaacutes feszuumlltseacuteg alkalmazaacutesaacuteval ultrahang aacutelliacutethatoacute elő
A magnetostrikcioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten bizonyos maacutegneses anyagok maacutegneses teacuterben
megvaacuteltoztatjaacutek alakjukat Ilyen anyagok segiacutetseacutegeacutevel nagyfrekvenciaacuteval vaacuteltozoacute maacutegneses teacuter
felhasznaacutelaacutesaacuteval ultrahang aacutelliacutethatoacute elő Ilyen anyag peacuteldaacuteul a nikkel
Az ultrahang passziacutev alkalmazaacutesa soraacuten kis energiaacutejuacute ultrahangot alkalmaznak taacutevolsaacuteg meacutereacutesre
vizsgaacutelatok elveacutegzeacuteseacutere
Az aktiacutev alkalmazaacutes eseteacuten nagy energiaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak keacutemiai reakcioacutek vagy bioloacutegiai
folyamatok serkenteacuteseacutere bakteacuteriumok elpusztiacutetaacutesaacutera
A gyoacutegyaacuteszatban az ultrahang előaacutelliacutetaacutesaacutera illetve eacuterzeacutekeleacuteseacutere az elektrostrikcioacute jelenseacutegeacutet
alkalmazzaacutek a transzducernek nevezett ultrahangos fejegyseacuteg eseteacuteben
Halmazaacutellapotok jellemzeacutese
A szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek helyhez koumltoumlttek nem veacutegeznek haladoacute
mozgaacutest az anyag belsejeacuteben csak rezgő mozgaacutest veacutegeznek egy pont koumlruumll
A szilaacuterd anyagok rendelkeznek sajaacutet alakkal eacutes sajaacutet teacuterfogattal
A folyeacutekony halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek nincsenek helyhez koumltve rendezetlen
(oumlssze-vissza) mozgaacutest veacutegeznek az anyag belsejeacuteben A folyadeacutekokat alkotoacute reacuteszecskeacutek koumlzel
talaacutelhatoacutek egymaacuteshoz a koumlzoumlttuumlk hatoacute vonzoacuteerők miatt
A folyadeacutekok nem rendelkeznek sajaacutet alakkal de rendelkeznek sajaacutet teacuterfogattal
A folyadeacutekok oumlsszenyomhatatlanok (gyakorlatilag csak roppant kismeacuterteacutekben nyomhatoacuteak oumlssze)
A leacutegnemű (gaacutez gőz) halmazaacutellapotuacute anyagokat alkotoacute reacuteszecskeacutek nincsenek helyhez koumltve
rendezetlen mozgaacutest veacutegeznek eacutes tetszőleges taacutevolsaacutegra eltaacutevolodhatnak egymaacutestoacutel (koumlzoumlttuumlk nem
hatnak vonzoacuteerők)
A leacutegnemű halmazaacutellapotuacute anyagok nem rendelkeznek sem sajaacutet alakkal sem sajaacutet teacuterfogattal
kitoumlltik a rendelkezeacutesuumlkre aacutelloacute teret
A plazma aacutellapot olyan leacutegnemű aacutellapot amelynek eseteacuteben az anyagot alkotoacute reacuteszecskeacutek nem
semlegesek elektromos szempontboacutel (mint a leacutegnemű anyagok eseteacuteben) hanem toumllteacutessel
rendelkeznek A plazma aacutellapot ionizaacutelt gaacutezaacutellapot A plazmaacutet pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Mivel a plazma toumlltoumltt reacuteszecskeacutekből aacutell elektromos eacutes maacutegneses tulajdonsaacutegai jelentősen elteacuternek a
leacutegnemű anyagokeacuteitoacutel
A diffuacutezioacute
A diffuacutezioacute az a jelenseacuteg melynek soraacuten keacutet vagy kettőneacutel toumlbb kuumlloumlnboumlző fajta gaacutez (vagy folyadeacutek)
kuumllső hataacutes neacutelkuumll oumlsszekeveredik
A diffuacutezioacutet az anyagok koncentraacutecioacutekuumlloumlnbseacutege miatt kialakuloacute reacuteszecskeaacuteramlaacutes okozza A folyamat
a koncentraacutecioacutekuumlloumlnbseacuteg megszűneacuteseacuteig tart
Biofizika jegyzet
12
A nyomaacutes
A nyomaacutes megadja az egyseacutegnyi feluumlletre (1 neacutegyzetmeacuteter) hatoacute erő nagysaacutegaacutet
Jele p [p] = Nm2 = Pa (pascal)
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
A
Fp
p ndash nyomaacutes
F ndash erő
A ndash teruumllet
A hidrosztatikai nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes valamely (nyugalomban leacutevő) folyadeacutekoszlopban jelen levő a folyadeacutek
suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes nagysaacutega fuumlgg
a folyadeacutek sűrűseacutegeacutetől
a folyadeacutekoszlop magassaacutegaacutetoacutel
a gravitaacutecioacutes teacuter erősseacutegeacutetől
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
hgρp
p ndash hidrosztatikai nyomaacutes
ρ ndash sűrűseacuteg
g ndash gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes (g asymp 10 ms2)
h ndash a folyadeacutekoszlop magassaacutega
A leacutegnyomaacutes
A leacutegnyomaacutes a Foumlldet koumlruumllvevő levegőreacuteteg suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke fuumlgg
a tengerszinttől meacutert magassaacutegtoacutel
a levegő paacuteratartalmaacutetoacutel
A leacutegnyomaacutes szaacutemeacuterteacuteke a tengerszinttől meacutert magassaacuteg noumlvekedeacuteseacutevel csoumlkken (ugyanis csoumlkken a
levegőoszlop magassaacutega tehaacutet csoumlkken annak suacutelya is)
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke tengerszint magassaacutegaacuteban 101000 Pa (= 1 atmoszfeacutera = 760 Hgmm)
Archimeacutedesz toumlrveacutenye
Minden folyadeacutekba vagy gaacutezba meruumllő testre hat egy fuumlggőlegesen felfeleacute iraacutenyuloacute erő amelynek
nagysaacutega megegyezik az illető test aacuteltal kiszoriacutetott folyadeacutek- vagy gaacutezmennyiseacuteg suacutelyaacuteval
Pascal toumlrveacutenye
Folyadeacutekokra gyakorolt kuumllső nyomaacutes a folyadeacutekban gyengiacutetetlenuumll tovaacutebbterjed (jelen lesz annak
minden pontjaacuteban) eacutes annak valamely pontjaacuteban a nagysaacutega minden iraacutenyban ugyanakkora
Aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok
Az aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok nyomaacutesa kisebb mint az ugyanolyan koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt levő
nyugalomban levőkeacute
A nyomaacutescsoumlkkeneacutes meacuterteacuteke fuumlgg
Biofizika jegyzet
13
az aacuteramlaacutes sebesseacutegeacutetől
a sűrűseacutegtől
A hő a hőmeacuterseacuteklet
A hő a termikus koumllcsoumlnhataacutes soraacuten bekoumlvetkező energiavaacuteltozaacutes meacuterteacuteke
Jele Q [Q] = J
A hőmeacuterseacuteklet a testek hőaacutellapotaacutet szaacutemszerűen jellemző mennyiseacuteg
Jele T [T] = K (kelvin)
Valamely test hőmeacuterseacuteklete az azt alkotoacute reacuteszecskeacutek mozgaacutesaacutenak hevesseacutegeacutevel kapcsolatos A
magasabb hőmeacuterseacuteklet hevesebb rezgő vagy gyorsabb haladoacute mozgaacutesaacutet miacuteg az alacsonyabb
hőmeacuterseacuteklet keveacutesbeacute heves rezgő vagy lassabb haladoacute mozgaacutesaacutet jelenti a reacuteszecskeacuteknek
A hőmeacuterseacuteklet egy aacutellapotot jellemez miacuteg a hő egy folyamatot
A Celsius eacutes a Kelvin hőmeacuterseacutekleti skaacutela
A Celsius-skaacutela alsoacute hataacutera a -273 degC jele t [t] = degC
A Kelvin-skaacutela alsoacute hataacutera a 0K (abszoluacutet nulla fok) jele T [T] = K
A keacutet skaacutela koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg az alsoacute hataacuter eacuterteacutekeacuteben van a keacutet skaacutela el van tolva egymaacuteshoz keacutepest
273 egyseacuteggel
A keacutet skaacutela koumlzoumltti aacutetalakiacutetaacutesi keacuteplet
273tT
A hőmeacuterseacuteklet meacutereacutese hőmeacuterők
A testek hőmeacuterseacuteklete hőmeacuterőkkel meacuterhető
A meacutereacutes alapjaacuteul szolgaacutelhat peacuteldaacuteul az anyagok hőtaacutegulaacutesa vagy az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesa a
hőmeacuterseacuteklet vaacuteltozaacutesaacuteval
A hagyomaacutenyos hőmeacuterőkben olyan folyadeacutek talaacutelhatoacute amely a meacutereacutesi tartomaacutenyon beluumll folyeacutekony
halmazaacutellapotuacute marad Erre leggyakrabban az alkoholt eacutes a higanyt hasznaacuteljaacutek A hőmeacuterő egy kis
keresztmetszetű uumlvegcsővel ellaacutetott tartaacutelyboacutel eacutes az ehhez tartozoacute skaacutelaacuteboacutel aacutell A hőmeacuterseacuteklet
vaacuteltozaacutesakor a folyadeacutek megvaacuteltoztatja teacuterfogataacutet ami miatt megvaacuteltozik a csőben a folyadeacutekszint A
folyadeacutek (eacutes iacutegy a hőmeacuterővel kapcsolatban levő test) hőmeacuterseacuteklete a skaacutelaacuteroacutel olvashatoacute le (a folyadeacutek
felsziacuteneacutevel egyvonalban levő eacuterteacutek)
A digitaacutelis hőmeacuterők az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesaacutet meacuterik A meacutert analoacuteg jelek digitaacutelisakkaacute
keruumllnek aacutetalakiacutetaacutesra majd ezek alapjaacuten toumlrteacutenik az eacuterteacutek kijelzeacutese
A hővezeteacutes a hőaacuteramlaacutes a hősugaacuterzaacutes
Hővezeteacutes eseteacuten az energia reacuteszecskeacuteről ndash reacuteszecskeacutere aacutetadoacutedva terjed
A folyamat soraacuten nincs anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hővezeteacutes a szilaacuterd anyagokra jellemző
Hőaacuteramlaacutes eseteacuten az energiaacutet a reacuteszecskeacutek a hőforraacutestoacutel felveszik elszaacutelliacutetjaacutek majd leadjaacutek
A folyamat soraacuten van anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hőaacuteramlaacutes folyadeacutekokra eacutes gaacutezokra jellemző
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten az energiaaacutetadaacutes elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban toumlrteacutenik
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten nincs szuumlkseacuteg koumlzegre az energia aacutetadaacutesaacutehoz (pl a Nap melegiacuteti a Foumlldet)
Biofizika jegyzet
14
Az elektromos toumllteacutesmennyiseacuteg
A testek toumlltoumlttseacutegeacutenek a meacuterteacutekeacutet jellemző mennyiseacuteg
Jele Q [Q] = C (coulomb)
Egy proton toumllteacutese 16middot10-19C egy elektron toumllteacutese -16middot10-19C
Egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacutegnek koumlruumllbeluumll 6middot1018 szaacutemuacute proton toumllteacutese felel meg
Az elektromos teacuter
Az elektromos teacuter a toumlltoumltt testek azon koumlrnyezete ahol az elektromos hataacutes eacuterveacutenyesuumll
Az elektromos teacuter
nem eacuterzeacutekelhető
kimutathatoacute toumlltoumltt test segiacutetseacutegeacutevel
koumllcsoumlnhataacutest koumlzvetiacutet a toumlltoumltt testek koumlzoumltt
a toumlltoumltt testtől taacutevolodva csoumlkken az erősseacutege
Az elektromos teacuter jellemezhető az erővonalakkal Ezek olyan goumlrbeacutek melyek menteacuten egy toumlltoumltt test
elmozdul Az erővonalak a pozitiacutev toumllteacutesen kezdődnek a negatiacutevon veacutegződnek eacutes nem metszik
egymaacutest
Az elektromos potenciaacutel
Az elektromos potenciaacutel az elektromos teacuter munkaveacutegző keacutepesseacutegeacutet jellemző mennyiseacuteg
Az elektromos teacuter adott pontjaacutenak a potenciaacutelja megegyezik azzal a munkaacuteval amelyet a teacuter veacutegez
akkor amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet az adott pontboacutel a veacutegtelenbe (vagy egy
tetszőleges nullapotenciaacuteluacutenak vaacutelasztott pontba)
Jele U [U] = V (volt)
Az elektromos feszuumlltseacuteg
Az elektromos feszuumlltseacuteg az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg
Az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti feszuumlltseacuteg egyenlő azzal a munkaacuteval melyet a teacuter veacutegez akkor
amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet a keacutet pont koumlzoumltt
Jele U [U] = V (volt)
Keacutet toumlltoumltt test koumlzoumltti feszuumlltseacuteg a testek koumlzoumltti toumllteacuteskuumlloumlnbseacuteget jellemzi
Egyenfeszuumlltseacuteg vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg
Egyenfeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev sarka mindig pozitiacutev negatiacutev sarka mindig negatiacutev
marad (a sarkok nem csereacutelődnek fel az idő muacutelaacutesaacuteval)
Vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev eacutes negatiacutev sarka azonos időkoumlzoumlnkeacutent
ismeacutetlődve felcsereacutelődik (a haacuteloacutezati 230V-os 50Hz-es frekvenciaacutejuacute feszuumlltseacuteg eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent 100-szor)
A feacutemek szerkezete
A feacutemeket helyhez koumltoumltt pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes az ezek koumlzoumltt szabadon mozgoacute negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Biofizika jegyzet
15
A szabad elektronok jelenleacutete okozza azt hogy a feacutemek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
Vezetők szigetelők feacutelvezetők
A vezetők olyan anyagok melyekben jelen vannak szabad toumllteacuteshordozoacutek (elektronok ionok)
melynek koumlvetkezteacuteben ezek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
A szigetelők olyan anyagok melyekben nincsenek jelen szabad toumllteacuteshordozoacutek ezeacutert ezek rosszul
vezetik az elektromossaacutegot
A feacutelvezetők olyan anyagok melyekben szobahőmeacuterseacutekleten talaacutelhatoacutek szabad elektronok de ezek
szaacutema fuumlgg a hőmeacuterseacutekleteacutetől A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel a szabad elektronok szaacutema noumlvekszik a
feacutelvezető ellenaacutellaacutesa csoumlkken (ellenteacutetben a vezetőkkel)
A legismertebb feacutelvezetők a sziliacutecium eacutes a germaacutenium
A feacutelvezetőket adaleacutekoljaacutek (szennyezik) olyan atomokkal melyeknek eggyel toumlbb vagy kevesebb
elektronja van a kuumllső elektronheacutejon mint a feacutelvezetőnek (5 vagy 3) iacutegy leacutetrehozva n- illetve p-
tiacutepusuacute feacutelvezetőt
Az elektromos aacuteram
Az elektromos aacuteram az elektronok rendezett mozgaacutesa a feacutemekben
Mivel aacuteram nem csak feacutemekben folyhat (hanem peacuteldaacuteul folyadeacutekokban vagy gaacutezokban is)
aacuteltalaacutenosabb megfogalmazaacutesban az aacuteram a toumllteacuteshordozoacutek rendezett mozgaacutesa valamilyen anyagban
Az aacuteramkoumlroumlkben az aacuteram az aacuteramforraacutes pozitiacutev sarka felől folyik a negatiacutev feleacute (az elektronok ezzel
ellenteacutetes iraacutenyba mozognak a vezetőben)
Egyenaacuteram vaacuteltakozoacute aacuteram
Egyenaacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben nem vaacuteltozik meg (az elektronok a
vezetőben mindig ugyanabba az iraacutenyba haladnak)
Vaacuteltakozoacute aacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődve
ellenteacutetesre vaacuteltozik (az elektronok rezgő mozgaacutest veacutegeznek a vezetőben)
Az aacuteramerősseacuteg
Az aacuteramerősseacuteg megadja azt hogy egy vezető keresztmetszeteacuten egyseacutegnyi idő alatt mekkora
mennyiseacutegű toumllteacutes halad keresztuumll
Jele I [I]=A (amper)
A aacuteram hataacutesai
Hőhataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők a bennuumlk folyoacute aacuteram hataacutesaacutera felmelegszenek
A felmelegedeacutes meacuterteacuteke fuumlgg a vezető keresztmetszeteacutetől eacutes a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
ionok
elektronok
Biofizika jegyzet
16
Alkalmazaacutes vasaloacute izzoacute olvadoacute biztosiacuteteacutek villanyrezsoacute kenyeacuterpiriacutetoacute stb
Maacutegneses hataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teacuter van jelen
A maacutegneses teacuter erősseacutege fuumlgg a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
Alkalmazaacutes elektromaacutegnes hangszoacuteroacute villanymotor stb
Keacutemiai (vegyi) hataacutes Aacuterammal aacutetjaacutert folyadeacutekboacutel a folyadeacutekba helyezett elektroacutedoknaacutel anyag vaacutelik
ki az aacuteram hataacutesaacutera
Alkalmazaacutes elektroliacutezis (pl a viacutez felbontaacutesa H2-re eacutes O2-re) feacutemek veacutedőreacuteteggel toumlrteacutenő bevonaacutesa
stb
Bioloacutegiai hataacutes Az eacutelő szervezetekben az aacuteram izomreakcioacutekat vaacutelthat ki eacutes eacutegeacutesi seacuteruumlleacuteseket
okozhat Kellően nagy erősseacutegű aacuteram halaacutelos is lehet A nagyfrekvenciaacutejuacute aacuteram a vezető (a test)
feluumlleteacuten folyik nem annak belsejeacuteben iacutegy ilyen esetekben nem vaacutelt ki izomreakcioacutet (Skin-hataacutes)
A kondenzaacutetor
A kondenzaacutetor keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan elhelyezett feacutemlemezből aacutell melyek egymaacutestoacutel el
vannak szigetelve A feacutemlemezek a fegyverzetek a koumlzoumlttuumlk talaacutelhatoacute szigetelő anyag a dielektrikum
A kondenzaacutetor fegyverzetein toumllteacutesek halmozhatoacutek fel A toumllteacutesbefogadoacute keacutepesseacutege a kondenzaacutetornak
a kapacitaacutesa A kapacitaacutes meacuterteacutekegyseacutege a farad
Az elektromos ellenaacutellaacutes
A vezetők akadaacutelyozzaacutek a bennuumlk folyoacute aacuteramot gaacutetoljaacutek a toumllteacuteshordozoacutek mozgaacutesaacutet
Az elektromos ellenaacutellaacutes kifejezi azt hogy egy vezető milyen meacuterteacutekben akadaacutelyozza a benne folyoacute
aacuteramot
Jele R [R]=Ω (ohm) (Ω ndash omega)
Adott feacutemvezeteacutek elektromos ellenaacutellaacutesa fuumlgg
az anyagi minőseacutegeacutetől
a keresztmetszeteacutetől
a hosszuacutesaacutegaacutetoacutel
a hőmeacuterseacutekleteacutetől (noumlvelve a feacutem hőmeacuterseacutekleteacutet ellenaacutellaacutesa megnő csoumlkkentve azt ellenaacutellaacutesa
lecsoumlkken)
A szupravezeteacutes bizonyos feacutemek eacutes maacutes oumlsszetett vegyuumlletek azon tulajdonsaacutega hogy kellően
alacsony hőmeacuterseacutekleten elektromos ellenaacutellaacutesuk nullaacutera csoumlkken Az anyag fajtaacutejaacutetoacutel fuumlggően ez
jellemzően -170degC alatti hőmeacuterseacutekleten joumln leacutetre Ebben az aacutellapotaacuteban az anyag bdquokitasziacutetjardquo magaacuteboacutel
a maacutegneses teret Nagy erősseacutegű elektromaacutegnesekben szupravezető anyagokat alkalmaznak
Ohm toumlrveacutenye
Kapcsolatot teremt egy vezető (fogyasztoacute) ellenaacutellaacutesa a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteg eacutes a benne folyoacute aacuteram
erősseacutege koumlzoumltt
R
UI
I ndash aacuteramerősseacuteg
U ndash feszuumlltseacuteg
R ndash elektromos ellenaacutellaacutes
Egy vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutege egyenesen araacutenyos a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteggel eacutes fordiacutetottan
araacutenyos a vezető elektromos ellenaacutellaacutesaacuteval
Biofizika jegyzet
17
A voltmeacuterő
Feszuumlltseacutegmeacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
paacuterhuzamosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa nagy az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
Az ampermeacuterő
Aacuteramerősseacuteg meacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
sorosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa kicsi az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
A maacutegneses teacuter
A maacutegneses teret az elektronok rendezett mozgaacutesa hozza leacutetre Az egyes anyagok maacutegneses
tulajdonsaacutega az elektronok atomon beluumlli mozgaacutesaacutera vezethető vissza A maacutegneses tulajdonsaacutegot
mutatoacute (maacutegnesezhető) feacutemek a vas a nikkel eacutes a kobalt
Az anyagok maacutegneses tulajdonsaacutega hőmeacuterseacutekletfuumlggő A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel az illető anyag
maacutegnesezettseacutege csoumlkken eacutes kellően magas hőmeacuterseacutekleten ez meg is szűnik
Az elektromaacutegnes
Az elektromaacutegnes esteacuten a maacutegneses teret elektromos aacuteram hozza leacutetre Az elektromaacutegnes egy
tekercsből eacutes egy vasmagboacutel aacutell Az elektromaacutegnes tekercse hozza leacutetre a maacutegneses teret melyet a
tekercs belsejeacuteben elhelyezett vasmag magaacuteba sűriacutet
Az elektromaacutegnes maacutegneses tereacutenek erősseacutege az aacuteramerősseacuteg vaacuteltoztataacutesaacuteval szeacuteles tartomaacutenyban
vaacuteltoztathatoacute
A maacutegneses teacuter erővonalai
A maacutegneses teacuter jellemezhető az erővonalaival amelyek
olyan zaacutert goumlrbeacutek melyek a maacutegnes eacuteszaki poacutelusaacuteboacutel
indulnak ki eacutes a deacutelibe eacuterkeznek Ezek zaacutert vonalak
melyek a maacutegnes belsejeacuteben is folytatoacutednak Az
erővonalakat pl vasreszeleacutekkel lehet szemleacuteltetni
(laacutethatoacutevaacute tenni)
A homogeacuten maacutegneses teacuter eseteacuten az erővonalak
egyenesek egymaacutessal paacuterhuzamosak eacutes egyenlő
taacutevolsaacutegra talaacutelhatoacutek egymaacutestoacutel
A maacutegneses indukcioacutevektor
A maacutegneses teacuter jellemezhető egy fizikai mennyiseacuteggel a maacutegneses indukcioacutevektorral
Jele B
[ B
] = T (tesla)
Egy maacutesik meacuterteacutekegyseacutege a gauss (1T = 10000gauss)
R
U I
R
U I
Biofizika jegyzet
18
Az indukcioacutevektor nagysaacutega a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutet iraacuteny a maacutegneses teacuter erővonalait jellemzi
Neacutehaacuteny peacutelda a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutere
Foumlld 005mT
hűtőmaacutegnes 100mT
ferrit maacutegnes 035T
neodiacutemium maacutegnes 1-14T
MRI 1-3T
LHC szupravezető dipoacutel maacutegnesei 83T
A Lorentz erő
Maacutegneses teacuterben mozgoacute elektromosan toumlltoumltt testre valamint maacutegneses teacuterben talaacutelhatoacute aacuterammal
aacutetjaacutert vezetőre erő hat a Lorentz erő
Elektromaacutegneses hullaacutemok
Vaacuteltozoacute erősseacutegű maacutegneses teacuter a koumlrnyezeteacuteben elektromos teret kelt
Vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos teacuter a koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teret kelt
Az elektromaacutegneses teacuter vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos eacutes maacutegneses terekből tevődik oumlssze melyek
koumllcsoumlnoumlsen leacutetrehozzaacutek egymaacutest
Az elektromaacutegneses teacuternek a gyorsuloacute elektromos toumllteacutesről levaacuteloacute eacutes attoacutel fuumlggetlenuumll a teacuterben terjedő
formaacuteja az elektromaacutegneses hullaacutem
Az elektromaacutegneses hullaacutemok terjedeacutesi sebesseacutege egyenlő a feacutenysebesseacuteggel leacuteguumlres teacuterben (vagy
levegőben) c = 300000 kms
Elektromaacutegneses hullaacutemok eseteacuten az elektromos eacutes a maacutegneses terek vaacuteltozaacutesi siacutekjai egymaacutesra
merőlegesek
Az elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (hullaacutemot) gyorsuloacute toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek bocsaacutetanak ki
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (raacutedioacutehullaacutemokat) bocsaacutetanak ki az antennaacutek melyekben az elektronok
rezgő mozgaacutest veacutegeznek
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (feacutenyt) bocsaacutetanak ki az atomok elektronjai azt koumlvetően hogy az
atomok valamilyen formaacuteban energiaacutet kaptak
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (roumlntgensugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki a hirtelen lefeacutekeződő nagy sebesseacutegű
elektronok
E
B
terjedeacutesi iraacuteny
E
Biofizika jegyzet
19
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (gamma sugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki az atommagok magaacutetalakulaacutesokkor
Az elektromaacutegneses spektrum
Megnevezeacutes Hullaacutemhossz (m) Frekvencia (Hz)
Hosszuacutehullaacutemok gt 1000 lt 3∙105
Koumlzeacutephullaacutemok 1000 ndash 200 3∙105 ndash 15∙106
Aacutetmeneti hullaacutemok 200 ndash 100 15∙106 - 3∙106
Roumlvidhullaacutemok 100 ndash 10 3∙106 - 3∙107
Ultraroumlvid hullaacutemok 10 - 1 3∙107 - 3∙108
Mikrohullaacutemok 03 - 3∙10-5 109 - 1013
Infravoumlroumls feacuteny 3∙10-5 ndash 10-6 1013 - 3∙1014
Laacutethatoacute feacuteny 10-6 ndash 10-7 3∙1014 - 3∙1015
Ultraibolya feacuteny 10-7 ndash 10-8 3∙1015 - 3∙1016
Roumlntgensugarak 10-8 ndash 10-12 3∙1016 - 3∙1020
Gammasugarak 10-12 - 3∙10-14 3∙1020 - 1022
Kozmikus sugarak lt 3∙10-14 gt 1022
A fenti adatok csak taacutejeacutekoztatoacute jellegűek a tartomaacutenyok koumlzoumltt nem huacutezhatoacute eacuteles hataacuter azok reacuteszben
fedik egymaacutest
A roumlntgensugaacuterzaacutes
Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki a feacutemnek uumltkoumlző nagy sebesseacutegű elektronok mikoumlzben lelassulnak
(feacutekezeacutesi sugaacuterzaacutes) Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki azok a feacutematomok melyeknek nagyenergiaacutejuacute
elektronok uumltkoumlznek Ekkor a becsapoacutedoacute elektron az atom belső elektronheacutejaacuteroacutel kiuumlt egy elektront
melynek helyeacutere egy maacutesik elektron ugrik egy kuumllsőbb heacutejroacutel mikoumlzben elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest
bocsaacutet ki
A feacuteny jellemzői
kettős termeacuteszetű elektromaacutegneses hullaacutem eacutes reacuteszecske ndash terjedeacuteskor elektromaacutegneses
hullaacutemkeacutent az anyaggal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesakor reacuteszecskekeacutent (foton) viselkedik
egyenes vonal menteacuten terjed
terjedeacutesi sebesseacutege leacuteguumlres teacuterben (vagy levegőben) c = 300000kms
maacutes aacutetlaacutetszoacute anyagban sebesseacutege kisebb pl viacutezben 225000kms uumlvegben 200000kms
hullaacutemhossz tartomaacutenya 760nm - 380nm
A foton
A feacuteny az energiaacutet nem folytonosan hanem adagokban (kvantumokban) szaacutelliacutetja (ezeacutert az energia
kibocsaacutetaacutes eacutes elnyeleacutes is csak adagokban toumlrteacutenhet) A foton az elektromaacutegneses teacuter legkisebb
energiaegyseacutege Nyugalmi toumlmege 0 eacutes csakis feacutenysebesseacuteggel terjedhet Energiaacuteja hmiddotf ahol f a feacuteny
frekvenciaacuteja h a Planck aacutellandoacute (h = 663∙10-34Js)
A feacutenyvisszaverődeacutes eacutes toumlrveacutenyei
A feacutenyvisszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve ndash amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe
Biofizika jegyzet
20
i ndash beeseacutesi szoumlg irsquo ndash visszaverődeacutesi szoumlg
I A beeső feacutenysugaacuter a beeseacutesi merőleges eacutes a visszavert feacutenysugaacuter egy siacutekban van
II A beeseacutesi eacutes a visszaverődeacutesi szoumlgek egymaacutessal egyenlők (i = irsquo)
A feacutenytoumlreacutes a toumlreacutesmutatoacute
A feacutenytoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve - amely keacutet aacutetlaacutetszoacute anyagot
elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash aacutetleacutep a maacutesodik koumlzegbe uacutegy hogy megvaacuteltozik terjedeacutesi iraacutenya
A jelenseacuteg azeacutert koumlvetkezik be mert a feacuteny a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjed
A toumlreacutesmutatoacute a feacutenytoumlreacutes meacuterteacutekeacutet jellemző araacutenyszaacutem
Jele n
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete (abszoluacutet toumlreacutesmutatoacute)
anyagbanilletőazsebesseacutegeterjedeacutesifeacutenya
teacuterbenleacuteguumlressebesseacutegeterjedeacutesifeacutenyan
A toumlreacutesmutatoacute szaacutemeacuterteacuteke nem lehet 1-neacutel kisebb (n = 1 leacuteguumlres teacuter vagy levegő eseteacuten)
pl nviacutez = 133 nuumlveg = 15
Ha a feacuteny kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl levegőből
viacutezbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg (r) kisebb mint a beeseacutesi (i) ha nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet
kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl viacutezből levegőbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg nagyobb mint a beeseacutesi A
merőlegesen beeső feacutenysugaacuter nem toumlrik meg
A teljes visszaverődeacutes
Ha a feacuteny nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba akkor a toumlreacutesi szoumlg
nagyobb mint a beeseacutesi szoumlg (aacutebra 1-es eacutes 2-es feacutenysugaacuter)
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
megtoumlrt feacutenysugaacuter beeseacutesi
merőleges
i
r
n1 pl levegő
n2 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i
6
megtoumlrt feacutenysugaacuter
1 anyag
2 anyag
hataacuterfeluumllet
beeső feacutenysugaacuter
visszavert feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i irsquo
Biofizika jegyzet
21
Ha a beeseacutesi szoumlg eleacuter egy kellően nagy eacuterteacuteket akkor a toumlreacutesi szoumlg 90deg lesz ndash a feacuteny nem leacutep aacutet a
maacutesodik anyagba (aacutebra 3-as feacutenysugaacuter) Ez a beeseacutesi szoumlg a hataacuterszoumlg (ℓ)
Ha a beeső feacutenysugaacuter beeseacutesi szoumlge kisebb mint a hataacuterszoumlg akkor feacutenytoumlreacutes joumln leacutetre ha pedig
nagyobb akkor teljes visszaverődeacutes (aacutebra 4-es feacutenysugaacuter)
Teljes visszaverődeacutes eseteacuten a feacuteny 100-a visszaverődik a hataacuterfeluumlletről
Az optikai szaacutel
Az optikai szaacutel egy koumlnnyen hajliacutethatoacute nagy tisztasaacuteguacute aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt szaacutel mely
feacutenytovaacutebbiacutetaacutesra alkalmas
Az optikai szaacutelak a teljes visszaverődeacutesek sorozataacutenak eredmeacutenyekeacutent tovaacutebbiacutetjaacutek a feacutenyt
Az optikai szaacutelak egy nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute magboacutel eacutes az ezt koumlruumllvevő kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute heacutejboacutel
aacutellnak A teljes visszaverődeacutes a keacutet reacuteteg hataacuterfeluumlleteacuten megy veacutegbe
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes)
A feheacuter feacuteny oumlsszetett nagyon sok kuumlloumlnboumlző sziacutenű feacutenysugaacuterboacutel tevődik oumlssze
Feacutenytoumlreacuteskor a kuumlloumlnboumlző sziacutenű oumlsszetevők kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben toumlrnek meg iacutegy a feheacuter feacuteny
felbomlik oumlsszetevőire Ez a jelenseacuteg a diszperzioacute vagy sziacutenszoacuteroacutedaacutes
Prizma egy haacuteromszoumlg alapuacute uumlveghasaacuteb melynek segiacutetseacutegeacutevel a feheacuter feacuteny oumlsszetevőire bonthatoacute
1
1
2
2
3
3
4 4
ℓ
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
hataacuterfeluumllet
voumlroumls
narancs
saacuterga
zoumlld
keacutek
ibolya
ernyő
feheacuter feacutenysugaacuter prizma
Biofizika jegyzet
22
A sziacutenkevereacutes
A feheacuter feacuteny sziacutenekre bontaacutesakor keletkező sziacuteneket oumlsszekeverve (egymaacutesra vetiacutetve) visszakaphatoacute a
feheacuter sziacuten
A feheacuter feacuteny oumlsszetevőiből elegendő haacuterom a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutent megfelelő araacutenyban
oumlsszekeverni a feheacuter sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz A haacuterom alapsziacuten megfelelő araacutenyuacute kevereacuteseacuteből baacutermilyen
sziacuten előaacutelliacutethatoacute az additiacutev (oumlsszeadoacute) sziacutenkevereacutes segiacutetseacutegeacutevel
A sziacutenkevereacutesnek egy maacutesik moacutedja a szubtraktiacutev (kivonoacute) sziacutenkevereacutes melynek alapsziacutenei a ciaacuten a
saacuterga eacutes a magenta Ezen technika eseteacuteben a feheacuter feacutenyből sziacutenszűrők segiacutetseacutegeacutevel adott
komponenseket kell kivonni a kiacutevaacutent sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz
Az oumlsszeadoacute sziacutenkevereacutes az elektronikus megjeleniacutetők eseteacuteben a kivonoacute a nyomdatechnikaacuteban keruumll
alkalmazaacutesra
A feacutenyinterferencia
Az a jelenseacuteg melynek soraacuten ugyanazon feacutenyforraacutesboacutel szaacutermazoacute keacutet feacutenysugaacuter a teacuter egy adott
pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy gyengiacutetve egymaacutest
A keacutetreacuteses interferencia
A feacutenyforraacutes feacutenyeacutet keacutet reacutesen kell keresztuumllbocsaacutetani majd ernyőn felfogni amelyen interferenciakeacutep
jelenik meg (vilaacutegos eacutes soumlteacutet saacutevok koumlvetik egymaacutest)
Az ernyő adott pontjaacuteban talaacutelkozoacute feacutenysugarak uacutetkuumlloumlnbseacutegeacutenek a hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott
meacuterteacuteke befolyaacutesolja azt hogy az illető pontban vilaacutegos vagy soumlteacutet saacutev jelenik meg
A polarizaacutelt feacuteny
A feacuteny transzverzaacutelis hullaacutem
A polarizaacutelt feacuteny olyan feacutenysugarakboacutel aacutell melyek elektromos tere csak egy bizonyos siacutekban vaacuteltozik
(nem pedig nagyon sok baacutermilyen iraacutenyuacute siacutekban)
pl az uumlvegről bizonyos szoumlgben visszaverődő feacutenysugarak polarizaacuteltak vagy bizonyos tiacutepusuacute LCD
kijelzők polarizaacutelt feacutenyt bocsaacutetanak ki
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek
A lencseacutek olyan aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt optikai eszkoumlzoumlk melyeknek legalaacutebb az egyik feluumllete
nem siacutekfeluumllet eacutes melyek műkoumldeacutese a feacutenytoumlreacutesen alapul
A gyűjtőlencseacutek koumlzeacuteptaacutejon vastagabbak a szeacutelek feleacute pedig elveacutekonyodnak
egysziacutenű feacutenyforraacutes
soumlteacutet saacutev vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
vilaacutegos saacutev
Biofizika jegyzet
23
optikai főtengely ndash a lencse szimmetriatengelye
O pont ndash optikai koumlzeacuteppont
F pont ndash foacutekusz
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
keresztuumllmennek a foacutekuszon
A szoacuteroacutelencseacutek koumlzeacuteptaacutejon veacutekonyabbak a szeacutelek feleacute pedig vastagabbak
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
meghosszabbiacutetaacutesaik keresztuumllmennek a foacutekuszon
F O F
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
12
A nyomaacutes
A nyomaacutes megadja az egyseacutegnyi feluumlletre (1 neacutegyzetmeacuteter) hatoacute erő nagysaacutegaacutet
Jele p [p] = Nm2 = Pa (pascal)
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
A
Fp
p ndash nyomaacutes
F ndash erő
A ndash teruumllet
A hidrosztatikai nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes valamely (nyugalomban leacutevő) folyadeacutekoszlopban jelen levő a folyadeacutek
suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A hidrosztatikai nyomaacutes nagysaacutega fuumlgg
a folyadeacutek sűrűseacutegeacutetől
a folyadeacutekoszlop magassaacutegaacutetoacutel
a gravitaacutecioacutes teacuter erősseacutegeacutetől
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete
hgρp
p ndash hidrosztatikai nyomaacutes
ρ ndash sűrűseacuteg
g ndash gravitaacutecioacutes gyorsulaacutes (g asymp 10 ms2)
h ndash a folyadeacutekoszlop magassaacutega
A leacutegnyomaacutes
A leacutegnyomaacutes a Foumlldet koumlruumllvevő levegőreacuteteg suacutelyaacuteboacutel szaacutermazoacute nyomaacutes
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke fuumlgg
a tengerszinttől meacutert magassaacutegtoacutel
a levegő paacuteratartalmaacutetoacutel
A leacutegnyomaacutes szaacutemeacuterteacuteke a tengerszinttől meacutert magassaacuteg noumlvekedeacuteseacutevel csoumlkken (ugyanis csoumlkken a
levegőoszlop magassaacutega tehaacutet csoumlkken annak suacutelya is)
A leacutegnyomaacutes eacuterteacuteke tengerszint magassaacutegaacuteban 101000 Pa (= 1 atmoszfeacutera = 760 Hgmm)
Archimeacutedesz toumlrveacutenye
Minden folyadeacutekba vagy gaacutezba meruumllő testre hat egy fuumlggőlegesen felfeleacute iraacutenyuloacute erő amelynek
nagysaacutega megegyezik az illető test aacuteltal kiszoriacutetott folyadeacutek- vagy gaacutezmennyiseacuteg suacutelyaacuteval
Pascal toumlrveacutenye
Folyadeacutekokra gyakorolt kuumllső nyomaacutes a folyadeacutekban gyengiacutetetlenuumll tovaacutebbterjed (jelen lesz annak
minden pontjaacuteban) eacutes annak valamely pontjaacuteban a nagysaacutega minden iraacutenyban ugyanakkora
Aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok
Az aacuteramloacute folyadeacutekok eacutes gaacutezok nyomaacutesa kisebb mint az ugyanolyan koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt levő
nyugalomban levőkeacute
A nyomaacutescsoumlkkeneacutes meacuterteacuteke fuumlgg
Biofizika jegyzet
13
az aacuteramlaacutes sebesseacutegeacutetől
a sűrűseacutegtől
A hő a hőmeacuterseacuteklet
A hő a termikus koumllcsoumlnhataacutes soraacuten bekoumlvetkező energiavaacuteltozaacutes meacuterteacuteke
Jele Q [Q] = J
A hőmeacuterseacuteklet a testek hőaacutellapotaacutet szaacutemszerűen jellemző mennyiseacuteg
Jele T [T] = K (kelvin)
Valamely test hőmeacuterseacuteklete az azt alkotoacute reacuteszecskeacutek mozgaacutesaacutenak hevesseacutegeacutevel kapcsolatos A
magasabb hőmeacuterseacuteklet hevesebb rezgő vagy gyorsabb haladoacute mozgaacutesaacutet miacuteg az alacsonyabb
hőmeacuterseacuteklet keveacutesbeacute heves rezgő vagy lassabb haladoacute mozgaacutesaacutet jelenti a reacuteszecskeacuteknek
A hőmeacuterseacuteklet egy aacutellapotot jellemez miacuteg a hő egy folyamatot
A Celsius eacutes a Kelvin hőmeacuterseacutekleti skaacutela
A Celsius-skaacutela alsoacute hataacutera a -273 degC jele t [t] = degC
A Kelvin-skaacutela alsoacute hataacutera a 0K (abszoluacutet nulla fok) jele T [T] = K
A keacutet skaacutela koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg az alsoacute hataacuter eacuterteacutekeacuteben van a keacutet skaacutela el van tolva egymaacuteshoz keacutepest
273 egyseacuteggel
A keacutet skaacutela koumlzoumltti aacutetalakiacutetaacutesi keacuteplet
273tT
A hőmeacuterseacuteklet meacutereacutese hőmeacuterők
A testek hőmeacuterseacuteklete hőmeacuterőkkel meacuterhető
A meacutereacutes alapjaacuteul szolgaacutelhat peacuteldaacuteul az anyagok hőtaacutegulaacutesa vagy az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesa a
hőmeacuterseacuteklet vaacuteltozaacutesaacuteval
A hagyomaacutenyos hőmeacuterőkben olyan folyadeacutek talaacutelhatoacute amely a meacutereacutesi tartomaacutenyon beluumll folyeacutekony
halmazaacutellapotuacute marad Erre leggyakrabban az alkoholt eacutes a higanyt hasznaacuteljaacutek A hőmeacuterő egy kis
keresztmetszetű uumlvegcsővel ellaacutetott tartaacutelyboacutel eacutes az ehhez tartozoacute skaacutelaacuteboacutel aacutell A hőmeacuterseacuteklet
vaacuteltozaacutesakor a folyadeacutek megvaacuteltoztatja teacuterfogataacutet ami miatt megvaacuteltozik a csőben a folyadeacutekszint A
folyadeacutek (eacutes iacutegy a hőmeacuterővel kapcsolatban levő test) hőmeacuterseacuteklete a skaacutelaacuteroacutel olvashatoacute le (a folyadeacutek
felsziacuteneacutevel egyvonalban levő eacuterteacutek)
A digitaacutelis hőmeacuterők az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesaacutet meacuterik A meacutert analoacuteg jelek digitaacutelisakkaacute
keruumllnek aacutetalakiacutetaacutesra majd ezek alapjaacuten toumlrteacutenik az eacuterteacutek kijelzeacutese
A hővezeteacutes a hőaacuteramlaacutes a hősugaacuterzaacutes
Hővezeteacutes eseteacuten az energia reacuteszecskeacuteről ndash reacuteszecskeacutere aacutetadoacutedva terjed
A folyamat soraacuten nincs anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hővezeteacutes a szilaacuterd anyagokra jellemző
Hőaacuteramlaacutes eseteacuten az energiaacutet a reacuteszecskeacutek a hőforraacutestoacutel felveszik elszaacutelliacutetjaacutek majd leadjaacutek
A folyamat soraacuten van anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hőaacuteramlaacutes folyadeacutekokra eacutes gaacutezokra jellemző
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten az energiaaacutetadaacutes elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban toumlrteacutenik
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten nincs szuumlkseacuteg koumlzegre az energia aacutetadaacutesaacutehoz (pl a Nap melegiacuteti a Foumlldet)
Biofizika jegyzet
14
Az elektromos toumllteacutesmennyiseacuteg
A testek toumlltoumlttseacutegeacutenek a meacuterteacutekeacutet jellemző mennyiseacuteg
Jele Q [Q] = C (coulomb)
Egy proton toumllteacutese 16middot10-19C egy elektron toumllteacutese -16middot10-19C
Egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacutegnek koumlruumllbeluumll 6middot1018 szaacutemuacute proton toumllteacutese felel meg
Az elektromos teacuter
Az elektromos teacuter a toumlltoumltt testek azon koumlrnyezete ahol az elektromos hataacutes eacuterveacutenyesuumll
Az elektromos teacuter
nem eacuterzeacutekelhető
kimutathatoacute toumlltoumltt test segiacutetseacutegeacutevel
koumllcsoumlnhataacutest koumlzvetiacutet a toumlltoumltt testek koumlzoumltt
a toumlltoumltt testtől taacutevolodva csoumlkken az erősseacutege
Az elektromos teacuter jellemezhető az erővonalakkal Ezek olyan goumlrbeacutek melyek menteacuten egy toumlltoumltt test
elmozdul Az erővonalak a pozitiacutev toumllteacutesen kezdődnek a negatiacutevon veacutegződnek eacutes nem metszik
egymaacutest
Az elektromos potenciaacutel
Az elektromos potenciaacutel az elektromos teacuter munkaveacutegző keacutepesseacutegeacutet jellemző mennyiseacuteg
Az elektromos teacuter adott pontjaacutenak a potenciaacutelja megegyezik azzal a munkaacuteval amelyet a teacuter veacutegez
akkor amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet az adott pontboacutel a veacutegtelenbe (vagy egy
tetszőleges nullapotenciaacuteluacutenak vaacutelasztott pontba)
Jele U [U] = V (volt)
Az elektromos feszuumlltseacuteg
Az elektromos feszuumlltseacuteg az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg
Az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti feszuumlltseacuteg egyenlő azzal a munkaacuteval melyet a teacuter veacutegez akkor
amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet a keacutet pont koumlzoumltt
Jele U [U] = V (volt)
Keacutet toumlltoumltt test koumlzoumltti feszuumlltseacuteg a testek koumlzoumltti toumllteacuteskuumlloumlnbseacuteget jellemzi
Egyenfeszuumlltseacuteg vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg
Egyenfeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev sarka mindig pozitiacutev negatiacutev sarka mindig negatiacutev
marad (a sarkok nem csereacutelődnek fel az idő muacutelaacutesaacuteval)
Vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev eacutes negatiacutev sarka azonos időkoumlzoumlnkeacutent
ismeacutetlődve felcsereacutelődik (a haacuteloacutezati 230V-os 50Hz-es frekvenciaacutejuacute feszuumlltseacuteg eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent 100-szor)
A feacutemek szerkezete
A feacutemeket helyhez koumltoumltt pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes az ezek koumlzoumltt szabadon mozgoacute negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Biofizika jegyzet
15
A szabad elektronok jelenleacutete okozza azt hogy a feacutemek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
Vezetők szigetelők feacutelvezetők
A vezetők olyan anyagok melyekben jelen vannak szabad toumllteacuteshordozoacutek (elektronok ionok)
melynek koumlvetkezteacuteben ezek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
A szigetelők olyan anyagok melyekben nincsenek jelen szabad toumllteacuteshordozoacutek ezeacutert ezek rosszul
vezetik az elektromossaacutegot
A feacutelvezetők olyan anyagok melyekben szobahőmeacuterseacutekleten talaacutelhatoacutek szabad elektronok de ezek
szaacutema fuumlgg a hőmeacuterseacutekleteacutetől A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel a szabad elektronok szaacutema noumlvekszik a
feacutelvezető ellenaacutellaacutesa csoumlkken (ellenteacutetben a vezetőkkel)
A legismertebb feacutelvezetők a sziliacutecium eacutes a germaacutenium
A feacutelvezetőket adaleacutekoljaacutek (szennyezik) olyan atomokkal melyeknek eggyel toumlbb vagy kevesebb
elektronja van a kuumllső elektronheacutejon mint a feacutelvezetőnek (5 vagy 3) iacutegy leacutetrehozva n- illetve p-
tiacutepusuacute feacutelvezetőt
Az elektromos aacuteram
Az elektromos aacuteram az elektronok rendezett mozgaacutesa a feacutemekben
Mivel aacuteram nem csak feacutemekben folyhat (hanem peacuteldaacuteul folyadeacutekokban vagy gaacutezokban is)
aacuteltalaacutenosabb megfogalmazaacutesban az aacuteram a toumllteacuteshordozoacutek rendezett mozgaacutesa valamilyen anyagban
Az aacuteramkoumlroumlkben az aacuteram az aacuteramforraacutes pozitiacutev sarka felől folyik a negatiacutev feleacute (az elektronok ezzel
ellenteacutetes iraacutenyba mozognak a vezetőben)
Egyenaacuteram vaacuteltakozoacute aacuteram
Egyenaacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben nem vaacuteltozik meg (az elektronok a
vezetőben mindig ugyanabba az iraacutenyba haladnak)
Vaacuteltakozoacute aacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődve
ellenteacutetesre vaacuteltozik (az elektronok rezgő mozgaacutest veacutegeznek a vezetőben)
Az aacuteramerősseacuteg
Az aacuteramerősseacuteg megadja azt hogy egy vezető keresztmetszeteacuten egyseacutegnyi idő alatt mekkora
mennyiseacutegű toumllteacutes halad keresztuumll
Jele I [I]=A (amper)
A aacuteram hataacutesai
Hőhataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők a bennuumlk folyoacute aacuteram hataacutesaacutera felmelegszenek
A felmelegedeacutes meacuterteacuteke fuumlgg a vezető keresztmetszeteacutetől eacutes a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
ionok
elektronok
Biofizika jegyzet
16
Alkalmazaacutes vasaloacute izzoacute olvadoacute biztosiacuteteacutek villanyrezsoacute kenyeacuterpiriacutetoacute stb
Maacutegneses hataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teacuter van jelen
A maacutegneses teacuter erősseacutege fuumlgg a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
Alkalmazaacutes elektromaacutegnes hangszoacuteroacute villanymotor stb
Keacutemiai (vegyi) hataacutes Aacuterammal aacutetjaacutert folyadeacutekboacutel a folyadeacutekba helyezett elektroacutedoknaacutel anyag vaacutelik
ki az aacuteram hataacutesaacutera
Alkalmazaacutes elektroliacutezis (pl a viacutez felbontaacutesa H2-re eacutes O2-re) feacutemek veacutedőreacuteteggel toumlrteacutenő bevonaacutesa
stb
Bioloacutegiai hataacutes Az eacutelő szervezetekben az aacuteram izomreakcioacutekat vaacutelthat ki eacutes eacutegeacutesi seacuteruumlleacuteseket
okozhat Kellően nagy erősseacutegű aacuteram halaacutelos is lehet A nagyfrekvenciaacutejuacute aacuteram a vezető (a test)
feluumlleteacuten folyik nem annak belsejeacuteben iacutegy ilyen esetekben nem vaacutelt ki izomreakcioacutet (Skin-hataacutes)
A kondenzaacutetor
A kondenzaacutetor keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan elhelyezett feacutemlemezből aacutell melyek egymaacutestoacutel el
vannak szigetelve A feacutemlemezek a fegyverzetek a koumlzoumlttuumlk talaacutelhatoacute szigetelő anyag a dielektrikum
A kondenzaacutetor fegyverzetein toumllteacutesek halmozhatoacutek fel A toumllteacutesbefogadoacute keacutepesseacutege a kondenzaacutetornak
a kapacitaacutesa A kapacitaacutes meacuterteacutekegyseacutege a farad
Az elektromos ellenaacutellaacutes
A vezetők akadaacutelyozzaacutek a bennuumlk folyoacute aacuteramot gaacutetoljaacutek a toumllteacuteshordozoacutek mozgaacutesaacutet
Az elektromos ellenaacutellaacutes kifejezi azt hogy egy vezető milyen meacuterteacutekben akadaacutelyozza a benne folyoacute
aacuteramot
Jele R [R]=Ω (ohm) (Ω ndash omega)
Adott feacutemvezeteacutek elektromos ellenaacutellaacutesa fuumlgg
az anyagi minőseacutegeacutetől
a keresztmetszeteacutetől
a hosszuacutesaacutegaacutetoacutel
a hőmeacuterseacutekleteacutetől (noumlvelve a feacutem hőmeacuterseacutekleteacutet ellenaacutellaacutesa megnő csoumlkkentve azt ellenaacutellaacutesa
lecsoumlkken)
A szupravezeteacutes bizonyos feacutemek eacutes maacutes oumlsszetett vegyuumlletek azon tulajdonsaacutega hogy kellően
alacsony hőmeacuterseacutekleten elektromos ellenaacutellaacutesuk nullaacutera csoumlkken Az anyag fajtaacutejaacutetoacutel fuumlggően ez
jellemzően -170degC alatti hőmeacuterseacutekleten joumln leacutetre Ebben az aacutellapotaacuteban az anyag bdquokitasziacutetjardquo magaacuteboacutel
a maacutegneses teret Nagy erősseacutegű elektromaacutegnesekben szupravezető anyagokat alkalmaznak
Ohm toumlrveacutenye
Kapcsolatot teremt egy vezető (fogyasztoacute) ellenaacutellaacutesa a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteg eacutes a benne folyoacute aacuteram
erősseacutege koumlzoumltt
R
UI
I ndash aacuteramerősseacuteg
U ndash feszuumlltseacuteg
R ndash elektromos ellenaacutellaacutes
Egy vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutege egyenesen araacutenyos a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteggel eacutes fordiacutetottan
araacutenyos a vezető elektromos ellenaacutellaacutesaacuteval
Biofizika jegyzet
17
A voltmeacuterő
Feszuumlltseacutegmeacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
paacuterhuzamosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa nagy az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
Az ampermeacuterő
Aacuteramerősseacuteg meacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
sorosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa kicsi az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
A maacutegneses teacuter
A maacutegneses teret az elektronok rendezett mozgaacutesa hozza leacutetre Az egyes anyagok maacutegneses
tulajdonsaacutega az elektronok atomon beluumlli mozgaacutesaacutera vezethető vissza A maacutegneses tulajdonsaacutegot
mutatoacute (maacutegnesezhető) feacutemek a vas a nikkel eacutes a kobalt
Az anyagok maacutegneses tulajdonsaacutega hőmeacuterseacutekletfuumlggő A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel az illető anyag
maacutegnesezettseacutege csoumlkken eacutes kellően magas hőmeacuterseacutekleten ez meg is szűnik
Az elektromaacutegnes
Az elektromaacutegnes esteacuten a maacutegneses teret elektromos aacuteram hozza leacutetre Az elektromaacutegnes egy
tekercsből eacutes egy vasmagboacutel aacutell Az elektromaacutegnes tekercse hozza leacutetre a maacutegneses teret melyet a
tekercs belsejeacuteben elhelyezett vasmag magaacuteba sűriacutet
Az elektromaacutegnes maacutegneses tereacutenek erősseacutege az aacuteramerősseacuteg vaacuteltoztataacutesaacuteval szeacuteles tartomaacutenyban
vaacuteltoztathatoacute
A maacutegneses teacuter erővonalai
A maacutegneses teacuter jellemezhető az erővonalaival amelyek
olyan zaacutert goumlrbeacutek melyek a maacutegnes eacuteszaki poacutelusaacuteboacutel
indulnak ki eacutes a deacutelibe eacuterkeznek Ezek zaacutert vonalak
melyek a maacutegnes belsejeacuteben is folytatoacutednak Az
erővonalakat pl vasreszeleacutekkel lehet szemleacuteltetni
(laacutethatoacutevaacute tenni)
A homogeacuten maacutegneses teacuter eseteacuten az erővonalak
egyenesek egymaacutessal paacuterhuzamosak eacutes egyenlő
taacutevolsaacutegra talaacutelhatoacutek egymaacutestoacutel
A maacutegneses indukcioacutevektor
A maacutegneses teacuter jellemezhető egy fizikai mennyiseacuteggel a maacutegneses indukcioacutevektorral
Jele B
[ B
] = T (tesla)
Egy maacutesik meacuterteacutekegyseacutege a gauss (1T = 10000gauss)
R
U I
R
U I
Biofizika jegyzet
18
Az indukcioacutevektor nagysaacutega a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutet iraacuteny a maacutegneses teacuter erővonalait jellemzi
Neacutehaacuteny peacutelda a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutere
Foumlld 005mT
hűtőmaacutegnes 100mT
ferrit maacutegnes 035T
neodiacutemium maacutegnes 1-14T
MRI 1-3T
LHC szupravezető dipoacutel maacutegnesei 83T
A Lorentz erő
Maacutegneses teacuterben mozgoacute elektromosan toumlltoumltt testre valamint maacutegneses teacuterben talaacutelhatoacute aacuterammal
aacutetjaacutert vezetőre erő hat a Lorentz erő
Elektromaacutegneses hullaacutemok
Vaacuteltozoacute erősseacutegű maacutegneses teacuter a koumlrnyezeteacuteben elektromos teret kelt
Vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos teacuter a koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teret kelt
Az elektromaacutegneses teacuter vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos eacutes maacutegneses terekből tevődik oumlssze melyek
koumllcsoumlnoumlsen leacutetrehozzaacutek egymaacutest
Az elektromaacutegneses teacuternek a gyorsuloacute elektromos toumllteacutesről levaacuteloacute eacutes attoacutel fuumlggetlenuumll a teacuterben terjedő
formaacuteja az elektromaacutegneses hullaacutem
Az elektromaacutegneses hullaacutemok terjedeacutesi sebesseacutege egyenlő a feacutenysebesseacuteggel leacuteguumlres teacuterben (vagy
levegőben) c = 300000 kms
Elektromaacutegneses hullaacutemok eseteacuten az elektromos eacutes a maacutegneses terek vaacuteltozaacutesi siacutekjai egymaacutesra
merőlegesek
Az elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (hullaacutemot) gyorsuloacute toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek bocsaacutetanak ki
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (raacutedioacutehullaacutemokat) bocsaacutetanak ki az antennaacutek melyekben az elektronok
rezgő mozgaacutest veacutegeznek
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (feacutenyt) bocsaacutetanak ki az atomok elektronjai azt koumlvetően hogy az
atomok valamilyen formaacuteban energiaacutet kaptak
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (roumlntgensugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki a hirtelen lefeacutekeződő nagy sebesseacutegű
elektronok
E
B
terjedeacutesi iraacuteny
E
Biofizika jegyzet
19
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (gamma sugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki az atommagok magaacutetalakulaacutesokkor
Az elektromaacutegneses spektrum
Megnevezeacutes Hullaacutemhossz (m) Frekvencia (Hz)
Hosszuacutehullaacutemok gt 1000 lt 3∙105
Koumlzeacutephullaacutemok 1000 ndash 200 3∙105 ndash 15∙106
Aacutetmeneti hullaacutemok 200 ndash 100 15∙106 - 3∙106
Roumlvidhullaacutemok 100 ndash 10 3∙106 - 3∙107
Ultraroumlvid hullaacutemok 10 - 1 3∙107 - 3∙108
Mikrohullaacutemok 03 - 3∙10-5 109 - 1013
Infravoumlroumls feacuteny 3∙10-5 ndash 10-6 1013 - 3∙1014
Laacutethatoacute feacuteny 10-6 ndash 10-7 3∙1014 - 3∙1015
Ultraibolya feacuteny 10-7 ndash 10-8 3∙1015 - 3∙1016
Roumlntgensugarak 10-8 ndash 10-12 3∙1016 - 3∙1020
Gammasugarak 10-12 - 3∙10-14 3∙1020 - 1022
Kozmikus sugarak lt 3∙10-14 gt 1022
A fenti adatok csak taacutejeacutekoztatoacute jellegűek a tartomaacutenyok koumlzoumltt nem huacutezhatoacute eacuteles hataacuter azok reacuteszben
fedik egymaacutest
A roumlntgensugaacuterzaacutes
Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki a feacutemnek uumltkoumlző nagy sebesseacutegű elektronok mikoumlzben lelassulnak
(feacutekezeacutesi sugaacuterzaacutes) Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki azok a feacutematomok melyeknek nagyenergiaacutejuacute
elektronok uumltkoumlznek Ekkor a becsapoacutedoacute elektron az atom belső elektronheacutejaacuteroacutel kiuumlt egy elektront
melynek helyeacutere egy maacutesik elektron ugrik egy kuumllsőbb heacutejroacutel mikoumlzben elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest
bocsaacutet ki
A feacuteny jellemzői
kettős termeacuteszetű elektromaacutegneses hullaacutem eacutes reacuteszecske ndash terjedeacuteskor elektromaacutegneses
hullaacutemkeacutent az anyaggal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesakor reacuteszecskekeacutent (foton) viselkedik
egyenes vonal menteacuten terjed
terjedeacutesi sebesseacutege leacuteguumlres teacuterben (vagy levegőben) c = 300000kms
maacutes aacutetlaacutetszoacute anyagban sebesseacutege kisebb pl viacutezben 225000kms uumlvegben 200000kms
hullaacutemhossz tartomaacutenya 760nm - 380nm
A foton
A feacuteny az energiaacutet nem folytonosan hanem adagokban (kvantumokban) szaacutelliacutetja (ezeacutert az energia
kibocsaacutetaacutes eacutes elnyeleacutes is csak adagokban toumlrteacutenhet) A foton az elektromaacutegneses teacuter legkisebb
energiaegyseacutege Nyugalmi toumlmege 0 eacutes csakis feacutenysebesseacuteggel terjedhet Energiaacuteja hmiddotf ahol f a feacuteny
frekvenciaacuteja h a Planck aacutellandoacute (h = 663∙10-34Js)
A feacutenyvisszaverődeacutes eacutes toumlrveacutenyei
A feacutenyvisszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve ndash amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe
Biofizika jegyzet
20
i ndash beeseacutesi szoumlg irsquo ndash visszaverődeacutesi szoumlg
I A beeső feacutenysugaacuter a beeseacutesi merőleges eacutes a visszavert feacutenysugaacuter egy siacutekban van
II A beeseacutesi eacutes a visszaverődeacutesi szoumlgek egymaacutessal egyenlők (i = irsquo)
A feacutenytoumlreacutes a toumlreacutesmutatoacute
A feacutenytoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve - amely keacutet aacutetlaacutetszoacute anyagot
elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash aacutetleacutep a maacutesodik koumlzegbe uacutegy hogy megvaacuteltozik terjedeacutesi iraacutenya
A jelenseacuteg azeacutert koumlvetkezik be mert a feacuteny a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjed
A toumlreacutesmutatoacute a feacutenytoumlreacutes meacuterteacutekeacutet jellemző araacutenyszaacutem
Jele n
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete (abszoluacutet toumlreacutesmutatoacute)
anyagbanilletőazsebesseacutegeterjedeacutesifeacutenya
teacuterbenleacuteguumlressebesseacutegeterjedeacutesifeacutenyan
A toumlreacutesmutatoacute szaacutemeacuterteacuteke nem lehet 1-neacutel kisebb (n = 1 leacuteguumlres teacuter vagy levegő eseteacuten)
pl nviacutez = 133 nuumlveg = 15
Ha a feacuteny kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl levegőből
viacutezbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg (r) kisebb mint a beeseacutesi (i) ha nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet
kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl viacutezből levegőbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg nagyobb mint a beeseacutesi A
merőlegesen beeső feacutenysugaacuter nem toumlrik meg
A teljes visszaverődeacutes
Ha a feacuteny nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba akkor a toumlreacutesi szoumlg
nagyobb mint a beeseacutesi szoumlg (aacutebra 1-es eacutes 2-es feacutenysugaacuter)
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
megtoumlrt feacutenysugaacuter beeseacutesi
merőleges
i
r
n1 pl levegő
n2 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i
6
megtoumlrt feacutenysugaacuter
1 anyag
2 anyag
hataacuterfeluumllet
beeső feacutenysugaacuter
visszavert feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i irsquo
Biofizika jegyzet
21
Ha a beeseacutesi szoumlg eleacuter egy kellően nagy eacuterteacuteket akkor a toumlreacutesi szoumlg 90deg lesz ndash a feacuteny nem leacutep aacutet a
maacutesodik anyagba (aacutebra 3-as feacutenysugaacuter) Ez a beeseacutesi szoumlg a hataacuterszoumlg (ℓ)
Ha a beeső feacutenysugaacuter beeseacutesi szoumlge kisebb mint a hataacuterszoumlg akkor feacutenytoumlreacutes joumln leacutetre ha pedig
nagyobb akkor teljes visszaverődeacutes (aacutebra 4-es feacutenysugaacuter)
Teljes visszaverődeacutes eseteacuten a feacuteny 100-a visszaverődik a hataacuterfeluumlletről
Az optikai szaacutel
Az optikai szaacutel egy koumlnnyen hajliacutethatoacute nagy tisztasaacuteguacute aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt szaacutel mely
feacutenytovaacutebbiacutetaacutesra alkalmas
Az optikai szaacutelak a teljes visszaverődeacutesek sorozataacutenak eredmeacutenyekeacutent tovaacutebbiacutetjaacutek a feacutenyt
Az optikai szaacutelak egy nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute magboacutel eacutes az ezt koumlruumllvevő kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute heacutejboacutel
aacutellnak A teljes visszaverődeacutes a keacutet reacuteteg hataacuterfeluumlleteacuten megy veacutegbe
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes)
A feheacuter feacuteny oumlsszetett nagyon sok kuumlloumlnboumlző sziacutenű feacutenysugaacuterboacutel tevődik oumlssze
Feacutenytoumlreacuteskor a kuumlloumlnboumlző sziacutenű oumlsszetevők kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben toumlrnek meg iacutegy a feheacuter feacuteny
felbomlik oumlsszetevőire Ez a jelenseacuteg a diszperzioacute vagy sziacutenszoacuteroacutedaacutes
Prizma egy haacuteromszoumlg alapuacute uumlveghasaacuteb melynek segiacutetseacutegeacutevel a feheacuter feacuteny oumlsszetevőire bonthatoacute
1
1
2
2
3
3
4 4
ℓ
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
hataacuterfeluumllet
voumlroumls
narancs
saacuterga
zoumlld
keacutek
ibolya
ernyő
feheacuter feacutenysugaacuter prizma
Biofizika jegyzet
22
A sziacutenkevereacutes
A feheacuter feacuteny sziacutenekre bontaacutesakor keletkező sziacuteneket oumlsszekeverve (egymaacutesra vetiacutetve) visszakaphatoacute a
feheacuter sziacuten
A feheacuter feacuteny oumlsszetevőiből elegendő haacuterom a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutent megfelelő araacutenyban
oumlsszekeverni a feheacuter sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz A haacuterom alapsziacuten megfelelő araacutenyuacute kevereacuteseacuteből baacutermilyen
sziacuten előaacutelliacutethatoacute az additiacutev (oumlsszeadoacute) sziacutenkevereacutes segiacutetseacutegeacutevel
A sziacutenkevereacutesnek egy maacutesik moacutedja a szubtraktiacutev (kivonoacute) sziacutenkevereacutes melynek alapsziacutenei a ciaacuten a
saacuterga eacutes a magenta Ezen technika eseteacuteben a feheacuter feacutenyből sziacutenszűrők segiacutetseacutegeacutevel adott
komponenseket kell kivonni a kiacutevaacutent sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz
Az oumlsszeadoacute sziacutenkevereacutes az elektronikus megjeleniacutetők eseteacuteben a kivonoacute a nyomdatechnikaacuteban keruumll
alkalmazaacutesra
A feacutenyinterferencia
Az a jelenseacuteg melynek soraacuten ugyanazon feacutenyforraacutesboacutel szaacutermazoacute keacutet feacutenysugaacuter a teacuter egy adott
pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy gyengiacutetve egymaacutest
A keacutetreacuteses interferencia
A feacutenyforraacutes feacutenyeacutet keacutet reacutesen kell keresztuumllbocsaacutetani majd ernyőn felfogni amelyen interferenciakeacutep
jelenik meg (vilaacutegos eacutes soumlteacutet saacutevok koumlvetik egymaacutest)
Az ernyő adott pontjaacuteban talaacutelkozoacute feacutenysugarak uacutetkuumlloumlnbseacutegeacutenek a hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott
meacuterteacuteke befolyaacutesolja azt hogy az illető pontban vilaacutegos vagy soumlteacutet saacutev jelenik meg
A polarizaacutelt feacuteny
A feacuteny transzverzaacutelis hullaacutem
A polarizaacutelt feacuteny olyan feacutenysugarakboacutel aacutell melyek elektromos tere csak egy bizonyos siacutekban vaacuteltozik
(nem pedig nagyon sok baacutermilyen iraacutenyuacute siacutekban)
pl az uumlvegről bizonyos szoumlgben visszaverődő feacutenysugarak polarizaacuteltak vagy bizonyos tiacutepusuacute LCD
kijelzők polarizaacutelt feacutenyt bocsaacutetanak ki
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek
A lencseacutek olyan aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt optikai eszkoumlzoumlk melyeknek legalaacutebb az egyik feluumllete
nem siacutekfeluumllet eacutes melyek műkoumldeacutese a feacutenytoumlreacutesen alapul
A gyűjtőlencseacutek koumlzeacuteptaacutejon vastagabbak a szeacutelek feleacute pedig elveacutekonyodnak
egysziacutenű feacutenyforraacutes
soumlteacutet saacutev vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
vilaacutegos saacutev
Biofizika jegyzet
23
optikai főtengely ndash a lencse szimmetriatengelye
O pont ndash optikai koumlzeacuteppont
F pont ndash foacutekusz
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
keresztuumllmennek a foacutekuszon
A szoacuteroacutelencseacutek koumlzeacuteptaacutejon veacutekonyabbak a szeacutelek feleacute pedig vastagabbak
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
meghosszabbiacutetaacutesaik keresztuumllmennek a foacutekuszon
F O F
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
13
az aacuteramlaacutes sebesseacutegeacutetől
a sűrűseacutegtől
A hő a hőmeacuterseacuteklet
A hő a termikus koumllcsoumlnhataacutes soraacuten bekoumlvetkező energiavaacuteltozaacutes meacuterteacuteke
Jele Q [Q] = J
A hőmeacuterseacuteklet a testek hőaacutellapotaacutet szaacutemszerűen jellemző mennyiseacuteg
Jele T [T] = K (kelvin)
Valamely test hőmeacuterseacuteklete az azt alkotoacute reacuteszecskeacutek mozgaacutesaacutenak hevesseacutegeacutevel kapcsolatos A
magasabb hőmeacuterseacuteklet hevesebb rezgő vagy gyorsabb haladoacute mozgaacutesaacutet miacuteg az alacsonyabb
hőmeacuterseacuteklet keveacutesbeacute heves rezgő vagy lassabb haladoacute mozgaacutesaacutet jelenti a reacuteszecskeacuteknek
A hőmeacuterseacuteklet egy aacutellapotot jellemez miacuteg a hő egy folyamatot
A Celsius eacutes a Kelvin hőmeacuterseacutekleti skaacutela
A Celsius-skaacutela alsoacute hataacutera a -273 degC jele t [t] = degC
A Kelvin-skaacutela alsoacute hataacutera a 0K (abszoluacutet nulla fok) jele T [T] = K
A keacutet skaacutela koumlzoumltti kuumlloumlnbseacuteg az alsoacute hataacuter eacuterteacutekeacuteben van a keacutet skaacutela el van tolva egymaacuteshoz keacutepest
273 egyseacuteggel
A keacutet skaacutela koumlzoumltti aacutetalakiacutetaacutesi keacuteplet
273tT
A hőmeacuterseacuteklet meacutereacutese hőmeacuterők
A testek hőmeacuterseacuteklete hőmeacuterőkkel meacuterhető
A meacutereacutes alapjaacuteul szolgaacutelhat peacuteldaacuteul az anyagok hőtaacutegulaacutesa vagy az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesa a
hőmeacuterseacuteklet vaacuteltozaacutesaacuteval
A hagyomaacutenyos hőmeacuterőkben olyan folyadeacutek talaacutelhatoacute amely a meacutereacutesi tartomaacutenyon beluumll folyeacutekony
halmazaacutellapotuacute marad Erre leggyakrabban az alkoholt eacutes a higanyt hasznaacuteljaacutek A hőmeacuterő egy kis
keresztmetszetű uumlvegcsővel ellaacutetott tartaacutelyboacutel eacutes az ehhez tartozoacute skaacutelaacuteboacutel aacutell A hőmeacuterseacuteklet
vaacuteltozaacutesakor a folyadeacutek megvaacuteltoztatja teacuterfogataacutet ami miatt megvaacuteltozik a csőben a folyadeacutekszint A
folyadeacutek (eacutes iacutegy a hőmeacuterővel kapcsolatban levő test) hőmeacuterseacuteklete a skaacutelaacuteroacutel olvashatoacute le (a folyadeacutek
felsziacuteneacutevel egyvonalban levő eacuterteacutek)
A digitaacutelis hőmeacuterők az elektromos ellenaacutellaacutes vaacuteltozaacutesaacutet meacuterik A meacutert analoacuteg jelek digitaacutelisakkaacute
keruumllnek aacutetalakiacutetaacutesra majd ezek alapjaacuten toumlrteacutenik az eacuterteacutek kijelzeacutese
A hővezeteacutes a hőaacuteramlaacutes a hősugaacuterzaacutes
Hővezeteacutes eseteacuten az energia reacuteszecskeacuteről ndash reacuteszecskeacutere aacutetadoacutedva terjed
A folyamat soraacuten nincs anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hővezeteacutes a szilaacuterd anyagokra jellemző
Hőaacuteramlaacutes eseteacuten az energiaacutet a reacuteszecskeacutek a hőforraacutestoacutel felveszik elszaacutelliacutetjaacutek majd leadjaacutek
A folyamat soraacuten van anyagaacuteramlaacutes (reacuteszecskeaacuteramlaacutes)
A hőaacuteramlaacutes folyadeacutekokra eacutes gaacutezokra jellemző
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten az energiaaacutetadaacutes elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban toumlrteacutenik
Hősugaacuterzaacutes eseteacuten nincs szuumlkseacuteg koumlzegre az energia aacutetadaacutesaacutehoz (pl a Nap melegiacuteti a Foumlldet)
Biofizika jegyzet
14
Az elektromos toumllteacutesmennyiseacuteg
A testek toumlltoumlttseacutegeacutenek a meacuterteacutekeacutet jellemző mennyiseacuteg
Jele Q [Q] = C (coulomb)
Egy proton toumllteacutese 16middot10-19C egy elektron toumllteacutese -16middot10-19C
Egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacutegnek koumlruumllbeluumll 6middot1018 szaacutemuacute proton toumllteacutese felel meg
Az elektromos teacuter
Az elektromos teacuter a toumlltoumltt testek azon koumlrnyezete ahol az elektromos hataacutes eacuterveacutenyesuumll
Az elektromos teacuter
nem eacuterzeacutekelhető
kimutathatoacute toumlltoumltt test segiacutetseacutegeacutevel
koumllcsoumlnhataacutest koumlzvetiacutet a toumlltoumltt testek koumlzoumltt
a toumlltoumltt testtől taacutevolodva csoumlkken az erősseacutege
Az elektromos teacuter jellemezhető az erővonalakkal Ezek olyan goumlrbeacutek melyek menteacuten egy toumlltoumltt test
elmozdul Az erővonalak a pozitiacutev toumllteacutesen kezdődnek a negatiacutevon veacutegződnek eacutes nem metszik
egymaacutest
Az elektromos potenciaacutel
Az elektromos potenciaacutel az elektromos teacuter munkaveacutegző keacutepesseacutegeacutet jellemző mennyiseacuteg
Az elektromos teacuter adott pontjaacutenak a potenciaacutelja megegyezik azzal a munkaacuteval amelyet a teacuter veacutegez
akkor amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet az adott pontboacutel a veacutegtelenbe (vagy egy
tetszőleges nullapotenciaacuteluacutenak vaacutelasztott pontba)
Jele U [U] = V (volt)
Az elektromos feszuumlltseacuteg
Az elektromos feszuumlltseacuteg az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg
Az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti feszuumlltseacuteg egyenlő azzal a munkaacuteval melyet a teacuter veacutegez akkor
amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet a keacutet pont koumlzoumltt
Jele U [U] = V (volt)
Keacutet toumlltoumltt test koumlzoumltti feszuumlltseacuteg a testek koumlzoumltti toumllteacuteskuumlloumlnbseacuteget jellemzi
Egyenfeszuumlltseacuteg vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg
Egyenfeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev sarka mindig pozitiacutev negatiacutev sarka mindig negatiacutev
marad (a sarkok nem csereacutelődnek fel az idő muacutelaacutesaacuteval)
Vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev eacutes negatiacutev sarka azonos időkoumlzoumlnkeacutent
ismeacutetlődve felcsereacutelődik (a haacuteloacutezati 230V-os 50Hz-es frekvenciaacutejuacute feszuumlltseacuteg eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent 100-szor)
A feacutemek szerkezete
A feacutemeket helyhez koumltoumltt pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes az ezek koumlzoumltt szabadon mozgoacute negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Biofizika jegyzet
15
A szabad elektronok jelenleacutete okozza azt hogy a feacutemek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
Vezetők szigetelők feacutelvezetők
A vezetők olyan anyagok melyekben jelen vannak szabad toumllteacuteshordozoacutek (elektronok ionok)
melynek koumlvetkezteacuteben ezek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
A szigetelők olyan anyagok melyekben nincsenek jelen szabad toumllteacuteshordozoacutek ezeacutert ezek rosszul
vezetik az elektromossaacutegot
A feacutelvezetők olyan anyagok melyekben szobahőmeacuterseacutekleten talaacutelhatoacutek szabad elektronok de ezek
szaacutema fuumlgg a hőmeacuterseacutekleteacutetől A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel a szabad elektronok szaacutema noumlvekszik a
feacutelvezető ellenaacutellaacutesa csoumlkken (ellenteacutetben a vezetőkkel)
A legismertebb feacutelvezetők a sziliacutecium eacutes a germaacutenium
A feacutelvezetőket adaleacutekoljaacutek (szennyezik) olyan atomokkal melyeknek eggyel toumlbb vagy kevesebb
elektronja van a kuumllső elektronheacutejon mint a feacutelvezetőnek (5 vagy 3) iacutegy leacutetrehozva n- illetve p-
tiacutepusuacute feacutelvezetőt
Az elektromos aacuteram
Az elektromos aacuteram az elektronok rendezett mozgaacutesa a feacutemekben
Mivel aacuteram nem csak feacutemekben folyhat (hanem peacuteldaacuteul folyadeacutekokban vagy gaacutezokban is)
aacuteltalaacutenosabb megfogalmazaacutesban az aacuteram a toumllteacuteshordozoacutek rendezett mozgaacutesa valamilyen anyagban
Az aacuteramkoumlroumlkben az aacuteram az aacuteramforraacutes pozitiacutev sarka felől folyik a negatiacutev feleacute (az elektronok ezzel
ellenteacutetes iraacutenyba mozognak a vezetőben)
Egyenaacuteram vaacuteltakozoacute aacuteram
Egyenaacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben nem vaacuteltozik meg (az elektronok a
vezetőben mindig ugyanabba az iraacutenyba haladnak)
Vaacuteltakozoacute aacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődve
ellenteacutetesre vaacuteltozik (az elektronok rezgő mozgaacutest veacutegeznek a vezetőben)
Az aacuteramerősseacuteg
Az aacuteramerősseacuteg megadja azt hogy egy vezető keresztmetszeteacuten egyseacutegnyi idő alatt mekkora
mennyiseacutegű toumllteacutes halad keresztuumll
Jele I [I]=A (amper)
A aacuteram hataacutesai
Hőhataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők a bennuumlk folyoacute aacuteram hataacutesaacutera felmelegszenek
A felmelegedeacutes meacuterteacuteke fuumlgg a vezető keresztmetszeteacutetől eacutes a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
ionok
elektronok
Biofizika jegyzet
16
Alkalmazaacutes vasaloacute izzoacute olvadoacute biztosiacuteteacutek villanyrezsoacute kenyeacuterpiriacutetoacute stb
Maacutegneses hataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teacuter van jelen
A maacutegneses teacuter erősseacutege fuumlgg a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
Alkalmazaacutes elektromaacutegnes hangszoacuteroacute villanymotor stb
Keacutemiai (vegyi) hataacutes Aacuterammal aacutetjaacutert folyadeacutekboacutel a folyadeacutekba helyezett elektroacutedoknaacutel anyag vaacutelik
ki az aacuteram hataacutesaacutera
Alkalmazaacutes elektroliacutezis (pl a viacutez felbontaacutesa H2-re eacutes O2-re) feacutemek veacutedőreacuteteggel toumlrteacutenő bevonaacutesa
stb
Bioloacutegiai hataacutes Az eacutelő szervezetekben az aacuteram izomreakcioacutekat vaacutelthat ki eacutes eacutegeacutesi seacuteruumlleacuteseket
okozhat Kellően nagy erősseacutegű aacuteram halaacutelos is lehet A nagyfrekvenciaacutejuacute aacuteram a vezető (a test)
feluumlleteacuten folyik nem annak belsejeacuteben iacutegy ilyen esetekben nem vaacutelt ki izomreakcioacutet (Skin-hataacutes)
A kondenzaacutetor
A kondenzaacutetor keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan elhelyezett feacutemlemezből aacutell melyek egymaacutestoacutel el
vannak szigetelve A feacutemlemezek a fegyverzetek a koumlzoumlttuumlk talaacutelhatoacute szigetelő anyag a dielektrikum
A kondenzaacutetor fegyverzetein toumllteacutesek halmozhatoacutek fel A toumllteacutesbefogadoacute keacutepesseacutege a kondenzaacutetornak
a kapacitaacutesa A kapacitaacutes meacuterteacutekegyseacutege a farad
Az elektromos ellenaacutellaacutes
A vezetők akadaacutelyozzaacutek a bennuumlk folyoacute aacuteramot gaacutetoljaacutek a toumllteacuteshordozoacutek mozgaacutesaacutet
Az elektromos ellenaacutellaacutes kifejezi azt hogy egy vezető milyen meacuterteacutekben akadaacutelyozza a benne folyoacute
aacuteramot
Jele R [R]=Ω (ohm) (Ω ndash omega)
Adott feacutemvezeteacutek elektromos ellenaacutellaacutesa fuumlgg
az anyagi minőseacutegeacutetől
a keresztmetszeteacutetől
a hosszuacutesaacutegaacutetoacutel
a hőmeacuterseacutekleteacutetől (noumlvelve a feacutem hőmeacuterseacutekleteacutet ellenaacutellaacutesa megnő csoumlkkentve azt ellenaacutellaacutesa
lecsoumlkken)
A szupravezeteacutes bizonyos feacutemek eacutes maacutes oumlsszetett vegyuumlletek azon tulajdonsaacutega hogy kellően
alacsony hőmeacuterseacutekleten elektromos ellenaacutellaacutesuk nullaacutera csoumlkken Az anyag fajtaacutejaacutetoacutel fuumlggően ez
jellemzően -170degC alatti hőmeacuterseacutekleten joumln leacutetre Ebben az aacutellapotaacuteban az anyag bdquokitasziacutetjardquo magaacuteboacutel
a maacutegneses teret Nagy erősseacutegű elektromaacutegnesekben szupravezető anyagokat alkalmaznak
Ohm toumlrveacutenye
Kapcsolatot teremt egy vezető (fogyasztoacute) ellenaacutellaacutesa a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteg eacutes a benne folyoacute aacuteram
erősseacutege koumlzoumltt
R
UI
I ndash aacuteramerősseacuteg
U ndash feszuumlltseacuteg
R ndash elektromos ellenaacutellaacutes
Egy vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutege egyenesen araacutenyos a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteggel eacutes fordiacutetottan
araacutenyos a vezető elektromos ellenaacutellaacutesaacuteval
Biofizika jegyzet
17
A voltmeacuterő
Feszuumlltseacutegmeacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
paacuterhuzamosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa nagy az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
Az ampermeacuterő
Aacuteramerősseacuteg meacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
sorosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa kicsi az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
A maacutegneses teacuter
A maacutegneses teret az elektronok rendezett mozgaacutesa hozza leacutetre Az egyes anyagok maacutegneses
tulajdonsaacutega az elektronok atomon beluumlli mozgaacutesaacutera vezethető vissza A maacutegneses tulajdonsaacutegot
mutatoacute (maacutegnesezhető) feacutemek a vas a nikkel eacutes a kobalt
Az anyagok maacutegneses tulajdonsaacutega hőmeacuterseacutekletfuumlggő A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel az illető anyag
maacutegnesezettseacutege csoumlkken eacutes kellően magas hőmeacuterseacutekleten ez meg is szűnik
Az elektromaacutegnes
Az elektromaacutegnes esteacuten a maacutegneses teret elektromos aacuteram hozza leacutetre Az elektromaacutegnes egy
tekercsből eacutes egy vasmagboacutel aacutell Az elektromaacutegnes tekercse hozza leacutetre a maacutegneses teret melyet a
tekercs belsejeacuteben elhelyezett vasmag magaacuteba sűriacutet
Az elektromaacutegnes maacutegneses tereacutenek erősseacutege az aacuteramerősseacuteg vaacuteltoztataacutesaacuteval szeacuteles tartomaacutenyban
vaacuteltoztathatoacute
A maacutegneses teacuter erővonalai
A maacutegneses teacuter jellemezhető az erővonalaival amelyek
olyan zaacutert goumlrbeacutek melyek a maacutegnes eacuteszaki poacutelusaacuteboacutel
indulnak ki eacutes a deacutelibe eacuterkeznek Ezek zaacutert vonalak
melyek a maacutegnes belsejeacuteben is folytatoacutednak Az
erővonalakat pl vasreszeleacutekkel lehet szemleacuteltetni
(laacutethatoacutevaacute tenni)
A homogeacuten maacutegneses teacuter eseteacuten az erővonalak
egyenesek egymaacutessal paacuterhuzamosak eacutes egyenlő
taacutevolsaacutegra talaacutelhatoacutek egymaacutestoacutel
A maacutegneses indukcioacutevektor
A maacutegneses teacuter jellemezhető egy fizikai mennyiseacuteggel a maacutegneses indukcioacutevektorral
Jele B
[ B
] = T (tesla)
Egy maacutesik meacuterteacutekegyseacutege a gauss (1T = 10000gauss)
R
U I
R
U I
Biofizika jegyzet
18
Az indukcioacutevektor nagysaacutega a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutet iraacuteny a maacutegneses teacuter erővonalait jellemzi
Neacutehaacuteny peacutelda a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutere
Foumlld 005mT
hűtőmaacutegnes 100mT
ferrit maacutegnes 035T
neodiacutemium maacutegnes 1-14T
MRI 1-3T
LHC szupravezető dipoacutel maacutegnesei 83T
A Lorentz erő
Maacutegneses teacuterben mozgoacute elektromosan toumlltoumltt testre valamint maacutegneses teacuterben talaacutelhatoacute aacuterammal
aacutetjaacutert vezetőre erő hat a Lorentz erő
Elektromaacutegneses hullaacutemok
Vaacuteltozoacute erősseacutegű maacutegneses teacuter a koumlrnyezeteacuteben elektromos teret kelt
Vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos teacuter a koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teret kelt
Az elektromaacutegneses teacuter vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos eacutes maacutegneses terekből tevődik oumlssze melyek
koumllcsoumlnoumlsen leacutetrehozzaacutek egymaacutest
Az elektromaacutegneses teacuternek a gyorsuloacute elektromos toumllteacutesről levaacuteloacute eacutes attoacutel fuumlggetlenuumll a teacuterben terjedő
formaacuteja az elektromaacutegneses hullaacutem
Az elektromaacutegneses hullaacutemok terjedeacutesi sebesseacutege egyenlő a feacutenysebesseacuteggel leacuteguumlres teacuterben (vagy
levegőben) c = 300000 kms
Elektromaacutegneses hullaacutemok eseteacuten az elektromos eacutes a maacutegneses terek vaacuteltozaacutesi siacutekjai egymaacutesra
merőlegesek
Az elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (hullaacutemot) gyorsuloacute toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek bocsaacutetanak ki
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (raacutedioacutehullaacutemokat) bocsaacutetanak ki az antennaacutek melyekben az elektronok
rezgő mozgaacutest veacutegeznek
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (feacutenyt) bocsaacutetanak ki az atomok elektronjai azt koumlvetően hogy az
atomok valamilyen formaacuteban energiaacutet kaptak
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (roumlntgensugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki a hirtelen lefeacutekeződő nagy sebesseacutegű
elektronok
E
B
terjedeacutesi iraacuteny
E
Biofizika jegyzet
19
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (gamma sugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki az atommagok magaacutetalakulaacutesokkor
Az elektromaacutegneses spektrum
Megnevezeacutes Hullaacutemhossz (m) Frekvencia (Hz)
Hosszuacutehullaacutemok gt 1000 lt 3∙105
Koumlzeacutephullaacutemok 1000 ndash 200 3∙105 ndash 15∙106
Aacutetmeneti hullaacutemok 200 ndash 100 15∙106 - 3∙106
Roumlvidhullaacutemok 100 ndash 10 3∙106 - 3∙107
Ultraroumlvid hullaacutemok 10 - 1 3∙107 - 3∙108
Mikrohullaacutemok 03 - 3∙10-5 109 - 1013
Infravoumlroumls feacuteny 3∙10-5 ndash 10-6 1013 - 3∙1014
Laacutethatoacute feacuteny 10-6 ndash 10-7 3∙1014 - 3∙1015
Ultraibolya feacuteny 10-7 ndash 10-8 3∙1015 - 3∙1016
Roumlntgensugarak 10-8 ndash 10-12 3∙1016 - 3∙1020
Gammasugarak 10-12 - 3∙10-14 3∙1020 - 1022
Kozmikus sugarak lt 3∙10-14 gt 1022
A fenti adatok csak taacutejeacutekoztatoacute jellegűek a tartomaacutenyok koumlzoumltt nem huacutezhatoacute eacuteles hataacuter azok reacuteszben
fedik egymaacutest
A roumlntgensugaacuterzaacutes
Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki a feacutemnek uumltkoumlző nagy sebesseacutegű elektronok mikoumlzben lelassulnak
(feacutekezeacutesi sugaacuterzaacutes) Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki azok a feacutematomok melyeknek nagyenergiaacutejuacute
elektronok uumltkoumlznek Ekkor a becsapoacutedoacute elektron az atom belső elektronheacutejaacuteroacutel kiuumlt egy elektront
melynek helyeacutere egy maacutesik elektron ugrik egy kuumllsőbb heacutejroacutel mikoumlzben elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest
bocsaacutet ki
A feacuteny jellemzői
kettős termeacuteszetű elektromaacutegneses hullaacutem eacutes reacuteszecske ndash terjedeacuteskor elektromaacutegneses
hullaacutemkeacutent az anyaggal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesakor reacuteszecskekeacutent (foton) viselkedik
egyenes vonal menteacuten terjed
terjedeacutesi sebesseacutege leacuteguumlres teacuterben (vagy levegőben) c = 300000kms
maacutes aacutetlaacutetszoacute anyagban sebesseacutege kisebb pl viacutezben 225000kms uumlvegben 200000kms
hullaacutemhossz tartomaacutenya 760nm - 380nm
A foton
A feacuteny az energiaacutet nem folytonosan hanem adagokban (kvantumokban) szaacutelliacutetja (ezeacutert az energia
kibocsaacutetaacutes eacutes elnyeleacutes is csak adagokban toumlrteacutenhet) A foton az elektromaacutegneses teacuter legkisebb
energiaegyseacutege Nyugalmi toumlmege 0 eacutes csakis feacutenysebesseacuteggel terjedhet Energiaacuteja hmiddotf ahol f a feacuteny
frekvenciaacuteja h a Planck aacutellandoacute (h = 663∙10-34Js)
A feacutenyvisszaverődeacutes eacutes toumlrveacutenyei
A feacutenyvisszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve ndash amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe
Biofizika jegyzet
20
i ndash beeseacutesi szoumlg irsquo ndash visszaverődeacutesi szoumlg
I A beeső feacutenysugaacuter a beeseacutesi merőleges eacutes a visszavert feacutenysugaacuter egy siacutekban van
II A beeseacutesi eacutes a visszaverődeacutesi szoumlgek egymaacutessal egyenlők (i = irsquo)
A feacutenytoumlreacutes a toumlreacutesmutatoacute
A feacutenytoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve - amely keacutet aacutetlaacutetszoacute anyagot
elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash aacutetleacutep a maacutesodik koumlzegbe uacutegy hogy megvaacuteltozik terjedeacutesi iraacutenya
A jelenseacuteg azeacutert koumlvetkezik be mert a feacuteny a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjed
A toumlreacutesmutatoacute a feacutenytoumlreacutes meacuterteacutekeacutet jellemző araacutenyszaacutem
Jele n
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete (abszoluacutet toumlreacutesmutatoacute)
anyagbanilletőazsebesseacutegeterjedeacutesifeacutenya
teacuterbenleacuteguumlressebesseacutegeterjedeacutesifeacutenyan
A toumlreacutesmutatoacute szaacutemeacuterteacuteke nem lehet 1-neacutel kisebb (n = 1 leacuteguumlres teacuter vagy levegő eseteacuten)
pl nviacutez = 133 nuumlveg = 15
Ha a feacuteny kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl levegőből
viacutezbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg (r) kisebb mint a beeseacutesi (i) ha nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet
kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl viacutezből levegőbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg nagyobb mint a beeseacutesi A
merőlegesen beeső feacutenysugaacuter nem toumlrik meg
A teljes visszaverődeacutes
Ha a feacuteny nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba akkor a toumlreacutesi szoumlg
nagyobb mint a beeseacutesi szoumlg (aacutebra 1-es eacutes 2-es feacutenysugaacuter)
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
megtoumlrt feacutenysugaacuter beeseacutesi
merőleges
i
r
n1 pl levegő
n2 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i
6
megtoumlrt feacutenysugaacuter
1 anyag
2 anyag
hataacuterfeluumllet
beeső feacutenysugaacuter
visszavert feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i irsquo
Biofizika jegyzet
21
Ha a beeseacutesi szoumlg eleacuter egy kellően nagy eacuterteacuteket akkor a toumlreacutesi szoumlg 90deg lesz ndash a feacuteny nem leacutep aacutet a
maacutesodik anyagba (aacutebra 3-as feacutenysugaacuter) Ez a beeseacutesi szoumlg a hataacuterszoumlg (ℓ)
Ha a beeső feacutenysugaacuter beeseacutesi szoumlge kisebb mint a hataacuterszoumlg akkor feacutenytoumlreacutes joumln leacutetre ha pedig
nagyobb akkor teljes visszaverődeacutes (aacutebra 4-es feacutenysugaacuter)
Teljes visszaverődeacutes eseteacuten a feacuteny 100-a visszaverődik a hataacuterfeluumlletről
Az optikai szaacutel
Az optikai szaacutel egy koumlnnyen hajliacutethatoacute nagy tisztasaacuteguacute aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt szaacutel mely
feacutenytovaacutebbiacutetaacutesra alkalmas
Az optikai szaacutelak a teljes visszaverődeacutesek sorozataacutenak eredmeacutenyekeacutent tovaacutebbiacutetjaacutek a feacutenyt
Az optikai szaacutelak egy nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute magboacutel eacutes az ezt koumlruumllvevő kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute heacutejboacutel
aacutellnak A teljes visszaverődeacutes a keacutet reacuteteg hataacuterfeluumlleteacuten megy veacutegbe
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes)
A feheacuter feacuteny oumlsszetett nagyon sok kuumlloumlnboumlző sziacutenű feacutenysugaacuterboacutel tevődik oumlssze
Feacutenytoumlreacuteskor a kuumlloumlnboumlző sziacutenű oumlsszetevők kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben toumlrnek meg iacutegy a feheacuter feacuteny
felbomlik oumlsszetevőire Ez a jelenseacuteg a diszperzioacute vagy sziacutenszoacuteroacutedaacutes
Prizma egy haacuteromszoumlg alapuacute uumlveghasaacuteb melynek segiacutetseacutegeacutevel a feheacuter feacuteny oumlsszetevőire bonthatoacute
1
1
2
2
3
3
4 4
ℓ
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
hataacuterfeluumllet
voumlroumls
narancs
saacuterga
zoumlld
keacutek
ibolya
ernyő
feheacuter feacutenysugaacuter prizma
Biofizika jegyzet
22
A sziacutenkevereacutes
A feheacuter feacuteny sziacutenekre bontaacutesakor keletkező sziacuteneket oumlsszekeverve (egymaacutesra vetiacutetve) visszakaphatoacute a
feheacuter sziacuten
A feheacuter feacuteny oumlsszetevőiből elegendő haacuterom a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutent megfelelő araacutenyban
oumlsszekeverni a feheacuter sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz A haacuterom alapsziacuten megfelelő araacutenyuacute kevereacuteseacuteből baacutermilyen
sziacuten előaacutelliacutethatoacute az additiacutev (oumlsszeadoacute) sziacutenkevereacutes segiacutetseacutegeacutevel
A sziacutenkevereacutesnek egy maacutesik moacutedja a szubtraktiacutev (kivonoacute) sziacutenkevereacutes melynek alapsziacutenei a ciaacuten a
saacuterga eacutes a magenta Ezen technika eseteacuteben a feheacuter feacutenyből sziacutenszűrők segiacutetseacutegeacutevel adott
komponenseket kell kivonni a kiacutevaacutent sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz
Az oumlsszeadoacute sziacutenkevereacutes az elektronikus megjeleniacutetők eseteacuteben a kivonoacute a nyomdatechnikaacuteban keruumll
alkalmazaacutesra
A feacutenyinterferencia
Az a jelenseacuteg melynek soraacuten ugyanazon feacutenyforraacutesboacutel szaacutermazoacute keacutet feacutenysugaacuter a teacuter egy adott
pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy gyengiacutetve egymaacutest
A keacutetreacuteses interferencia
A feacutenyforraacutes feacutenyeacutet keacutet reacutesen kell keresztuumllbocsaacutetani majd ernyőn felfogni amelyen interferenciakeacutep
jelenik meg (vilaacutegos eacutes soumlteacutet saacutevok koumlvetik egymaacutest)
Az ernyő adott pontjaacuteban talaacutelkozoacute feacutenysugarak uacutetkuumlloumlnbseacutegeacutenek a hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott
meacuterteacuteke befolyaacutesolja azt hogy az illető pontban vilaacutegos vagy soumlteacutet saacutev jelenik meg
A polarizaacutelt feacuteny
A feacuteny transzverzaacutelis hullaacutem
A polarizaacutelt feacuteny olyan feacutenysugarakboacutel aacutell melyek elektromos tere csak egy bizonyos siacutekban vaacuteltozik
(nem pedig nagyon sok baacutermilyen iraacutenyuacute siacutekban)
pl az uumlvegről bizonyos szoumlgben visszaverődő feacutenysugarak polarizaacuteltak vagy bizonyos tiacutepusuacute LCD
kijelzők polarizaacutelt feacutenyt bocsaacutetanak ki
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek
A lencseacutek olyan aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt optikai eszkoumlzoumlk melyeknek legalaacutebb az egyik feluumllete
nem siacutekfeluumllet eacutes melyek műkoumldeacutese a feacutenytoumlreacutesen alapul
A gyűjtőlencseacutek koumlzeacuteptaacutejon vastagabbak a szeacutelek feleacute pedig elveacutekonyodnak
egysziacutenű feacutenyforraacutes
soumlteacutet saacutev vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
vilaacutegos saacutev
Biofizika jegyzet
23
optikai főtengely ndash a lencse szimmetriatengelye
O pont ndash optikai koumlzeacuteppont
F pont ndash foacutekusz
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
keresztuumllmennek a foacutekuszon
A szoacuteroacutelencseacutek koumlzeacuteptaacutejon veacutekonyabbak a szeacutelek feleacute pedig vastagabbak
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
meghosszabbiacutetaacutesaik keresztuumllmennek a foacutekuszon
F O F
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
14
Az elektromos toumllteacutesmennyiseacuteg
A testek toumlltoumlttseacutegeacutenek a meacuterteacutekeacutet jellemző mennyiseacuteg
Jele Q [Q] = C (coulomb)
Egy proton toumllteacutese 16middot10-19C egy elektron toumllteacutese -16middot10-19C
Egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacutegnek koumlruumllbeluumll 6middot1018 szaacutemuacute proton toumllteacutese felel meg
Az elektromos teacuter
Az elektromos teacuter a toumlltoumltt testek azon koumlrnyezete ahol az elektromos hataacutes eacuterveacutenyesuumll
Az elektromos teacuter
nem eacuterzeacutekelhető
kimutathatoacute toumlltoumltt test segiacutetseacutegeacutevel
koumllcsoumlnhataacutest koumlzvetiacutet a toumlltoumltt testek koumlzoumltt
a toumlltoumltt testtől taacutevolodva csoumlkken az erősseacutege
Az elektromos teacuter jellemezhető az erővonalakkal Ezek olyan goumlrbeacutek melyek menteacuten egy toumlltoumltt test
elmozdul Az erővonalak a pozitiacutev toumllteacutesen kezdődnek a negatiacutevon veacutegződnek eacutes nem metszik
egymaacutest
Az elektromos potenciaacutel
Az elektromos potenciaacutel az elektromos teacuter munkaveacutegző keacutepesseacutegeacutet jellemző mennyiseacuteg
Az elektromos teacuter adott pontjaacutenak a potenciaacutelja megegyezik azzal a munkaacuteval amelyet a teacuter veacutegez
akkor amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet az adott pontboacutel a veacutegtelenbe (vagy egy
tetszőleges nullapotenciaacuteluacutenak vaacutelasztott pontba)
Jele U [U] = V (volt)
Az elektromos feszuumlltseacuteg
Az elektromos feszuumlltseacuteg az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg
Az elektromos teacuter keacutet pontja koumlzoumltti feszuumlltseacuteg egyenlő azzal a munkaacuteval melyet a teacuter veacutegez akkor
amikor egy coulombnyi toumllteacutesmennyiseacuteget elmozdiacutet a keacutet pont koumlzoumltt
Jele U [U] = V (volt)
Keacutet toumlltoumltt test koumlzoumltti feszuumlltseacuteg a testek koumlzoumltti toumllteacuteskuumlloumlnbseacuteget jellemzi
Egyenfeszuumlltseacuteg vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg
Egyenfeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev sarka mindig pozitiacutev negatiacutev sarka mindig negatiacutev
marad (a sarkok nem csereacutelődnek fel az idő muacutelaacutesaacuteval)
Vaacuteltakozoacutefeszuumlltseacuteg eseteacuten a feszuumlltseacutegforraacutes pozitiacutev eacutes negatiacutev sarka azonos időkoumlzoumlnkeacutent
ismeacutetlődve felcsereacutelődik (a haacuteloacutezati 230V-os 50Hz-es frekvenciaacutejuacute feszuumlltseacuteg eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent 100-szor)
A feacutemek szerkezete
A feacutemeket helyhez koumltoumltt pozitiacutev toumllteacutesű ionok eacutes az ezek koumlzoumltt szabadon mozgoacute negatiacutev toumllteacutesű
elektronok alkotjaacutek
Biofizika jegyzet
15
A szabad elektronok jelenleacutete okozza azt hogy a feacutemek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
Vezetők szigetelők feacutelvezetők
A vezetők olyan anyagok melyekben jelen vannak szabad toumllteacuteshordozoacutek (elektronok ionok)
melynek koumlvetkezteacuteben ezek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
A szigetelők olyan anyagok melyekben nincsenek jelen szabad toumllteacuteshordozoacutek ezeacutert ezek rosszul
vezetik az elektromossaacutegot
A feacutelvezetők olyan anyagok melyekben szobahőmeacuterseacutekleten talaacutelhatoacutek szabad elektronok de ezek
szaacutema fuumlgg a hőmeacuterseacutekleteacutetől A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel a szabad elektronok szaacutema noumlvekszik a
feacutelvezető ellenaacutellaacutesa csoumlkken (ellenteacutetben a vezetőkkel)
A legismertebb feacutelvezetők a sziliacutecium eacutes a germaacutenium
A feacutelvezetőket adaleacutekoljaacutek (szennyezik) olyan atomokkal melyeknek eggyel toumlbb vagy kevesebb
elektronja van a kuumllső elektronheacutejon mint a feacutelvezetőnek (5 vagy 3) iacutegy leacutetrehozva n- illetve p-
tiacutepusuacute feacutelvezetőt
Az elektromos aacuteram
Az elektromos aacuteram az elektronok rendezett mozgaacutesa a feacutemekben
Mivel aacuteram nem csak feacutemekben folyhat (hanem peacuteldaacuteul folyadeacutekokban vagy gaacutezokban is)
aacuteltalaacutenosabb megfogalmazaacutesban az aacuteram a toumllteacuteshordozoacutek rendezett mozgaacutesa valamilyen anyagban
Az aacuteramkoumlroumlkben az aacuteram az aacuteramforraacutes pozitiacutev sarka felől folyik a negatiacutev feleacute (az elektronok ezzel
ellenteacutetes iraacutenyba mozognak a vezetőben)
Egyenaacuteram vaacuteltakozoacute aacuteram
Egyenaacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben nem vaacuteltozik meg (az elektronok a
vezetőben mindig ugyanabba az iraacutenyba haladnak)
Vaacuteltakozoacute aacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődve
ellenteacutetesre vaacuteltozik (az elektronok rezgő mozgaacutest veacutegeznek a vezetőben)
Az aacuteramerősseacuteg
Az aacuteramerősseacuteg megadja azt hogy egy vezető keresztmetszeteacuten egyseacutegnyi idő alatt mekkora
mennyiseacutegű toumllteacutes halad keresztuumll
Jele I [I]=A (amper)
A aacuteram hataacutesai
Hőhataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők a bennuumlk folyoacute aacuteram hataacutesaacutera felmelegszenek
A felmelegedeacutes meacuterteacuteke fuumlgg a vezető keresztmetszeteacutetől eacutes a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
ionok
elektronok
Biofizika jegyzet
16
Alkalmazaacutes vasaloacute izzoacute olvadoacute biztosiacuteteacutek villanyrezsoacute kenyeacuterpiriacutetoacute stb
Maacutegneses hataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teacuter van jelen
A maacutegneses teacuter erősseacutege fuumlgg a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
Alkalmazaacutes elektromaacutegnes hangszoacuteroacute villanymotor stb
Keacutemiai (vegyi) hataacutes Aacuterammal aacutetjaacutert folyadeacutekboacutel a folyadeacutekba helyezett elektroacutedoknaacutel anyag vaacutelik
ki az aacuteram hataacutesaacutera
Alkalmazaacutes elektroliacutezis (pl a viacutez felbontaacutesa H2-re eacutes O2-re) feacutemek veacutedőreacuteteggel toumlrteacutenő bevonaacutesa
stb
Bioloacutegiai hataacutes Az eacutelő szervezetekben az aacuteram izomreakcioacutekat vaacutelthat ki eacutes eacutegeacutesi seacuteruumlleacuteseket
okozhat Kellően nagy erősseacutegű aacuteram halaacutelos is lehet A nagyfrekvenciaacutejuacute aacuteram a vezető (a test)
feluumlleteacuten folyik nem annak belsejeacuteben iacutegy ilyen esetekben nem vaacutelt ki izomreakcioacutet (Skin-hataacutes)
A kondenzaacutetor
A kondenzaacutetor keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan elhelyezett feacutemlemezből aacutell melyek egymaacutestoacutel el
vannak szigetelve A feacutemlemezek a fegyverzetek a koumlzoumlttuumlk talaacutelhatoacute szigetelő anyag a dielektrikum
A kondenzaacutetor fegyverzetein toumllteacutesek halmozhatoacutek fel A toumllteacutesbefogadoacute keacutepesseacutege a kondenzaacutetornak
a kapacitaacutesa A kapacitaacutes meacuterteacutekegyseacutege a farad
Az elektromos ellenaacutellaacutes
A vezetők akadaacutelyozzaacutek a bennuumlk folyoacute aacuteramot gaacutetoljaacutek a toumllteacuteshordozoacutek mozgaacutesaacutet
Az elektromos ellenaacutellaacutes kifejezi azt hogy egy vezető milyen meacuterteacutekben akadaacutelyozza a benne folyoacute
aacuteramot
Jele R [R]=Ω (ohm) (Ω ndash omega)
Adott feacutemvezeteacutek elektromos ellenaacutellaacutesa fuumlgg
az anyagi minőseacutegeacutetől
a keresztmetszeteacutetől
a hosszuacutesaacutegaacutetoacutel
a hőmeacuterseacutekleteacutetől (noumlvelve a feacutem hőmeacuterseacutekleteacutet ellenaacutellaacutesa megnő csoumlkkentve azt ellenaacutellaacutesa
lecsoumlkken)
A szupravezeteacutes bizonyos feacutemek eacutes maacutes oumlsszetett vegyuumlletek azon tulajdonsaacutega hogy kellően
alacsony hőmeacuterseacutekleten elektromos ellenaacutellaacutesuk nullaacutera csoumlkken Az anyag fajtaacutejaacutetoacutel fuumlggően ez
jellemzően -170degC alatti hőmeacuterseacutekleten joumln leacutetre Ebben az aacutellapotaacuteban az anyag bdquokitasziacutetjardquo magaacuteboacutel
a maacutegneses teret Nagy erősseacutegű elektromaacutegnesekben szupravezető anyagokat alkalmaznak
Ohm toumlrveacutenye
Kapcsolatot teremt egy vezető (fogyasztoacute) ellenaacutellaacutesa a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteg eacutes a benne folyoacute aacuteram
erősseacutege koumlzoumltt
R
UI
I ndash aacuteramerősseacuteg
U ndash feszuumlltseacuteg
R ndash elektromos ellenaacutellaacutes
Egy vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutege egyenesen araacutenyos a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteggel eacutes fordiacutetottan
araacutenyos a vezető elektromos ellenaacutellaacutesaacuteval
Biofizika jegyzet
17
A voltmeacuterő
Feszuumlltseacutegmeacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
paacuterhuzamosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa nagy az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
Az ampermeacuterő
Aacuteramerősseacuteg meacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
sorosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa kicsi az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
A maacutegneses teacuter
A maacutegneses teret az elektronok rendezett mozgaacutesa hozza leacutetre Az egyes anyagok maacutegneses
tulajdonsaacutega az elektronok atomon beluumlli mozgaacutesaacutera vezethető vissza A maacutegneses tulajdonsaacutegot
mutatoacute (maacutegnesezhető) feacutemek a vas a nikkel eacutes a kobalt
Az anyagok maacutegneses tulajdonsaacutega hőmeacuterseacutekletfuumlggő A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel az illető anyag
maacutegnesezettseacutege csoumlkken eacutes kellően magas hőmeacuterseacutekleten ez meg is szűnik
Az elektromaacutegnes
Az elektromaacutegnes esteacuten a maacutegneses teret elektromos aacuteram hozza leacutetre Az elektromaacutegnes egy
tekercsből eacutes egy vasmagboacutel aacutell Az elektromaacutegnes tekercse hozza leacutetre a maacutegneses teret melyet a
tekercs belsejeacuteben elhelyezett vasmag magaacuteba sűriacutet
Az elektromaacutegnes maacutegneses tereacutenek erősseacutege az aacuteramerősseacuteg vaacuteltoztataacutesaacuteval szeacuteles tartomaacutenyban
vaacuteltoztathatoacute
A maacutegneses teacuter erővonalai
A maacutegneses teacuter jellemezhető az erővonalaival amelyek
olyan zaacutert goumlrbeacutek melyek a maacutegnes eacuteszaki poacutelusaacuteboacutel
indulnak ki eacutes a deacutelibe eacuterkeznek Ezek zaacutert vonalak
melyek a maacutegnes belsejeacuteben is folytatoacutednak Az
erővonalakat pl vasreszeleacutekkel lehet szemleacuteltetni
(laacutethatoacutevaacute tenni)
A homogeacuten maacutegneses teacuter eseteacuten az erővonalak
egyenesek egymaacutessal paacuterhuzamosak eacutes egyenlő
taacutevolsaacutegra talaacutelhatoacutek egymaacutestoacutel
A maacutegneses indukcioacutevektor
A maacutegneses teacuter jellemezhető egy fizikai mennyiseacuteggel a maacutegneses indukcioacutevektorral
Jele B
[ B
] = T (tesla)
Egy maacutesik meacuterteacutekegyseacutege a gauss (1T = 10000gauss)
R
U I
R
U I
Biofizika jegyzet
18
Az indukcioacutevektor nagysaacutega a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutet iraacuteny a maacutegneses teacuter erővonalait jellemzi
Neacutehaacuteny peacutelda a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutere
Foumlld 005mT
hűtőmaacutegnes 100mT
ferrit maacutegnes 035T
neodiacutemium maacutegnes 1-14T
MRI 1-3T
LHC szupravezető dipoacutel maacutegnesei 83T
A Lorentz erő
Maacutegneses teacuterben mozgoacute elektromosan toumlltoumltt testre valamint maacutegneses teacuterben talaacutelhatoacute aacuterammal
aacutetjaacutert vezetőre erő hat a Lorentz erő
Elektromaacutegneses hullaacutemok
Vaacuteltozoacute erősseacutegű maacutegneses teacuter a koumlrnyezeteacuteben elektromos teret kelt
Vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos teacuter a koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teret kelt
Az elektromaacutegneses teacuter vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos eacutes maacutegneses terekből tevődik oumlssze melyek
koumllcsoumlnoumlsen leacutetrehozzaacutek egymaacutest
Az elektromaacutegneses teacuternek a gyorsuloacute elektromos toumllteacutesről levaacuteloacute eacutes attoacutel fuumlggetlenuumll a teacuterben terjedő
formaacuteja az elektromaacutegneses hullaacutem
Az elektromaacutegneses hullaacutemok terjedeacutesi sebesseacutege egyenlő a feacutenysebesseacuteggel leacuteguumlres teacuterben (vagy
levegőben) c = 300000 kms
Elektromaacutegneses hullaacutemok eseteacuten az elektromos eacutes a maacutegneses terek vaacuteltozaacutesi siacutekjai egymaacutesra
merőlegesek
Az elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (hullaacutemot) gyorsuloacute toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek bocsaacutetanak ki
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (raacutedioacutehullaacutemokat) bocsaacutetanak ki az antennaacutek melyekben az elektronok
rezgő mozgaacutest veacutegeznek
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (feacutenyt) bocsaacutetanak ki az atomok elektronjai azt koumlvetően hogy az
atomok valamilyen formaacuteban energiaacutet kaptak
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (roumlntgensugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki a hirtelen lefeacutekeződő nagy sebesseacutegű
elektronok
E
B
terjedeacutesi iraacuteny
E
Biofizika jegyzet
19
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (gamma sugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki az atommagok magaacutetalakulaacutesokkor
Az elektromaacutegneses spektrum
Megnevezeacutes Hullaacutemhossz (m) Frekvencia (Hz)
Hosszuacutehullaacutemok gt 1000 lt 3∙105
Koumlzeacutephullaacutemok 1000 ndash 200 3∙105 ndash 15∙106
Aacutetmeneti hullaacutemok 200 ndash 100 15∙106 - 3∙106
Roumlvidhullaacutemok 100 ndash 10 3∙106 - 3∙107
Ultraroumlvid hullaacutemok 10 - 1 3∙107 - 3∙108
Mikrohullaacutemok 03 - 3∙10-5 109 - 1013
Infravoumlroumls feacuteny 3∙10-5 ndash 10-6 1013 - 3∙1014
Laacutethatoacute feacuteny 10-6 ndash 10-7 3∙1014 - 3∙1015
Ultraibolya feacuteny 10-7 ndash 10-8 3∙1015 - 3∙1016
Roumlntgensugarak 10-8 ndash 10-12 3∙1016 - 3∙1020
Gammasugarak 10-12 - 3∙10-14 3∙1020 - 1022
Kozmikus sugarak lt 3∙10-14 gt 1022
A fenti adatok csak taacutejeacutekoztatoacute jellegűek a tartomaacutenyok koumlzoumltt nem huacutezhatoacute eacuteles hataacuter azok reacuteszben
fedik egymaacutest
A roumlntgensugaacuterzaacutes
Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki a feacutemnek uumltkoumlző nagy sebesseacutegű elektronok mikoumlzben lelassulnak
(feacutekezeacutesi sugaacuterzaacutes) Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki azok a feacutematomok melyeknek nagyenergiaacutejuacute
elektronok uumltkoumlznek Ekkor a becsapoacutedoacute elektron az atom belső elektronheacutejaacuteroacutel kiuumlt egy elektront
melynek helyeacutere egy maacutesik elektron ugrik egy kuumllsőbb heacutejroacutel mikoumlzben elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest
bocsaacutet ki
A feacuteny jellemzői
kettős termeacuteszetű elektromaacutegneses hullaacutem eacutes reacuteszecske ndash terjedeacuteskor elektromaacutegneses
hullaacutemkeacutent az anyaggal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesakor reacuteszecskekeacutent (foton) viselkedik
egyenes vonal menteacuten terjed
terjedeacutesi sebesseacutege leacuteguumlres teacuterben (vagy levegőben) c = 300000kms
maacutes aacutetlaacutetszoacute anyagban sebesseacutege kisebb pl viacutezben 225000kms uumlvegben 200000kms
hullaacutemhossz tartomaacutenya 760nm - 380nm
A foton
A feacuteny az energiaacutet nem folytonosan hanem adagokban (kvantumokban) szaacutelliacutetja (ezeacutert az energia
kibocsaacutetaacutes eacutes elnyeleacutes is csak adagokban toumlrteacutenhet) A foton az elektromaacutegneses teacuter legkisebb
energiaegyseacutege Nyugalmi toumlmege 0 eacutes csakis feacutenysebesseacuteggel terjedhet Energiaacuteja hmiddotf ahol f a feacuteny
frekvenciaacuteja h a Planck aacutellandoacute (h = 663∙10-34Js)
A feacutenyvisszaverődeacutes eacutes toumlrveacutenyei
A feacutenyvisszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve ndash amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe
Biofizika jegyzet
20
i ndash beeseacutesi szoumlg irsquo ndash visszaverődeacutesi szoumlg
I A beeső feacutenysugaacuter a beeseacutesi merőleges eacutes a visszavert feacutenysugaacuter egy siacutekban van
II A beeseacutesi eacutes a visszaverődeacutesi szoumlgek egymaacutessal egyenlők (i = irsquo)
A feacutenytoumlreacutes a toumlreacutesmutatoacute
A feacutenytoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve - amely keacutet aacutetlaacutetszoacute anyagot
elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash aacutetleacutep a maacutesodik koumlzegbe uacutegy hogy megvaacuteltozik terjedeacutesi iraacutenya
A jelenseacuteg azeacutert koumlvetkezik be mert a feacuteny a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjed
A toumlreacutesmutatoacute a feacutenytoumlreacutes meacuterteacutekeacutet jellemző araacutenyszaacutem
Jele n
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete (abszoluacutet toumlreacutesmutatoacute)
anyagbanilletőazsebesseacutegeterjedeacutesifeacutenya
teacuterbenleacuteguumlressebesseacutegeterjedeacutesifeacutenyan
A toumlreacutesmutatoacute szaacutemeacuterteacuteke nem lehet 1-neacutel kisebb (n = 1 leacuteguumlres teacuter vagy levegő eseteacuten)
pl nviacutez = 133 nuumlveg = 15
Ha a feacuteny kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl levegőből
viacutezbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg (r) kisebb mint a beeseacutesi (i) ha nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet
kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl viacutezből levegőbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg nagyobb mint a beeseacutesi A
merőlegesen beeső feacutenysugaacuter nem toumlrik meg
A teljes visszaverődeacutes
Ha a feacuteny nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba akkor a toumlreacutesi szoumlg
nagyobb mint a beeseacutesi szoumlg (aacutebra 1-es eacutes 2-es feacutenysugaacuter)
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
megtoumlrt feacutenysugaacuter beeseacutesi
merőleges
i
r
n1 pl levegő
n2 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i
6
megtoumlrt feacutenysugaacuter
1 anyag
2 anyag
hataacuterfeluumllet
beeső feacutenysugaacuter
visszavert feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i irsquo
Biofizika jegyzet
21
Ha a beeseacutesi szoumlg eleacuter egy kellően nagy eacuterteacuteket akkor a toumlreacutesi szoumlg 90deg lesz ndash a feacuteny nem leacutep aacutet a
maacutesodik anyagba (aacutebra 3-as feacutenysugaacuter) Ez a beeseacutesi szoumlg a hataacuterszoumlg (ℓ)
Ha a beeső feacutenysugaacuter beeseacutesi szoumlge kisebb mint a hataacuterszoumlg akkor feacutenytoumlreacutes joumln leacutetre ha pedig
nagyobb akkor teljes visszaverődeacutes (aacutebra 4-es feacutenysugaacuter)
Teljes visszaverődeacutes eseteacuten a feacuteny 100-a visszaverődik a hataacuterfeluumlletről
Az optikai szaacutel
Az optikai szaacutel egy koumlnnyen hajliacutethatoacute nagy tisztasaacuteguacute aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt szaacutel mely
feacutenytovaacutebbiacutetaacutesra alkalmas
Az optikai szaacutelak a teljes visszaverődeacutesek sorozataacutenak eredmeacutenyekeacutent tovaacutebbiacutetjaacutek a feacutenyt
Az optikai szaacutelak egy nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute magboacutel eacutes az ezt koumlruumllvevő kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute heacutejboacutel
aacutellnak A teljes visszaverődeacutes a keacutet reacuteteg hataacuterfeluumlleteacuten megy veacutegbe
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes)
A feheacuter feacuteny oumlsszetett nagyon sok kuumlloumlnboumlző sziacutenű feacutenysugaacuterboacutel tevődik oumlssze
Feacutenytoumlreacuteskor a kuumlloumlnboumlző sziacutenű oumlsszetevők kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben toumlrnek meg iacutegy a feheacuter feacuteny
felbomlik oumlsszetevőire Ez a jelenseacuteg a diszperzioacute vagy sziacutenszoacuteroacutedaacutes
Prizma egy haacuteromszoumlg alapuacute uumlveghasaacuteb melynek segiacutetseacutegeacutevel a feheacuter feacuteny oumlsszetevőire bonthatoacute
1
1
2
2
3
3
4 4
ℓ
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
hataacuterfeluumllet
voumlroumls
narancs
saacuterga
zoumlld
keacutek
ibolya
ernyő
feheacuter feacutenysugaacuter prizma
Biofizika jegyzet
22
A sziacutenkevereacutes
A feheacuter feacuteny sziacutenekre bontaacutesakor keletkező sziacuteneket oumlsszekeverve (egymaacutesra vetiacutetve) visszakaphatoacute a
feheacuter sziacuten
A feheacuter feacuteny oumlsszetevőiből elegendő haacuterom a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutent megfelelő araacutenyban
oumlsszekeverni a feheacuter sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz A haacuterom alapsziacuten megfelelő araacutenyuacute kevereacuteseacuteből baacutermilyen
sziacuten előaacutelliacutethatoacute az additiacutev (oumlsszeadoacute) sziacutenkevereacutes segiacutetseacutegeacutevel
A sziacutenkevereacutesnek egy maacutesik moacutedja a szubtraktiacutev (kivonoacute) sziacutenkevereacutes melynek alapsziacutenei a ciaacuten a
saacuterga eacutes a magenta Ezen technika eseteacuteben a feheacuter feacutenyből sziacutenszűrők segiacutetseacutegeacutevel adott
komponenseket kell kivonni a kiacutevaacutent sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz
Az oumlsszeadoacute sziacutenkevereacutes az elektronikus megjeleniacutetők eseteacuteben a kivonoacute a nyomdatechnikaacuteban keruumll
alkalmazaacutesra
A feacutenyinterferencia
Az a jelenseacuteg melynek soraacuten ugyanazon feacutenyforraacutesboacutel szaacutermazoacute keacutet feacutenysugaacuter a teacuter egy adott
pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy gyengiacutetve egymaacutest
A keacutetreacuteses interferencia
A feacutenyforraacutes feacutenyeacutet keacutet reacutesen kell keresztuumllbocsaacutetani majd ernyőn felfogni amelyen interferenciakeacutep
jelenik meg (vilaacutegos eacutes soumlteacutet saacutevok koumlvetik egymaacutest)
Az ernyő adott pontjaacuteban talaacutelkozoacute feacutenysugarak uacutetkuumlloumlnbseacutegeacutenek a hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott
meacuterteacuteke befolyaacutesolja azt hogy az illető pontban vilaacutegos vagy soumlteacutet saacutev jelenik meg
A polarizaacutelt feacuteny
A feacuteny transzverzaacutelis hullaacutem
A polarizaacutelt feacuteny olyan feacutenysugarakboacutel aacutell melyek elektromos tere csak egy bizonyos siacutekban vaacuteltozik
(nem pedig nagyon sok baacutermilyen iraacutenyuacute siacutekban)
pl az uumlvegről bizonyos szoumlgben visszaverődő feacutenysugarak polarizaacuteltak vagy bizonyos tiacutepusuacute LCD
kijelzők polarizaacutelt feacutenyt bocsaacutetanak ki
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek
A lencseacutek olyan aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt optikai eszkoumlzoumlk melyeknek legalaacutebb az egyik feluumllete
nem siacutekfeluumllet eacutes melyek műkoumldeacutese a feacutenytoumlreacutesen alapul
A gyűjtőlencseacutek koumlzeacuteptaacutejon vastagabbak a szeacutelek feleacute pedig elveacutekonyodnak
egysziacutenű feacutenyforraacutes
soumlteacutet saacutev vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
vilaacutegos saacutev
Biofizika jegyzet
23
optikai főtengely ndash a lencse szimmetriatengelye
O pont ndash optikai koumlzeacuteppont
F pont ndash foacutekusz
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
keresztuumllmennek a foacutekuszon
A szoacuteroacutelencseacutek koumlzeacuteptaacutejon veacutekonyabbak a szeacutelek feleacute pedig vastagabbak
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
meghosszabbiacutetaacutesaik keresztuumllmennek a foacutekuszon
F O F
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
15
A szabad elektronok jelenleacutete okozza azt hogy a feacutemek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
Vezetők szigetelők feacutelvezetők
A vezetők olyan anyagok melyekben jelen vannak szabad toumllteacuteshordozoacutek (elektronok ionok)
melynek koumlvetkezteacuteben ezek joacutel vezetik az elektromossaacutegot
A szigetelők olyan anyagok melyekben nincsenek jelen szabad toumllteacuteshordozoacutek ezeacutert ezek rosszul
vezetik az elektromossaacutegot
A feacutelvezetők olyan anyagok melyekben szobahőmeacuterseacutekleten talaacutelhatoacutek szabad elektronok de ezek
szaacutema fuumlgg a hőmeacuterseacutekleteacutetől A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel a szabad elektronok szaacutema noumlvekszik a
feacutelvezető ellenaacutellaacutesa csoumlkken (ellenteacutetben a vezetőkkel)
A legismertebb feacutelvezetők a sziliacutecium eacutes a germaacutenium
A feacutelvezetőket adaleacutekoljaacutek (szennyezik) olyan atomokkal melyeknek eggyel toumlbb vagy kevesebb
elektronja van a kuumllső elektronheacutejon mint a feacutelvezetőnek (5 vagy 3) iacutegy leacutetrehozva n- illetve p-
tiacutepusuacute feacutelvezetőt
Az elektromos aacuteram
Az elektromos aacuteram az elektronok rendezett mozgaacutesa a feacutemekben
Mivel aacuteram nem csak feacutemekben folyhat (hanem peacuteldaacuteul folyadeacutekokban vagy gaacutezokban is)
aacuteltalaacutenosabb megfogalmazaacutesban az aacuteram a toumllteacuteshordozoacutek rendezett mozgaacutesa valamilyen anyagban
Az aacuteramkoumlroumlkben az aacuteram az aacuteramforraacutes pozitiacutev sarka felől folyik a negatiacutev feleacute (az elektronok ezzel
ellenteacutetes iraacutenyba mozognak a vezetőben)
Egyenaacuteram vaacuteltakozoacute aacuteram
Egyenaacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben nem vaacuteltozik meg (az elektronok a
vezetőben mindig ugyanabba az iraacutenyba haladnak)
Vaacuteltakozoacute aacuteram eseteacuten az elektronok mozgaacutesi iraacutenya a vezetőben azonos időkoumlzoumlnkeacutent ismeacutetlődve
ellenteacutetesre vaacuteltozik (az elektronok rezgő mozgaacutest veacutegeznek a vezetőben)
Az aacuteramerősseacuteg
Az aacuteramerősseacuteg megadja azt hogy egy vezető keresztmetszeteacuten egyseacutegnyi idő alatt mekkora
mennyiseacutegű toumllteacutes halad keresztuumll
Jele I [I]=A (amper)
A aacuteram hataacutesai
Hőhataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők a bennuumlk folyoacute aacuteram hataacutesaacutera felmelegszenek
A felmelegedeacutes meacuterteacuteke fuumlgg a vezető keresztmetszeteacutetől eacutes a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
ionok
elektronok
Biofizika jegyzet
16
Alkalmazaacutes vasaloacute izzoacute olvadoacute biztosiacuteteacutek villanyrezsoacute kenyeacuterpiriacutetoacute stb
Maacutegneses hataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teacuter van jelen
A maacutegneses teacuter erősseacutege fuumlgg a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
Alkalmazaacutes elektromaacutegnes hangszoacuteroacute villanymotor stb
Keacutemiai (vegyi) hataacutes Aacuterammal aacutetjaacutert folyadeacutekboacutel a folyadeacutekba helyezett elektroacutedoknaacutel anyag vaacutelik
ki az aacuteram hataacutesaacutera
Alkalmazaacutes elektroliacutezis (pl a viacutez felbontaacutesa H2-re eacutes O2-re) feacutemek veacutedőreacuteteggel toumlrteacutenő bevonaacutesa
stb
Bioloacutegiai hataacutes Az eacutelő szervezetekben az aacuteram izomreakcioacutekat vaacutelthat ki eacutes eacutegeacutesi seacuteruumlleacuteseket
okozhat Kellően nagy erősseacutegű aacuteram halaacutelos is lehet A nagyfrekvenciaacutejuacute aacuteram a vezető (a test)
feluumlleteacuten folyik nem annak belsejeacuteben iacutegy ilyen esetekben nem vaacutelt ki izomreakcioacutet (Skin-hataacutes)
A kondenzaacutetor
A kondenzaacutetor keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan elhelyezett feacutemlemezből aacutell melyek egymaacutestoacutel el
vannak szigetelve A feacutemlemezek a fegyverzetek a koumlzoumlttuumlk talaacutelhatoacute szigetelő anyag a dielektrikum
A kondenzaacutetor fegyverzetein toumllteacutesek halmozhatoacutek fel A toumllteacutesbefogadoacute keacutepesseacutege a kondenzaacutetornak
a kapacitaacutesa A kapacitaacutes meacuterteacutekegyseacutege a farad
Az elektromos ellenaacutellaacutes
A vezetők akadaacutelyozzaacutek a bennuumlk folyoacute aacuteramot gaacutetoljaacutek a toumllteacuteshordozoacutek mozgaacutesaacutet
Az elektromos ellenaacutellaacutes kifejezi azt hogy egy vezető milyen meacuterteacutekben akadaacutelyozza a benne folyoacute
aacuteramot
Jele R [R]=Ω (ohm) (Ω ndash omega)
Adott feacutemvezeteacutek elektromos ellenaacutellaacutesa fuumlgg
az anyagi minőseacutegeacutetől
a keresztmetszeteacutetől
a hosszuacutesaacutegaacutetoacutel
a hőmeacuterseacutekleteacutetől (noumlvelve a feacutem hőmeacuterseacutekleteacutet ellenaacutellaacutesa megnő csoumlkkentve azt ellenaacutellaacutesa
lecsoumlkken)
A szupravezeteacutes bizonyos feacutemek eacutes maacutes oumlsszetett vegyuumlletek azon tulajdonsaacutega hogy kellően
alacsony hőmeacuterseacutekleten elektromos ellenaacutellaacutesuk nullaacutera csoumlkken Az anyag fajtaacutejaacutetoacutel fuumlggően ez
jellemzően -170degC alatti hőmeacuterseacutekleten joumln leacutetre Ebben az aacutellapotaacuteban az anyag bdquokitasziacutetjardquo magaacuteboacutel
a maacutegneses teret Nagy erősseacutegű elektromaacutegnesekben szupravezető anyagokat alkalmaznak
Ohm toumlrveacutenye
Kapcsolatot teremt egy vezető (fogyasztoacute) ellenaacutellaacutesa a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteg eacutes a benne folyoacute aacuteram
erősseacutege koumlzoumltt
R
UI
I ndash aacuteramerősseacuteg
U ndash feszuumlltseacuteg
R ndash elektromos ellenaacutellaacutes
Egy vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutege egyenesen araacutenyos a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteggel eacutes fordiacutetottan
araacutenyos a vezető elektromos ellenaacutellaacutesaacuteval
Biofizika jegyzet
17
A voltmeacuterő
Feszuumlltseacutegmeacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
paacuterhuzamosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa nagy az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
Az ampermeacuterő
Aacuteramerősseacuteg meacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
sorosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa kicsi az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
A maacutegneses teacuter
A maacutegneses teret az elektronok rendezett mozgaacutesa hozza leacutetre Az egyes anyagok maacutegneses
tulajdonsaacutega az elektronok atomon beluumlli mozgaacutesaacutera vezethető vissza A maacutegneses tulajdonsaacutegot
mutatoacute (maacutegnesezhető) feacutemek a vas a nikkel eacutes a kobalt
Az anyagok maacutegneses tulajdonsaacutega hőmeacuterseacutekletfuumlggő A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel az illető anyag
maacutegnesezettseacutege csoumlkken eacutes kellően magas hőmeacuterseacutekleten ez meg is szűnik
Az elektromaacutegnes
Az elektromaacutegnes esteacuten a maacutegneses teret elektromos aacuteram hozza leacutetre Az elektromaacutegnes egy
tekercsből eacutes egy vasmagboacutel aacutell Az elektromaacutegnes tekercse hozza leacutetre a maacutegneses teret melyet a
tekercs belsejeacuteben elhelyezett vasmag magaacuteba sűriacutet
Az elektromaacutegnes maacutegneses tereacutenek erősseacutege az aacuteramerősseacuteg vaacuteltoztataacutesaacuteval szeacuteles tartomaacutenyban
vaacuteltoztathatoacute
A maacutegneses teacuter erővonalai
A maacutegneses teacuter jellemezhető az erővonalaival amelyek
olyan zaacutert goumlrbeacutek melyek a maacutegnes eacuteszaki poacutelusaacuteboacutel
indulnak ki eacutes a deacutelibe eacuterkeznek Ezek zaacutert vonalak
melyek a maacutegnes belsejeacuteben is folytatoacutednak Az
erővonalakat pl vasreszeleacutekkel lehet szemleacuteltetni
(laacutethatoacutevaacute tenni)
A homogeacuten maacutegneses teacuter eseteacuten az erővonalak
egyenesek egymaacutessal paacuterhuzamosak eacutes egyenlő
taacutevolsaacutegra talaacutelhatoacutek egymaacutestoacutel
A maacutegneses indukcioacutevektor
A maacutegneses teacuter jellemezhető egy fizikai mennyiseacuteggel a maacutegneses indukcioacutevektorral
Jele B
[ B
] = T (tesla)
Egy maacutesik meacuterteacutekegyseacutege a gauss (1T = 10000gauss)
R
U I
R
U I
Biofizika jegyzet
18
Az indukcioacutevektor nagysaacutega a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutet iraacuteny a maacutegneses teacuter erővonalait jellemzi
Neacutehaacuteny peacutelda a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutere
Foumlld 005mT
hűtőmaacutegnes 100mT
ferrit maacutegnes 035T
neodiacutemium maacutegnes 1-14T
MRI 1-3T
LHC szupravezető dipoacutel maacutegnesei 83T
A Lorentz erő
Maacutegneses teacuterben mozgoacute elektromosan toumlltoumltt testre valamint maacutegneses teacuterben talaacutelhatoacute aacuterammal
aacutetjaacutert vezetőre erő hat a Lorentz erő
Elektromaacutegneses hullaacutemok
Vaacuteltozoacute erősseacutegű maacutegneses teacuter a koumlrnyezeteacuteben elektromos teret kelt
Vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos teacuter a koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teret kelt
Az elektromaacutegneses teacuter vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos eacutes maacutegneses terekből tevődik oumlssze melyek
koumllcsoumlnoumlsen leacutetrehozzaacutek egymaacutest
Az elektromaacutegneses teacuternek a gyorsuloacute elektromos toumllteacutesről levaacuteloacute eacutes attoacutel fuumlggetlenuumll a teacuterben terjedő
formaacuteja az elektromaacutegneses hullaacutem
Az elektromaacutegneses hullaacutemok terjedeacutesi sebesseacutege egyenlő a feacutenysebesseacuteggel leacuteguumlres teacuterben (vagy
levegőben) c = 300000 kms
Elektromaacutegneses hullaacutemok eseteacuten az elektromos eacutes a maacutegneses terek vaacuteltozaacutesi siacutekjai egymaacutesra
merőlegesek
Az elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (hullaacutemot) gyorsuloacute toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek bocsaacutetanak ki
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (raacutedioacutehullaacutemokat) bocsaacutetanak ki az antennaacutek melyekben az elektronok
rezgő mozgaacutest veacutegeznek
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (feacutenyt) bocsaacutetanak ki az atomok elektronjai azt koumlvetően hogy az
atomok valamilyen formaacuteban energiaacutet kaptak
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (roumlntgensugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki a hirtelen lefeacutekeződő nagy sebesseacutegű
elektronok
E
B
terjedeacutesi iraacuteny
E
Biofizika jegyzet
19
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (gamma sugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki az atommagok magaacutetalakulaacutesokkor
Az elektromaacutegneses spektrum
Megnevezeacutes Hullaacutemhossz (m) Frekvencia (Hz)
Hosszuacutehullaacutemok gt 1000 lt 3∙105
Koumlzeacutephullaacutemok 1000 ndash 200 3∙105 ndash 15∙106
Aacutetmeneti hullaacutemok 200 ndash 100 15∙106 - 3∙106
Roumlvidhullaacutemok 100 ndash 10 3∙106 - 3∙107
Ultraroumlvid hullaacutemok 10 - 1 3∙107 - 3∙108
Mikrohullaacutemok 03 - 3∙10-5 109 - 1013
Infravoumlroumls feacuteny 3∙10-5 ndash 10-6 1013 - 3∙1014
Laacutethatoacute feacuteny 10-6 ndash 10-7 3∙1014 - 3∙1015
Ultraibolya feacuteny 10-7 ndash 10-8 3∙1015 - 3∙1016
Roumlntgensugarak 10-8 ndash 10-12 3∙1016 - 3∙1020
Gammasugarak 10-12 - 3∙10-14 3∙1020 - 1022
Kozmikus sugarak lt 3∙10-14 gt 1022
A fenti adatok csak taacutejeacutekoztatoacute jellegűek a tartomaacutenyok koumlzoumltt nem huacutezhatoacute eacuteles hataacuter azok reacuteszben
fedik egymaacutest
A roumlntgensugaacuterzaacutes
Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki a feacutemnek uumltkoumlző nagy sebesseacutegű elektronok mikoumlzben lelassulnak
(feacutekezeacutesi sugaacuterzaacutes) Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki azok a feacutematomok melyeknek nagyenergiaacutejuacute
elektronok uumltkoumlznek Ekkor a becsapoacutedoacute elektron az atom belső elektronheacutejaacuteroacutel kiuumlt egy elektront
melynek helyeacutere egy maacutesik elektron ugrik egy kuumllsőbb heacutejroacutel mikoumlzben elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest
bocsaacutet ki
A feacuteny jellemzői
kettős termeacuteszetű elektromaacutegneses hullaacutem eacutes reacuteszecske ndash terjedeacuteskor elektromaacutegneses
hullaacutemkeacutent az anyaggal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesakor reacuteszecskekeacutent (foton) viselkedik
egyenes vonal menteacuten terjed
terjedeacutesi sebesseacutege leacuteguumlres teacuterben (vagy levegőben) c = 300000kms
maacutes aacutetlaacutetszoacute anyagban sebesseacutege kisebb pl viacutezben 225000kms uumlvegben 200000kms
hullaacutemhossz tartomaacutenya 760nm - 380nm
A foton
A feacuteny az energiaacutet nem folytonosan hanem adagokban (kvantumokban) szaacutelliacutetja (ezeacutert az energia
kibocsaacutetaacutes eacutes elnyeleacutes is csak adagokban toumlrteacutenhet) A foton az elektromaacutegneses teacuter legkisebb
energiaegyseacutege Nyugalmi toumlmege 0 eacutes csakis feacutenysebesseacuteggel terjedhet Energiaacuteja hmiddotf ahol f a feacuteny
frekvenciaacuteja h a Planck aacutellandoacute (h = 663∙10-34Js)
A feacutenyvisszaverődeacutes eacutes toumlrveacutenyei
A feacutenyvisszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve ndash amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe
Biofizika jegyzet
20
i ndash beeseacutesi szoumlg irsquo ndash visszaverődeacutesi szoumlg
I A beeső feacutenysugaacuter a beeseacutesi merőleges eacutes a visszavert feacutenysugaacuter egy siacutekban van
II A beeseacutesi eacutes a visszaverődeacutesi szoumlgek egymaacutessal egyenlők (i = irsquo)
A feacutenytoumlreacutes a toumlreacutesmutatoacute
A feacutenytoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve - amely keacutet aacutetlaacutetszoacute anyagot
elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash aacutetleacutep a maacutesodik koumlzegbe uacutegy hogy megvaacuteltozik terjedeacutesi iraacutenya
A jelenseacuteg azeacutert koumlvetkezik be mert a feacuteny a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjed
A toumlreacutesmutatoacute a feacutenytoumlreacutes meacuterteacutekeacutet jellemző araacutenyszaacutem
Jele n
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete (abszoluacutet toumlreacutesmutatoacute)
anyagbanilletőazsebesseacutegeterjedeacutesifeacutenya
teacuterbenleacuteguumlressebesseacutegeterjedeacutesifeacutenyan
A toumlreacutesmutatoacute szaacutemeacuterteacuteke nem lehet 1-neacutel kisebb (n = 1 leacuteguumlres teacuter vagy levegő eseteacuten)
pl nviacutez = 133 nuumlveg = 15
Ha a feacuteny kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl levegőből
viacutezbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg (r) kisebb mint a beeseacutesi (i) ha nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet
kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl viacutezből levegőbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg nagyobb mint a beeseacutesi A
merőlegesen beeső feacutenysugaacuter nem toumlrik meg
A teljes visszaverődeacutes
Ha a feacuteny nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba akkor a toumlreacutesi szoumlg
nagyobb mint a beeseacutesi szoumlg (aacutebra 1-es eacutes 2-es feacutenysugaacuter)
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
megtoumlrt feacutenysugaacuter beeseacutesi
merőleges
i
r
n1 pl levegő
n2 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i
6
megtoumlrt feacutenysugaacuter
1 anyag
2 anyag
hataacuterfeluumllet
beeső feacutenysugaacuter
visszavert feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i irsquo
Biofizika jegyzet
21
Ha a beeseacutesi szoumlg eleacuter egy kellően nagy eacuterteacuteket akkor a toumlreacutesi szoumlg 90deg lesz ndash a feacuteny nem leacutep aacutet a
maacutesodik anyagba (aacutebra 3-as feacutenysugaacuter) Ez a beeseacutesi szoumlg a hataacuterszoumlg (ℓ)
Ha a beeső feacutenysugaacuter beeseacutesi szoumlge kisebb mint a hataacuterszoumlg akkor feacutenytoumlreacutes joumln leacutetre ha pedig
nagyobb akkor teljes visszaverődeacutes (aacutebra 4-es feacutenysugaacuter)
Teljes visszaverődeacutes eseteacuten a feacuteny 100-a visszaverődik a hataacuterfeluumlletről
Az optikai szaacutel
Az optikai szaacutel egy koumlnnyen hajliacutethatoacute nagy tisztasaacuteguacute aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt szaacutel mely
feacutenytovaacutebbiacutetaacutesra alkalmas
Az optikai szaacutelak a teljes visszaverődeacutesek sorozataacutenak eredmeacutenyekeacutent tovaacutebbiacutetjaacutek a feacutenyt
Az optikai szaacutelak egy nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute magboacutel eacutes az ezt koumlruumllvevő kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute heacutejboacutel
aacutellnak A teljes visszaverődeacutes a keacutet reacuteteg hataacuterfeluumlleteacuten megy veacutegbe
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes)
A feheacuter feacuteny oumlsszetett nagyon sok kuumlloumlnboumlző sziacutenű feacutenysugaacuterboacutel tevődik oumlssze
Feacutenytoumlreacuteskor a kuumlloumlnboumlző sziacutenű oumlsszetevők kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben toumlrnek meg iacutegy a feheacuter feacuteny
felbomlik oumlsszetevőire Ez a jelenseacuteg a diszperzioacute vagy sziacutenszoacuteroacutedaacutes
Prizma egy haacuteromszoumlg alapuacute uumlveghasaacuteb melynek segiacutetseacutegeacutevel a feheacuter feacuteny oumlsszetevőire bonthatoacute
1
1
2
2
3
3
4 4
ℓ
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
hataacuterfeluumllet
voumlroumls
narancs
saacuterga
zoumlld
keacutek
ibolya
ernyő
feheacuter feacutenysugaacuter prizma
Biofizika jegyzet
22
A sziacutenkevereacutes
A feheacuter feacuteny sziacutenekre bontaacutesakor keletkező sziacuteneket oumlsszekeverve (egymaacutesra vetiacutetve) visszakaphatoacute a
feheacuter sziacuten
A feheacuter feacuteny oumlsszetevőiből elegendő haacuterom a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutent megfelelő araacutenyban
oumlsszekeverni a feheacuter sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz A haacuterom alapsziacuten megfelelő araacutenyuacute kevereacuteseacuteből baacutermilyen
sziacuten előaacutelliacutethatoacute az additiacutev (oumlsszeadoacute) sziacutenkevereacutes segiacutetseacutegeacutevel
A sziacutenkevereacutesnek egy maacutesik moacutedja a szubtraktiacutev (kivonoacute) sziacutenkevereacutes melynek alapsziacutenei a ciaacuten a
saacuterga eacutes a magenta Ezen technika eseteacuteben a feheacuter feacutenyből sziacutenszűrők segiacutetseacutegeacutevel adott
komponenseket kell kivonni a kiacutevaacutent sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz
Az oumlsszeadoacute sziacutenkevereacutes az elektronikus megjeleniacutetők eseteacuteben a kivonoacute a nyomdatechnikaacuteban keruumll
alkalmazaacutesra
A feacutenyinterferencia
Az a jelenseacuteg melynek soraacuten ugyanazon feacutenyforraacutesboacutel szaacutermazoacute keacutet feacutenysugaacuter a teacuter egy adott
pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy gyengiacutetve egymaacutest
A keacutetreacuteses interferencia
A feacutenyforraacutes feacutenyeacutet keacutet reacutesen kell keresztuumllbocsaacutetani majd ernyőn felfogni amelyen interferenciakeacutep
jelenik meg (vilaacutegos eacutes soumlteacutet saacutevok koumlvetik egymaacutest)
Az ernyő adott pontjaacuteban talaacutelkozoacute feacutenysugarak uacutetkuumlloumlnbseacutegeacutenek a hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott
meacuterteacuteke befolyaacutesolja azt hogy az illető pontban vilaacutegos vagy soumlteacutet saacutev jelenik meg
A polarizaacutelt feacuteny
A feacuteny transzverzaacutelis hullaacutem
A polarizaacutelt feacuteny olyan feacutenysugarakboacutel aacutell melyek elektromos tere csak egy bizonyos siacutekban vaacuteltozik
(nem pedig nagyon sok baacutermilyen iraacutenyuacute siacutekban)
pl az uumlvegről bizonyos szoumlgben visszaverődő feacutenysugarak polarizaacuteltak vagy bizonyos tiacutepusuacute LCD
kijelzők polarizaacutelt feacutenyt bocsaacutetanak ki
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek
A lencseacutek olyan aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt optikai eszkoumlzoumlk melyeknek legalaacutebb az egyik feluumllete
nem siacutekfeluumllet eacutes melyek műkoumldeacutese a feacutenytoumlreacutesen alapul
A gyűjtőlencseacutek koumlzeacuteptaacutejon vastagabbak a szeacutelek feleacute pedig elveacutekonyodnak
egysziacutenű feacutenyforraacutes
soumlteacutet saacutev vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
vilaacutegos saacutev
Biofizika jegyzet
23
optikai főtengely ndash a lencse szimmetriatengelye
O pont ndash optikai koumlzeacuteppont
F pont ndash foacutekusz
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
keresztuumllmennek a foacutekuszon
A szoacuteroacutelencseacutek koumlzeacuteptaacutejon veacutekonyabbak a szeacutelek feleacute pedig vastagabbak
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
meghosszabbiacutetaacutesaik keresztuumllmennek a foacutekuszon
F O F
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
16
Alkalmazaacutes vasaloacute izzoacute olvadoacute biztosiacuteteacutek villanyrezsoacute kenyeacuterpiriacutetoacute stb
Maacutegneses hataacutes Az aacuterammal aacutetjaacutert vezetők koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teacuter van jelen
A maacutegneses teacuter erősseacutege fuumlgg a vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutegeacutetől
Alkalmazaacutes elektromaacutegnes hangszoacuteroacute villanymotor stb
Keacutemiai (vegyi) hataacutes Aacuterammal aacutetjaacutert folyadeacutekboacutel a folyadeacutekba helyezett elektroacutedoknaacutel anyag vaacutelik
ki az aacuteram hataacutesaacutera
Alkalmazaacutes elektroliacutezis (pl a viacutez felbontaacutesa H2-re eacutes O2-re) feacutemek veacutedőreacuteteggel toumlrteacutenő bevonaacutesa
stb
Bioloacutegiai hataacutes Az eacutelő szervezetekben az aacuteram izomreakcioacutekat vaacutelthat ki eacutes eacutegeacutesi seacuteruumlleacuteseket
okozhat Kellően nagy erősseacutegű aacuteram halaacutelos is lehet A nagyfrekvenciaacutejuacute aacuteram a vezető (a test)
feluumlleteacuten folyik nem annak belsejeacuteben iacutegy ilyen esetekben nem vaacutelt ki izomreakcioacutet (Skin-hataacutes)
A kondenzaacutetor
A kondenzaacutetor keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan elhelyezett feacutemlemezből aacutell melyek egymaacutestoacutel el
vannak szigetelve A feacutemlemezek a fegyverzetek a koumlzoumlttuumlk talaacutelhatoacute szigetelő anyag a dielektrikum
A kondenzaacutetor fegyverzetein toumllteacutesek halmozhatoacutek fel A toumllteacutesbefogadoacute keacutepesseacutege a kondenzaacutetornak
a kapacitaacutesa A kapacitaacutes meacuterteacutekegyseacutege a farad
Az elektromos ellenaacutellaacutes
A vezetők akadaacutelyozzaacutek a bennuumlk folyoacute aacuteramot gaacutetoljaacutek a toumllteacuteshordozoacutek mozgaacutesaacutet
Az elektromos ellenaacutellaacutes kifejezi azt hogy egy vezető milyen meacuterteacutekben akadaacutelyozza a benne folyoacute
aacuteramot
Jele R [R]=Ω (ohm) (Ω ndash omega)
Adott feacutemvezeteacutek elektromos ellenaacutellaacutesa fuumlgg
az anyagi minőseacutegeacutetől
a keresztmetszeteacutetől
a hosszuacutesaacutegaacutetoacutel
a hőmeacuterseacutekleteacutetől (noumlvelve a feacutem hőmeacuterseacutekleteacutet ellenaacutellaacutesa megnő csoumlkkentve azt ellenaacutellaacutesa
lecsoumlkken)
A szupravezeteacutes bizonyos feacutemek eacutes maacutes oumlsszetett vegyuumlletek azon tulajdonsaacutega hogy kellően
alacsony hőmeacuterseacutekleten elektromos ellenaacutellaacutesuk nullaacutera csoumlkken Az anyag fajtaacutejaacutetoacutel fuumlggően ez
jellemzően -170degC alatti hőmeacuterseacutekleten joumln leacutetre Ebben az aacutellapotaacuteban az anyag bdquokitasziacutetjardquo magaacuteboacutel
a maacutegneses teret Nagy erősseacutegű elektromaacutegnesekben szupravezető anyagokat alkalmaznak
Ohm toumlrveacutenye
Kapcsolatot teremt egy vezető (fogyasztoacute) ellenaacutellaacutesa a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteg eacutes a benne folyoacute aacuteram
erősseacutege koumlzoumltt
R
UI
I ndash aacuteramerősseacuteg
U ndash feszuumlltseacuteg
R ndash elektromos ellenaacutellaacutes
Egy vezetőben folyoacute aacuteram erősseacutege egyenesen araacutenyos a raacute kapcsolt feszuumlltseacuteggel eacutes fordiacutetottan
araacutenyos a vezető elektromos ellenaacutellaacutesaacuteval
Biofizika jegyzet
17
A voltmeacuterő
Feszuumlltseacutegmeacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
paacuterhuzamosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa nagy az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
Az ampermeacuterő
Aacuteramerősseacuteg meacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
sorosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa kicsi az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
A maacutegneses teacuter
A maacutegneses teret az elektronok rendezett mozgaacutesa hozza leacutetre Az egyes anyagok maacutegneses
tulajdonsaacutega az elektronok atomon beluumlli mozgaacutesaacutera vezethető vissza A maacutegneses tulajdonsaacutegot
mutatoacute (maacutegnesezhető) feacutemek a vas a nikkel eacutes a kobalt
Az anyagok maacutegneses tulajdonsaacutega hőmeacuterseacutekletfuumlggő A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel az illető anyag
maacutegnesezettseacutege csoumlkken eacutes kellően magas hőmeacuterseacutekleten ez meg is szűnik
Az elektromaacutegnes
Az elektromaacutegnes esteacuten a maacutegneses teret elektromos aacuteram hozza leacutetre Az elektromaacutegnes egy
tekercsből eacutes egy vasmagboacutel aacutell Az elektromaacutegnes tekercse hozza leacutetre a maacutegneses teret melyet a
tekercs belsejeacuteben elhelyezett vasmag magaacuteba sűriacutet
Az elektromaacutegnes maacutegneses tereacutenek erősseacutege az aacuteramerősseacuteg vaacuteltoztataacutesaacuteval szeacuteles tartomaacutenyban
vaacuteltoztathatoacute
A maacutegneses teacuter erővonalai
A maacutegneses teacuter jellemezhető az erővonalaival amelyek
olyan zaacutert goumlrbeacutek melyek a maacutegnes eacuteszaki poacutelusaacuteboacutel
indulnak ki eacutes a deacutelibe eacuterkeznek Ezek zaacutert vonalak
melyek a maacutegnes belsejeacuteben is folytatoacutednak Az
erővonalakat pl vasreszeleacutekkel lehet szemleacuteltetni
(laacutethatoacutevaacute tenni)
A homogeacuten maacutegneses teacuter eseteacuten az erővonalak
egyenesek egymaacutessal paacuterhuzamosak eacutes egyenlő
taacutevolsaacutegra talaacutelhatoacutek egymaacutestoacutel
A maacutegneses indukcioacutevektor
A maacutegneses teacuter jellemezhető egy fizikai mennyiseacuteggel a maacutegneses indukcioacutevektorral
Jele B
[ B
] = T (tesla)
Egy maacutesik meacuterteacutekegyseacutege a gauss (1T = 10000gauss)
R
U I
R
U I
Biofizika jegyzet
18
Az indukcioacutevektor nagysaacutega a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutet iraacuteny a maacutegneses teacuter erővonalait jellemzi
Neacutehaacuteny peacutelda a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutere
Foumlld 005mT
hűtőmaacutegnes 100mT
ferrit maacutegnes 035T
neodiacutemium maacutegnes 1-14T
MRI 1-3T
LHC szupravezető dipoacutel maacutegnesei 83T
A Lorentz erő
Maacutegneses teacuterben mozgoacute elektromosan toumlltoumltt testre valamint maacutegneses teacuterben talaacutelhatoacute aacuterammal
aacutetjaacutert vezetőre erő hat a Lorentz erő
Elektromaacutegneses hullaacutemok
Vaacuteltozoacute erősseacutegű maacutegneses teacuter a koumlrnyezeteacuteben elektromos teret kelt
Vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos teacuter a koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teret kelt
Az elektromaacutegneses teacuter vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos eacutes maacutegneses terekből tevődik oumlssze melyek
koumllcsoumlnoumlsen leacutetrehozzaacutek egymaacutest
Az elektromaacutegneses teacuternek a gyorsuloacute elektromos toumllteacutesről levaacuteloacute eacutes attoacutel fuumlggetlenuumll a teacuterben terjedő
formaacuteja az elektromaacutegneses hullaacutem
Az elektromaacutegneses hullaacutemok terjedeacutesi sebesseacutege egyenlő a feacutenysebesseacuteggel leacuteguumlres teacuterben (vagy
levegőben) c = 300000 kms
Elektromaacutegneses hullaacutemok eseteacuten az elektromos eacutes a maacutegneses terek vaacuteltozaacutesi siacutekjai egymaacutesra
merőlegesek
Az elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (hullaacutemot) gyorsuloacute toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek bocsaacutetanak ki
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (raacutedioacutehullaacutemokat) bocsaacutetanak ki az antennaacutek melyekben az elektronok
rezgő mozgaacutest veacutegeznek
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (feacutenyt) bocsaacutetanak ki az atomok elektronjai azt koumlvetően hogy az
atomok valamilyen formaacuteban energiaacutet kaptak
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (roumlntgensugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki a hirtelen lefeacutekeződő nagy sebesseacutegű
elektronok
E
B
terjedeacutesi iraacuteny
E
Biofizika jegyzet
19
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (gamma sugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki az atommagok magaacutetalakulaacutesokkor
Az elektromaacutegneses spektrum
Megnevezeacutes Hullaacutemhossz (m) Frekvencia (Hz)
Hosszuacutehullaacutemok gt 1000 lt 3∙105
Koumlzeacutephullaacutemok 1000 ndash 200 3∙105 ndash 15∙106
Aacutetmeneti hullaacutemok 200 ndash 100 15∙106 - 3∙106
Roumlvidhullaacutemok 100 ndash 10 3∙106 - 3∙107
Ultraroumlvid hullaacutemok 10 - 1 3∙107 - 3∙108
Mikrohullaacutemok 03 - 3∙10-5 109 - 1013
Infravoumlroumls feacuteny 3∙10-5 ndash 10-6 1013 - 3∙1014
Laacutethatoacute feacuteny 10-6 ndash 10-7 3∙1014 - 3∙1015
Ultraibolya feacuteny 10-7 ndash 10-8 3∙1015 - 3∙1016
Roumlntgensugarak 10-8 ndash 10-12 3∙1016 - 3∙1020
Gammasugarak 10-12 - 3∙10-14 3∙1020 - 1022
Kozmikus sugarak lt 3∙10-14 gt 1022
A fenti adatok csak taacutejeacutekoztatoacute jellegűek a tartomaacutenyok koumlzoumltt nem huacutezhatoacute eacuteles hataacuter azok reacuteszben
fedik egymaacutest
A roumlntgensugaacuterzaacutes
Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki a feacutemnek uumltkoumlző nagy sebesseacutegű elektronok mikoumlzben lelassulnak
(feacutekezeacutesi sugaacuterzaacutes) Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki azok a feacutematomok melyeknek nagyenergiaacutejuacute
elektronok uumltkoumlznek Ekkor a becsapoacutedoacute elektron az atom belső elektronheacutejaacuteroacutel kiuumlt egy elektront
melynek helyeacutere egy maacutesik elektron ugrik egy kuumllsőbb heacutejroacutel mikoumlzben elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest
bocsaacutet ki
A feacuteny jellemzői
kettős termeacuteszetű elektromaacutegneses hullaacutem eacutes reacuteszecske ndash terjedeacuteskor elektromaacutegneses
hullaacutemkeacutent az anyaggal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesakor reacuteszecskekeacutent (foton) viselkedik
egyenes vonal menteacuten terjed
terjedeacutesi sebesseacutege leacuteguumlres teacuterben (vagy levegőben) c = 300000kms
maacutes aacutetlaacutetszoacute anyagban sebesseacutege kisebb pl viacutezben 225000kms uumlvegben 200000kms
hullaacutemhossz tartomaacutenya 760nm - 380nm
A foton
A feacuteny az energiaacutet nem folytonosan hanem adagokban (kvantumokban) szaacutelliacutetja (ezeacutert az energia
kibocsaacutetaacutes eacutes elnyeleacutes is csak adagokban toumlrteacutenhet) A foton az elektromaacutegneses teacuter legkisebb
energiaegyseacutege Nyugalmi toumlmege 0 eacutes csakis feacutenysebesseacuteggel terjedhet Energiaacuteja hmiddotf ahol f a feacuteny
frekvenciaacuteja h a Planck aacutellandoacute (h = 663∙10-34Js)
A feacutenyvisszaverődeacutes eacutes toumlrveacutenyei
A feacutenyvisszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve ndash amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe
Biofizika jegyzet
20
i ndash beeseacutesi szoumlg irsquo ndash visszaverődeacutesi szoumlg
I A beeső feacutenysugaacuter a beeseacutesi merőleges eacutes a visszavert feacutenysugaacuter egy siacutekban van
II A beeseacutesi eacutes a visszaverődeacutesi szoumlgek egymaacutessal egyenlők (i = irsquo)
A feacutenytoumlreacutes a toumlreacutesmutatoacute
A feacutenytoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve - amely keacutet aacutetlaacutetszoacute anyagot
elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash aacutetleacutep a maacutesodik koumlzegbe uacutegy hogy megvaacuteltozik terjedeacutesi iraacutenya
A jelenseacuteg azeacutert koumlvetkezik be mert a feacuteny a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjed
A toumlreacutesmutatoacute a feacutenytoumlreacutes meacuterteacutekeacutet jellemző araacutenyszaacutem
Jele n
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete (abszoluacutet toumlreacutesmutatoacute)
anyagbanilletőazsebesseacutegeterjedeacutesifeacutenya
teacuterbenleacuteguumlressebesseacutegeterjedeacutesifeacutenyan
A toumlreacutesmutatoacute szaacutemeacuterteacuteke nem lehet 1-neacutel kisebb (n = 1 leacuteguumlres teacuter vagy levegő eseteacuten)
pl nviacutez = 133 nuumlveg = 15
Ha a feacuteny kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl levegőből
viacutezbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg (r) kisebb mint a beeseacutesi (i) ha nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet
kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl viacutezből levegőbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg nagyobb mint a beeseacutesi A
merőlegesen beeső feacutenysugaacuter nem toumlrik meg
A teljes visszaverődeacutes
Ha a feacuteny nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba akkor a toumlreacutesi szoumlg
nagyobb mint a beeseacutesi szoumlg (aacutebra 1-es eacutes 2-es feacutenysugaacuter)
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
megtoumlrt feacutenysugaacuter beeseacutesi
merőleges
i
r
n1 pl levegő
n2 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i
6
megtoumlrt feacutenysugaacuter
1 anyag
2 anyag
hataacuterfeluumllet
beeső feacutenysugaacuter
visszavert feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i irsquo
Biofizika jegyzet
21
Ha a beeseacutesi szoumlg eleacuter egy kellően nagy eacuterteacuteket akkor a toumlreacutesi szoumlg 90deg lesz ndash a feacuteny nem leacutep aacutet a
maacutesodik anyagba (aacutebra 3-as feacutenysugaacuter) Ez a beeseacutesi szoumlg a hataacuterszoumlg (ℓ)
Ha a beeső feacutenysugaacuter beeseacutesi szoumlge kisebb mint a hataacuterszoumlg akkor feacutenytoumlreacutes joumln leacutetre ha pedig
nagyobb akkor teljes visszaverődeacutes (aacutebra 4-es feacutenysugaacuter)
Teljes visszaverődeacutes eseteacuten a feacuteny 100-a visszaverődik a hataacuterfeluumlletről
Az optikai szaacutel
Az optikai szaacutel egy koumlnnyen hajliacutethatoacute nagy tisztasaacuteguacute aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt szaacutel mely
feacutenytovaacutebbiacutetaacutesra alkalmas
Az optikai szaacutelak a teljes visszaverődeacutesek sorozataacutenak eredmeacutenyekeacutent tovaacutebbiacutetjaacutek a feacutenyt
Az optikai szaacutelak egy nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute magboacutel eacutes az ezt koumlruumllvevő kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute heacutejboacutel
aacutellnak A teljes visszaverődeacutes a keacutet reacuteteg hataacuterfeluumlleteacuten megy veacutegbe
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes)
A feheacuter feacuteny oumlsszetett nagyon sok kuumlloumlnboumlző sziacutenű feacutenysugaacuterboacutel tevődik oumlssze
Feacutenytoumlreacuteskor a kuumlloumlnboumlző sziacutenű oumlsszetevők kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben toumlrnek meg iacutegy a feheacuter feacuteny
felbomlik oumlsszetevőire Ez a jelenseacuteg a diszperzioacute vagy sziacutenszoacuteroacutedaacutes
Prizma egy haacuteromszoumlg alapuacute uumlveghasaacuteb melynek segiacutetseacutegeacutevel a feheacuter feacuteny oumlsszetevőire bonthatoacute
1
1
2
2
3
3
4 4
ℓ
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
hataacuterfeluumllet
voumlroumls
narancs
saacuterga
zoumlld
keacutek
ibolya
ernyő
feheacuter feacutenysugaacuter prizma
Biofizika jegyzet
22
A sziacutenkevereacutes
A feheacuter feacuteny sziacutenekre bontaacutesakor keletkező sziacuteneket oumlsszekeverve (egymaacutesra vetiacutetve) visszakaphatoacute a
feheacuter sziacuten
A feheacuter feacuteny oumlsszetevőiből elegendő haacuterom a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutent megfelelő araacutenyban
oumlsszekeverni a feheacuter sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz A haacuterom alapsziacuten megfelelő araacutenyuacute kevereacuteseacuteből baacutermilyen
sziacuten előaacutelliacutethatoacute az additiacutev (oumlsszeadoacute) sziacutenkevereacutes segiacutetseacutegeacutevel
A sziacutenkevereacutesnek egy maacutesik moacutedja a szubtraktiacutev (kivonoacute) sziacutenkevereacutes melynek alapsziacutenei a ciaacuten a
saacuterga eacutes a magenta Ezen technika eseteacuteben a feheacuter feacutenyből sziacutenszűrők segiacutetseacutegeacutevel adott
komponenseket kell kivonni a kiacutevaacutent sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz
Az oumlsszeadoacute sziacutenkevereacutes az elektronikus megjeleniacutetők eseteacuteben a kivonoacute a nyomdatechnikaacuteban keruumll
alkalmazaacutesra
A feacutenyinterferencia
Az a jelenseacuteg melynek soraacuten ugyanazon feacutenyforraacutesboacutel szaacutermazoacute keacutet feacutenysugaacuter a teacuter egy adott
pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy gyengiacutetve egymaacutest
A keacutetreacuteses interferencia
A feacutenyforraacutes feacutenyeacutet keacutet reacutesen kell keresztuumllbocsaacutetani majd ernyőn felfogni amelyen interferenciakeacutep
jelenik meg (vilaacutegos eacutes soumlteacutet saacutevok koumlvetik egymaacutest)
Az ernyő adott pontjaacuteban talaacutelkozoacute feacutenysugarak uacutetkuumlloumlnbseacutegeacutenek a hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott
meacuterteacuteke befolyaacutesolja azt hogy az illető pontban vilaacutegos vagy soumlteacutet saacutev jelenik meg
A polarizaacutelt feacuteny
A feacuteny transzverzaacutelis hullaacutem
A polarizaacutelt feacuteny olyan feacutenysugarakboacutel aacutell melyek elektromos tere csak egy bizonyos siacutekban vaacuteltozik
(nem pedig nagyon sok baacutermilyen iraacutenyuacute siacutekban)
pl az uumlvegről bizonyos szoumlgben visszaverődő feacutenysugarak polarizaacuteltak vagy bizonyos tiacutepusuacute LCD
kijelzők polarizaacutelt feacutenyt bocsaacutetanak ki
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek
A lencseacutek olyan aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt optikai eszkoumlzoumlk melyeknek legalaacutebb az egyik feluumllete
nem siacutekfeluumllet eacutes melyek műkoumldeacutese a feacutenytoumlreacutesen alapul
A gyűjtőlencseacutek koumlzeacuteptaacutejon vastagabbak a szeacutelek feleacute pedig elveacutekonyodnak
egysziacutenű feacutenyforraacutes
soumlteacutet saacutev vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
vilaacutegos saacutev
Biofizika jegyzet
23
optikai főtengely ndash a lencse szimmetriatengelye
O pont ndash optikai koumlzeacuteppont
F pont ndash foacutekusz
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
keresztuumllmennek a foacutekuszon
A szoacuteroacutelencseacutek koumlzeacuteptaacutejon veacutekonyabbak a szeacutelek feleacute pedig vastagabbak
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
meghosszabbiacutetaacutesaik keresztuumllmennek a foacutekuszon
F O F
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
17
A voltmeacuterő
Feszuumlltseacutegmeacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
paacuterhuzamosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa nagy az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
Az ampermeacuterő
Aacuteramerősseacuteg meacutereacutesre alkalmas eszkoumlz
Hasznaacutelatakor az aacuteramkoumlrbe a fogyasztoacuteval (fogyasztoacutekkal)
sorosan kell kapcsolni
Elektromos ellenaacutellaacutesa kicsi az aacuteramkoumlrben talaacutelhatoacute fogyasztoacute
(fogyasztoacutek) ellenaacutellaacutesaacutehoz viszonyiacutetva
A maacutegneses teacuter
A maacutegneses teret az elektronok rendezett mozgaacutesa hozza leacutetre Az egyes anyagok maacutegneses
tulajdonsaacutega az elektronok atomon beluumlli mozgaacutesaacutera vezethető vissza A maacutegneses tulajdonsaacutegot
mutatoacute (maacutegnesezhető) feacutemek a vas a nikkel eacutes a kobalt
Az anyagok maacutegneses tulajdonsaacutega hőmeacuterseacutekletfuumlggő A hőmeacuterseacuteklet noumlvekedeacuteseacutevel az illető anyag
maacutegnesezettseacutege csoumlkken eacutes kellően magas hőmeacuterseacutekleten ez meg is szűnik
Az elektromaacutegnes
Az elektromaacutegnes esteacuten a maacutegneses teret elektromos aacuteram hozza leacutetre Az elektromaacutegnes egy
tekercsből eacutes egy vasmagboacutel aacutell Az elektromaacutegnes tekercse hozza leacutetre a maacutegneses teret melyet a
tekercs belsejeacuteben elhelyezett vasmag magaacuteba sűriacutet
Az elektromaacutegnes maacutegneses tereacutenek erősseacutege az aacuteramerősseacuteg vaacuteltoztataacutesaacuteval szeacuteles tartomaacutenyban
vaacuteltoztathatoacute
A maacutegneses teacuter erővonalai
A maacutegneses teacuter jellemezhető az erővonalaival amelyek
olyan zaacutert goumlrbeacutek melyek a maacutegnes eacuteszaki poacutelusaacuteboacutel
indulnak ki eacutes a deacutelibe eacuterkeznek Ezek zaacutert vonalak
melyek a maacutegnes belsejeacuteben is folytatoacutednak Az
erővonalakat pl vasreszeleacutekkel lehet szemleacuteltetni
(laacutethatoacutevaacute tenni)
A homogeacuten maacutegneses teacuter eseteacuten az erővonalak
egyenesek egymaacutessal paacuterhuzamosak eacutes egyenlő
taacutevolsaacutegra talaacutelhatoacutek egymaacutestoacutel
A maacutegneses indukcioacutevektor
A maacutegneses teacuter jellemezhető egy fizikai mennyiseacuteggel a maacutegneses indukcioacutevektorral
Jele B
[ B
] = T (tesla)
Egy maacutesik meacuterteacutekegyseacutege a gauss (1T = 10000gauss)
R
U I
R
U I
Biofizika jegyzet
18
Az indukcioacutevektor nagysaacutega a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutet iraacuteny a maacutegneses teacuter erővonalait jellemzi
Neacutehaacuteny peacutelda a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutere
Foumlld 005mT
hűtőmaacutegnes 100mT
ferrit maacutegnes 035T
neodiacutemium maacutegnes 1-14T
MRI 1-3T
LHC szupravezető dipoacutel maacutegnesei 83T
A Lorentz erő
Maacutegneses teacuterben mozgoacute elektromosan toumlltoumltt testre valamint maacutegneses teacuterben talaacutelhatoacute aacuterammal
aacutetjaacutert vezetőre erő hat a Lorentz erő
Elektromaacutegneses hullaacutemok
Vaacuteltozoacute erősseacutegű maacutegneses teacuter a koumlrnyezeteacuteben elektromos teret kelt
Vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos teacuter a koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teret kelt
Az elektromaacutegneses teacuter vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos eacutes maacutegneses terekből tevődik oumlssze melyek
koumllcsoumlnoumlsen leacutetrehozzaacutek egymaacutest
Az elektromaacutegneses teacuternek a gyorsuloacute elektromos toumllteacutesről levaacuteloacute eacutes attoacutel fuumlggetlenuumll a teacuterben terjedő
formaacuteja az elektromaacutegneses hullaacutem
Az elektromaacutegneses hullaacutemok terjedeacutesi sebesseacutege egyenlő a feacutenysebesseacuteggel leacuteguumlres teacuterben (vagy
levegőben) c = 300000 kms
Elektromaacutegneses hullaacutemok eseteacuten az elektromos eacutes a maacutegneses terek vaacuteltozaacutesi siacutekjai egymaacutesra
merőlegesek
Az elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (hullaacutemot) gyorsuloacute toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek bocsaacutetanak ki
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (raacutedioacutehullaacutemokat) bocsaacutetanak ki az antennaacutek melyekben az elektronok
rezgő mozgaacutest veacutegeznek
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (feacutenyt) bocsaacutetanak ki az atomok elektronjai azt koumlvetően hogy az
atomok valamilyen formaacuteban energiaacutet kaptak
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (roumlntgensugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki a hirtelen lefeacutekeződő nagy sebesseacutegű
elektronok
E
B
terjedeacutesi iraacuteny
E
Biofizika jegyzet
19
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (gamma sugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki az atommagok magaacutetalakulaacutesokkor
Az elektromaacutegneses spektrum
Megnevezeacutes Hullaacutemhossz (m) Frekvencia (Hz)
Hosszuacutehullaacutemok gt 1000 lt 3∙105
Koumlzeacutephullaacutemok 1000 ndash 200 3∙105 ndash 15∙106
Aacutetmeneti hullaacutemok 200 ndash 100 15∙106 - 3∙106
Roumlvidhullaacutemok 100 ndash 10 3∙106 - 3∙107
Ultraroumlvid hullaacutemok 10 - 1 3∙107 - 3∙108
Mikrohullaacutemok 03 - 3∙10-5 109 - 1013
Infravoumlroumls feacuteny 3∙10-5 ndash 10-6 1013 - 3∙1014
Laacutethatoacute feacuteny 10-6 ndash 10-7 3∙1014 - 3∙1015
Ultraibolya feacuteny 10-7 ndash 10-8 3∙1015 - 3∙1016
Roumlntgensugarak 10-8 ndash 10-12 3∙1016 - 3∙1020
Gammasugarak 10-12 - 3∙10-14 3∙1020 - 1022
Kozmikus sugarak lt 3∙10-14 gt 1022
A fenti adatok csak taacutejeacutekoztatoacute jellegűek a tartomaacutenyok koumlzoumltt nem huacutezhatoacute eacuteles hataacuter azok reacuteszben
fedik egymaacutest
A roumlntgensugaacuterzaacutes
Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki a feacutemnek uumltkoumlző nagy sebesseacutegű elektronok mikoumlzben lelassulnak
(feacutekezeacutesi sugaacuterzaacutes) Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki azok a feacutematomok melyeknek nagyenergiaacutejuacute
elektronok uumltkoumlznek Ekkor a becsapoacutedoacute elektron az atom belső elektronheacutejaacuteroacutel kiuumlt egy elektront
melynek helyeacutere egy maacutesik elektron ugrik egy kuumllsőbb heacutejroacutel mikoumlzben elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest
bocsaacutet ki
A feacuteny jellemzői
kettős termeacuteszetű elektromaacutegneses hullaacutem eacutes reacuteszecske ndash terjedeacuteskor elektromaacutegneses
hullaacutemkeacutent az anyaggal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesakor reacuteszecskekeacutent (foton) viselkedik
egyenes vonal menteacuten terjed
terjedeacutesi sebesseacutege leacuteguumlres teacuterben (vagy levegőben) c = 300000kms
maacutes aacutetlaacutetszoacute anyagban sebesseacutege kisebb pl viacutezben 225000kms uumlvegben 200000kms
hullaacutemhossz tartomaacutenya 760nm - 380nm
A foton
A feacuteny az energiaacutet nem folytonosan hanem adagokban (kvantumokban) szaacutelliacutetja (ezeacutert az energia
kibocsaacutetaacutes eacutes elnyeleacutes is csak adagokban toumlrteacutenhet) A foton az elektromaacutegneses teacuter legkisebb
energiaegyseacutege Nyugalmi toumlmege 0 eacutes csakis feacutenysebesseacuteggel terjedhet Energiaacuteja hmiddotf ahol f a feacuteny
frekvenciaacuteja h a Planck aacutellandoacute (h = 663∙10-34Js)
A feacutenyvisszaverődeacutes eacutes toumlrveacutenyei
A feacutenyvisszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve ndash amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe
Biofizika jegyzet
20
i ndash beeseacutesi szoumlg irsquo ndash visszaverődeacutesi szoumlg
I A beeső feacutenysugaacuter a beeseacutesi merőleges eacutes a visszavert feacutenysugaacuter egy siacutekban van
II A beeseacutesi eacutes a visszaverődeacutesi szoumlgek egymaacutessal egyenlők (i = irsquo)
A feacutenytoumlreacutes a toumlreacutesmutatoacute
A feacutenytoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve - amely keacutet aacutetlaacutetszoacute anyagot
elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash aacutetleacutep a maacutesodik koumlzegbe uacutegy hogy megvaacuteltozik terjedeacutesi iraacutenya
A jelenseacuteg azeacutert koumlvetkezik be mert a feacuteny a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjed
A toumlreacutesmutatoacute a feacutenytoumlreacutes meacuterteacutekeacutet jellemző araacutenyszaacutem
Jele n
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete (abszoluacutet toumlreacutesmutatoacute)
anyagbanilletőazsebesseacutegeterjedeacutesifeacutenya
teacuterbenleacuteguumlressebesseacutegeterjedeacutesifeacutenyan
A toumlreacutesmutatoacute szaacutemeacuterteacuteke nem lehet 1-neacutel kisebb (n = 1 leacuteguumlres teacuter vagy levegő eseteacuten)
pl nviacutez = 133 nuumlveg = 15
Ha a feacuteny kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl levegőből
viacutezbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg (r) kisebb mint a beeseacutesi (i) ha nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet
kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl viacutezből levegőbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg nagyobb mint a beeseacutesi A
merőlegesen beeső feacutenysugaacuter nem toumlrik meg
A teljes visszaverődeacutes
Ha a feacuteny nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba akkor a toumlreacutesi szoumlg
nagyobb mint a beeseacutesi szoumlg (aacutebra 1-es eacutes 2-es feacutenysugaacuter)
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
megtoumlrt feacutenysugaacuter beeseacutesi
merőleges
i
r
n1 pl levegő
n2 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i
6
megtoumlrt feacutenysugaacuter
1 anyag
2 anyag
hataacuterfeluumllet
beeső feacutenysugaacuter
visszavert feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i irsquo
Biofizika jegyzet
21
Ha a beeseacutesi szoumlg eleacuter egy kellően nagy eacuterteacuteket akkor a toumlreacutesi szoumlg 90deg lesz ndash a feacuteny nem leacutep aacutet a
maacutesodik anyagba (aacutebra 3-as feacutenysugaacuter) Ez a beeseacutesi szoumlg a hataacuterszoumlg (ℓ)
Ha a beeső feacutenysugaacuter beeseacutesi szoumlge kisebb mint a hataacuterszoumlg akkor feacutenytoumlreacutes joumln leacutetre ha pedig
nagyobb akkor teljes visszaverődeacutes (aacutebra 4-es feacutenysugaacuter)
Teljes visszaverődeacutes eseteacuten a feacuteny 100-a visszaverődik a hataacuterfeluumlletről
Az optikai szaacutel
Az optikai szaacutel egy koumlnnyen hajliacutethatoacute nagy tisztasaacuteguacute aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt szaacutel mely
feacutenytovaacutebbiacutetaacutesra alkalmas
Az optikai szaacutelak a teljes visszaverődeacutesek sorozataacutenak eredmeacutenyekeacutent tovaacutebbiacutetjaacutek a feacutenyt
Az optikai szaacutelak egy nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute magboacutel eacutes az ezt koumlruumllvevő kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute heacutejboacutel
aacutellnak A teljes visszaverődeacutes a keacutet reacuteteg hataacuterfeluumlleteacuten megy veacutegbe
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes)
A feheacuter feacuteny oumlsszetett nagyon sok kuumlloumlnboumlző sziacutenű feacutenysugaacuterboacutel tevődik oumlssze
Feacutenytoumlreacuteskor a kuumlloumlnboumlző sziacutenű oumlsszetevők kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben toumlrnek meg iacutegy a feheacuter feacuteny
felbomlik oumlsszetevőire Ez a jelenseacuteg a diszperzioacute vagy sziacutenszoacuteroacutedaacutes
Prizma egy haacuteromszoumlg alapuacute uumlveghasaacuteb melynek segiacutetseacutegeacutevel a feheacuter feacuteny oumlsszetevőire bonthatoacute
1
1
2
2
3
3
4 4
ℓ
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
hataacuterfeluumllet
voumlroumls
narancs
saacuterga
zoumlld
keacutek
ibolya
ernyő
feheacuter feacutenysugaacuter prizma
Biofizika jegyzet
22
A sziacutenkevereacutes
A feheacuter feacuteny sziacutenekre bontaacutesakor keletkező sziacuteneket oumlsszekeverve (egymaacutesra vetiacutetve) visszakaphatoacute a
feheacuter sziacuten
A feheacuter feacuteny oumlsszetevőiből elegendő haacuterom a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutent megfelelő araacutenyban
oumlsszekeverni a feheacuter sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz A haacuterom alapsziacuten megfelelő araacutenyuacute kevereacuteseacuteből baacutermilyen
sziacuten előaacutelliacutethatoacute az additiacutev (oumlsszeadoacute) sziacutenkevereacutes segiacutetseacutegeacutevel
A sziacutenkevereacutesnek egy maacutesik moacutedja a szubtraktiacutev (kivonoacute) sziacutenkevereacutes melynek alapsziacutenei a ciaacuten a
saacuterga eacutes a magenta Ezen technika eseteacuteben a feheacuter feacutenyből sziacutenszűrők segiacutetseacutegeacutevel adott
komponenseket kell kivonni a kiacutevaacutent sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz
Az oumlsszeadoacute sziacutenkevereacutes az elektronikus megjeleniacutetők eseteacuteben a kivonoacute a nyomdatechnikaacuteban keruumll
alkalmazaacutesra
A feacutenyinterferencia
Az a jelenseacuteg melynek soraacuten ugyanazon feacutenyforraacutesboacutel szaacutermazoacute keacutet feacutenysugaacuter a teacuter egy adott
pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy gyengiacutetve egymaacutest
A keacutetreacuteses interferencia
A feacutenyforraacutes feacutenyeacutet keacutet reacutesen kell keresztuumllbocsaacutetani majd ernyőn felfogni amelyen interferenciakeacutep
jelenik meg (vilaacutegos eacutes soumlteacutet saacutevok koumlvetik egymaacutest)
Az ernyő adott pontjaacuteban talaacutelkozoacute feacutenysugarak uacutetkuumlloumlnbseacutegeacutenek a hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott
meacuterteacuteke befolyaacutesolja azt hogy az illető pontban vilaacutegos vagy soumlteacutet saacutev jelenik meg
A polarizaacutelt feacuteny
A feacuteny transzverzaacutelis hullaacutem
A polarizaacutelt feacuteny olyan feacutenysugarakboacutel aacutell melyek elektromos tere csak egy bizonyos siacutekban vaacuteltozik
(nem pedig nagyon sok baacutermilyen iraacutenyuacute siacutekban)
pl az uumlvegről bizonyos szoumlgben visszaverődő feacutenysugarak polarizaacuteltak vagy bizonyos tiacutepusuacute LCD
kijelzők polarizaacutelt feacutenyt bocsaacutetanak ki
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek
A lencseacutek olyan aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt optikai eszkoumlzoumlk melyeknek legalaacutebb az egyik feluumllete
nem siacutekfeluumllet eacutes melyek műkoumldeacutese a feacutenytoumlreacutesen alapul
A gyűjtőlencseacutek koumlzeacuteptaacutejon vastagabbak a szeacutelek feleacute pedig elveacutekonyodnak
egysziacutenű feacutenyforraacutes
soumlteacutet saacutev vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
vilaacutegos saacutev
Biofizika jegyzet
23
optikai főtengely ndash a lencse szimmetriatengelye
O pont ndash optikai koumlzeacuteppont
F pont ndash foacutekusz
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
keresztuumllmennek a foacutekuszon
A szoacuteroacutelencseacutek koumlzeacuteptaacutejon veacutekonyabbak a szeacutelek feleacute pedig vastagabbak
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
meghosszabbiacutetaacutesaik keresztuumllmennek a foacutekuszon
F O F
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
18
Az indukcioacutevektor nagysaacutega a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutet iraacuteny a maacutegneses teacuter erővonalait jellemzi
Neacutehaacuteny peacutelda a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutere
Foumlld 005mT
hűtőmaacutegnes 100mT
ferrit maacutegnes 035T
neodiacutemium maacutegnes 1-14T
MRI 1-3T
LHC szupravezető dipoacutel maacutegnesei 83T
A Lorentz erő
Maacutegneses teacuterben mozgoacute elektromosan toumlltoumltt testre valamint maacutegneses teacuterben talaacutelhatoacute aacuterammal
aacutetjaacutert vezetőre erő hat a Lorentz erő
Elektromaacutegneses hullaacutemok
Vaacuteltozoacute erősseacutegű maacutegneses teacuter a koumlrnyezeteacuteben elektromos teret kelt
Vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos teacuter a koumlrnyezeteacuteben maacutegneses teret kelt
Az elektromaacutegneses teacuter vaacuteltozoacute erősseacutegű elektromos eacutes maacutegneses terekből tevődik oumlssze melyek
koumllcsoumlnoumlsen leacutetrehozzaacutek egymaacutest
Az elektromaacutegneses teacuternek a gyorsuloacute elektromos toumllteacutesről levaacuteloacute eacutes attoacutel fuumlggetlenuumll a teacuterben terjedő
formaacuteja az elektromaacutegneses hullaacutem
Az elektromaacutegneses hullaacutemok terjedeacutesi sebesseacutege egyenlő a feacutenysebesseacuteggel leacuteguumlres teacuterben (vagy
levegőben) c = 300000 kms
Elektromaacutegneses hullaacutemok eseteacuten az elektromos eacutes a maacutegneses terek vaacuteltozaacutesi siacutekjai egymaacutesra
merőlegesek
Az elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (hullaacutemot) gyorsuloacute toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek bocsaacutetanak ki
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (raacutedioacutehullaacutemokat) bocsaacutetanak ki az antennaacutek melyekben az elektronok
rezgő mozgaacutest veacutegeznek
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (feacutenyt) bocsaacutetanak ki az atomok elektronjai azt koumlvetően hogy az
atomok valamilyen formaacuteban energiaacutet kaptak
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (roumlntgensugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki a hirtelen lefeacutekeződő nagy sebesseacutegű
elektronok
E
B
terjedeacutesi iraacuteny
E
Biofizika jegyzet
19
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (gamma sugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki az atommagok magaacutetalakulaacutesokkor
Az elektromaacutegneses spektrum
Megnevezeacutes Hullaacutemhossz (m) Frekvencia (Hz)
Hosszuacutehullaacutemok gt 1000 lt 3∙105
Koumlzeacutephullaacutemok 1000 ndash 200 3∙105 ndash 15∙106
Aacutetmeneti hullaacutemok 200 ndash 100 15∙106 - 3∙106
Roumlvidhullaacutemok 100 ndash 10 3∙106 - 3∙107
Ultraroumlvid hullaacutemok 10 - 1 3∙107 - 3∙108
Mikrohullaacutemok 03 - 3∙10-5 109 - 1013
Infravoumlroumls feacuteny 3∙10-5 ndash 10-6 1013 - 3∙1014
Laacutethatoacute feacuteny 10-6 ndash 10-7 3∙1014 - 3∙1015
Ultraibolya feacuteny 10-7 ndash 10-8 3∙1015 - 3∙1016
Roumlntgensugarak 10-8 ndash 10-12 3∙1016 - 3∙1020
Gammasugarak 10-12 - 3∙10-14 3∙1020 - 1022
Kozmikus sugarak lt 3∙10-14 gt 1022
A fenti adatok csak taacutejeacutekoztatoacute jellegűek a tartomaacutenyok koumlzoumltt nem huacutezhatoacute eacuteles hataacuter azok reacuteszben
fedik egymaacutest
A roumlntgensugaacuterzaacutes
Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki a feacutemnek uumltkoumlző nagy sebesseacutegű elektronok mikoumlzben lelassulnak
(feacutekezeacutesi sugaacuterzaacutes) Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki azok a feacutematomok melyeknek nagyenergiaacutejuacute
elektronok uumltkoumlznek Ekkor a becsapoacutedoacute elektron az atom belső elektronheacutejaacuteroacutel kiuumlt egy elektront
melynek helyeacutere egy maacutesik elektron ugrik egy kuumllsőbb heacutejroacutel mikoumlzben elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest
bocsaacutet ki
A feacuteny jellemzői
kettős termeacuteszetű elektromaacutegneses hullaacutem eacutes reacuteszecske ndash terjedeacuteskor elektromaacutegneses
hullaacutemkeacutent az anyaggal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesakor reacuteszecskekeacutent (foton) viselkedik
egyenes vonal menteacuten terjed
terjedeacutesi sebesseacutege leacuteguumlres teacuterben (vagy levegőben) c = 300000kms
maacutes aacutetlaacutetszoacute anyagban sebesseacutege kisebb pl viacutezben 225000kms uumlvegben 200000kms
hullaacutemhossz tartomaacutenya 760nm - 380nm
A foton
A feacuteny az energiaacutet nem folytonosan hanem adagokban (kvantumokban) szaacutelliacutetja (ezeacutert az energia
kibocsaacutetaacutes eacutes elnyeleacutes is csak adagokban toumlrteacutenhet) A foton az elektromaacutegneses teacuter legkisebb
energiaegyseacutege Nyugalmi toumlmege 0 eacutes csakis feacutenysebesseacuteggel terjedhet Energiaacuteja hmiddotf ahol f a feacuteny
frekvenciaacuteja h a Planck aacutellandoacute (h = 663∙10-34Js)
A feacutenyvisszaverődeacutes eacutes toumlrveacutenyei
A feacutenyvisszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve ndash amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe
Biofizika jegyzet
20
i ndash beeseacutesi szoumlg irsquo ndash visszaverődeacutesi szoumlg
I A beeső feacutenysugaacuter a beeseacutesi merőleges eacutes a visszavert feacutenysugaacuter egy siacutekban van
II A beeseacutesi eacutes a visszaverődeacutesi szoumlgek egymaacutessal egyenlők (i = irsquo)
A feacutenytoumlreacutes a toumlreacutesmutatoacute
A feacutenytoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve - amely keacutet aacutetlaacutetszoacute anyagot
elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash aacutetleacutep a maacutesodik koumlzegbe uacutegy hogy megvaacuteltozik terjedeacutesi iraacutenya
A jelenseacuteg azeacutert koumlvetkezik be mert a feacuteny a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjed
A toumlreacutesmutatoacute a feacutenytoumlreacutes meacuterteacutekeacutet jellemző araacutenyszaacutem
Jele n
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete (abszoluacutet toumlreacutesmutatoacute)
anyagbanilletőazsebesseacutegeterjedeacutesifeacutenya
teacuterbenleacuteguumlressebesseacutegeterjedeacutesifeacutenyan
A toumlreacutesmutatoacute szaacutemeacuterteacuteke nem lehet 1-neacutel kisebb (n = 1 leacuteguumlres teacuter vagy levegő eseteacuten)
pl nviacutez = 133 nuumlveg = 15
Ha a feacuteny kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl levegőből
viacutezbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg (r) kisebb mint a beeseacutesi (i) ha nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet
kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl viacutezből levegőbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg nagyobb mint a beeseacutesi A
merőlegesen beeső feacutenysugaacuter nem toumlrik meg
A teljes visszaverődeacutes
Ha a feacuteny nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba akkor a toumlreacutesi szoumlg
nagyobb mint a beeseacutesi szoumlg (aacutebra 1-es eacutes 2-es feacutenysugaacuter)
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
megtoumlrt feacutenysugaacuter beeseacutesi
merőleges
i
r
n1 pl levegő
n2 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i
6
megtoumlrt feacutenysugaacuter
1 anyag
2 anyag
hataacuterfeluumllet
beeső feacutenysugaacuter
visszavert feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i irsquo
Biofizika jegyzet
21
Ha a beeseacutesi szoumlg eleacuter egy kellően nagy eacuterteacuteket akkor a toumlreacutesi szoumlg 90deg lesz ndash a feacuteny nem leacutep aacutet a
maacutesodik anyagba (aacutebra 3-as feacutenysugaacuter) Ez a beeseacutesi szoumlg a hataacuterszoumlg (ℓ)
Ha a beeső feacutenysugaacuter beeseacutesi szoumlge kisebb mint a hataacuterszoumlg akkor feacutenytoumlreacutes joumln leacutetre ha pedig
nagyobb akkor teljes visszaverődeacutes (aacutebra 4-es feacutenysugaacuter)
Teljes visszaverődeacutes eseteacuten a feacuteny 100-a visszaverődik a hataacuterfeluumlletről
Az optikai szaacutel
Az optikai szaacutel egy koumlnnyen hajliacutethatoacute nagy tisztasaacuteguacute aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt szaacutel mely
feacutenytovaacutebbiacutetaacutesra alkalmas
Az optikai szaacutelak a teljes visszaverődeacutesek sorozataacutenak eredmeacutenyekeacutent tovaacutebbiacutetjaacutek a feacutenyt
Az optikai szaacutelak egy nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute magboacutel eacutes az ezt koumlruumllvevő kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute heacutejboacutel
aacutellnak A teljes visszaverődeacutes a keacutet reacuteteg hataacuterfeluumlleteacuten megy veacutegbe
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes)
A feheacuter feacuteny oumlsszetett nagyon sok kuumlloumlnboumlző sziacutenű feacutenysugaacuterboacutel tevődik oumlssze
Feacutenytoumlreacuteskor a kuumlloumlnboumlző sziacutenű oumlsszetevők kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben toumlrnek meg iacutegy a feheacuter feacuteny
felbomlik oumlsszetevőire Ez a jelenseacuteg a diszperzioacute vagy sziacutenszoacuteroacutedaacutes
Prizma egy haacuteromszoumlg alapuacute uumlveghasaacuteb melynek segiacutetseacutegeacutevel a feheacuter feacuteny oumlsszetevőire bonthatoacute
1
1
2
2
3
3
4 4
ℓ
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
hataacuterfeluumllet
voumlroumls
narancs
saacuterga
zoumlld
keacutek
ibolya
ernyő
feheacuter feacutenysugaacuter prizma
Biofizika jegyzet
22
A sziacutenkevereacutes
A feheacuter feacuteny sziacutenekre bontaacutesakor keletkező sziacuteneket oumlsszekeverve (egymaacutesra vetiacutetve) visszakaphatoacute a
feheacuter sziacuten
A feheacuter feacuteny oumlsszetevőiből elegendő haacuterom a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutent megfelelő araacutenyban
oumlsszekeverni a feheacuter sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz A haacuterom alapsziacuten megfelelő araacutenyuacute kevereacuteseacuteből baacutermilyen
sziacuten előaacutelliacutethatoacute az additiacutev (oumlsszeadoacute) sziacutenkevereacutes segiacutetseacutegeacutevel
A sziacutenkevereacutesnek egy maacutesik moacutedja a szubtraktiacutev (kivonoacute) sziacutenkevereacutes melynek alapsziacutenei a ciaacuten a
saacuterga eacutes a magenta Ezen technika eseteacuteben a feheacuter feacutenyből sziacutenszűrők segiacutetseacutegeacutevel adott
komponenseket kell kivonni a kiacutevaacutent sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz
Az oumlsszeadoacute sziacutenkevereacutes az elektronikus megjeleniacutetők eseteacuteben a kivonoacute a nyomdatechnikaacuteban keruumll
alkalmazaacutesra
A feacutenyinterferencia
Az a jelenseacuteg melynek soraacuten ugyanazon feacutenyforraacutesboacutel szaacutermazoacute keacutet feacutenysugaacuter a teacuter egy adott
pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy gyengiacutetve egymaacutest
A keacutetreacuteses interferencia
A feacutenyforraacutes feacutenyeacutet keacutet reacutesen kell keresztuumllbocsaacutetani majd ernyőn felfogni amelyen interferenciakeacutep
jelenik meg (vilaacutegos eacutes soumlteacutet saacutevok koumlvetik egymaacutest)
Az ernyő adott pontjaacuteban talaacutelkozoacute feacutenysugarak uacutetkuumlloumlnbseacutegeacutenek a hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott
meacuterteacuteke befolyaacutesolja azt hogy az illető pontban vilaacutegos vagy soumlteacutet saacutev jelenik meg
A polarizaacutelt feacuteny
A feacuteny transzverzaacutelis hullaacutem
A polarizaacutelt feacuteny olyan feacutenysugarakboacutel aacutell melyek elektromos tere csak egy bizonyos siacutekban vaacuteltozik
(nem pedig nagyon sok baacutermilyen iraacutenyuacute siacutekban)
pl az uumlvegről bizonyos szoumlgben visszaverődő feacutenysugarak polarizaacuteltak vagy bizonyos tiacutepusuacute LCD
kijelzők polarizaacutelt feacutenyt bocsaacutetanak ki
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek
A lencseacutek olyan aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt optikai eszkoumlzoumlk melyeknek legalaacutebb az egyik feluumllete
nem siacutekfeluumllet eacutes melyek műkoumldeacutese a feacutenytoumlreacutesen alapul
A gyűjtőlencseacutek koumlzeacuteptaacutejon vastagabbak a szeacutelek feleacute pedig elveacutekonyodnak
egysziacutenű feacutenyforraacutes
soumlteacutet saacutev vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
vilaacutegos saacutev
Biofizika jegyzet
23
optikai főtengely ndash a lencse szimmetriatengelye
O pont ndash optikai koumlzeacuteppont
F pont ndash foacutekusz
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
keresztuumllmennek a foacutekuszon
A szoacuteroacutelencseacutek koumlzeacuteptaacutejon veacutekonyabbak a szeacutelek feleacute pedig vastagabbak
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
meghosszabbiacutetaacutesaik keresztuumllmennek a foacutekuszon
F O F
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
19
Elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest (gamma sugaacuterzaacutest) bocsaacutetanak ki az atommagok magaacutetalakulaacutesokkor
Az elektromaacutegneses spektrum
Megnevezeacutes Hullaacutemhossz (m) Frekvencia (Hz)
Hosszuacutehullaacutemok gt 1000 lt 3∙105
Koumlzeacutephullaacutemok 1000 ndash 200 3∙105 ndash 15∙106
Aacutetmeneti hullaacutemok 200 ndash 100 15∙106 - 3∙106
Roumlvidhullaacutemok 100 ndash 10 3∙106 - 3∙107
Ultraroumlvid hullaacutemok 10 - 1 3∙107 - 3∙108
Mikrohullaacutemok 03 - 3∙10-5 109 - 1013
Infravoumlroumls feacuteny 3∙10-5 ndash 10-6 1013 - 3∙1014
Laacutethatoacute feacuteny 10-6 ndash 10-7 3∙1014 - 3∙1015
Ultraibolya feacuteny 10-7 ndash 10-8 3∙1015 - 3∙1016
Roumlntgensugarak 10-8 ndash 10-12 3∙1016 - 3∙1020
Gammasugarak 10-12 - 3∙10-14 3∙1020 - 1022
Kozmikus sugarak lt 3∙10-14 gt 1022
A fenti adatok csak taacutejeacutekoztatoacute jellegűek a tartomaacutenyok koumlzoumltt nem huacutezhatoacute eacuteles hataacuter azok reacuteszben
fedik egymaacutest
A roumlntgensugaacuterzaacutes
Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki a feacutemnek uumltkoumlző nagy sebesseacutegű elektronok mikoumlzben lelassulnak
(feacutekezeacutesi sugaacuterzaacutes) Roumlntgensugaacuterzaacutest bocsaacutetanak ki azok a feacutematomok melyeknek nagyenergiaacutejuacute
elektronok uumltkoumlznek Ekkor a becsapoacutedoacute elektron az atom belső elektronheacutejaacuteroacutel kiuumlt egy elektront
melynek helyeacutere egy maacutesik elektron ugrik egy kuumllsőbb heacutejroacutel mikoumlzben elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest
bocsaacutet ki
A feacuteny jellemzői
kettős termeacuteszetű elektromaacutegneses hullaacutem eacutes reacuteszecske ndash terjedeacuteskor elektromaacutegneses
hullaacutemkeacutent az anyaggal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesakor reacuteszecskekeacutent (foton) viselkedik
egyenes vonal menteacuten terjed
terjedeacutesi sebesseacutege leacuteguumlres teacuterben (vagy levegőben) c = 300000kms
maacutes aacutetlaacutetszoacute anyagban sebesseacutege kisebb pl viacutezben 225000kms uumlvegben 200000kms
hullaacutemhossz tartomaacutenya 760nm - 380nm
A foton
A feacuteny az energiaacutet nem folytonosan hanem adagokban (kvantumokban) szaacutelliacutetja (ezeacutert az energia
kibocsaacutetaacutes eacutes elnyeleacutes is csak adagokban toumlrteacutenhet) A foton az elektromaacutegneses teacuter legkisebb
energiaegyseacutege Nyugalmi toumlmege 0 eacutes csakis feacutenysebesseacuteggel terjedhet Energiaacuteja hmiddotf ahol f a feacuteny
frekvenciaacuteja h a Planck aacutellandoacute (h = 663∙10-34Js)
A feacutenyvisszaverődeacutes eacutes toumlrveacutenyei
A feacutenyvisszaverődeacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve ndash amely keacutet
anyagot elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash visszateacuter eredeti terjedeacutesi koumlzegeacutebe
Biofizika jegyzet
20
i ndash beeseacutesi szoumlg irsquo ndash visszaverődeacutesi szoumlg
I A beeső feacutenysugaacuter a beeseacutesi merőleges eacutes a visszavert feacutenysugaacuter egy siacutekban van
II A beeseacutesi eacutes a visszaverődeacutesi szoumlgek egymaacutessal egyenlők (i = irsquo)
A feacutenytoumlreacutes a toumlreacutesmutatoacute
A feacutenytoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve - amely keacutet aacutetlaacutetszoacute anyagot
elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash aacutetleacutep a maacutesodik koumlzegbe uacutegy hogy megvaacuteltozik terjedeacutesi iraacutenya
A jelenseacuteg azeacutert koumlvetkezik be mert a feacuteny a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjed
A toumlreacutesmutatoacute a feacutenytoumlreacutes meacuterteacutekeacutet jellemző araacutenyszaacutem
Jele n
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete (abszoluacutet toumlreacutesmutatoacute)
anyagbanilletőazsebesseacutegeterjedeacutesifeacutenya
teacuterbenleacuteguumlressebesseacutegeterjedeacutesifeacutenyan
A toumlreacutesmutatoacute szaacutemeacuterteacuteke nem lehet 1-neacutel kisebb (n = 1 leacuteguumlres teacuter vagy levegő eseteacuten)
pl nviacutez = 133 nuumlveg = 15
Ha a feacuteny kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl levegőből
viacutezbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg (r) kisebb mint a beeseacutesi (i) ha nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet
kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl viacutezből levegőbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg nagyobb mint a beeseacutesi A
merőlegesen beeső feacutenysugaacuter nem toumlrik meg
A teljes visszaverődeacutes
Ha a feacuteny nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba akkor a toumlreacutesi szoumlg
nagyobb mint a beeseacutesi szoumlg (aacutebra 1-es eacutes 2-es feacutenysugaacuter)
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
megtoumlrt feacutenysugaacuter beeseacutesi
merőleges
i
r
n1 pl levegő
n2 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i
6
megtoumlrt feacutenysugaacuter
1 anyag
2 anyag
hataacuterfeluumllet
beeső feacutenysugaacuter
visszavert feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i irsquo
Biofizika jegyzet
21
Ha a beeseacutesi szoumlg eleacuter egy kellően nagy eacuterteacuteket akkor a toumlreacutesi szoumlg 90deg lesz ndash a feacuteny nem leacutep aacutet a
maacutesodik anyagba (aacutebra 3-as feacutenysugaacuter) Ez a beeseacutesi szoumlg a hataacuterszoumlg (ℓ)
Ha a beeső feacutenysugaacuter beeseacutesi szoumlge kisebb mint a hataacuterszoumlg akkor feacutenytoumlreacutes joumln leacutetre ha pedig
nagyobb akkor teljes visszaverődeacutes (aacutebra 4-es feacutenysugaacuter)
Teljes visszaverődeacutes eseteacuten a feacuteny 100-a visszaverődik a hataacuterfeluumlletről
Az optikai szaacutel
Az optikai szaacutel egy koumlnnyen hajliacutethatoacute nagy tisztasaacuteguacute aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt szaacutel mely
feacutenytovaacutebbiacutetaacutesra alkalmas
Az optikai szaacutelak a teljes visszaverődeacutesek sorozataacutenak eredmeacutenyekeacutent tovaacutebbiacutetjaacutek a feacutenyt
Az optikai szaacutelak egy nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute magboacutel eacutes az ezt koumlruumllvevő kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute heacutejboacutel
aacutellnak A teljes visszaverődeacutes a keacutet reacuteteg hataacuterfeluumlleteacuten megy veacutegbe
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes)
A feheacuter feacuteny oumlsszetett nagyon sok kuumlloumlnboumlző sziacutenű feacutenysugaacuterboacutel tevődik oumlssze
Feacutenytoumlreacuteskor a kuumlloumlnboumlző sziacutenű oumlsszetevők kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben toumlrnek meg iacutegy a feheacuter feacuteny
felbomlik oumlsszetevőire Ez a jelenseacuteg a diszperzioacute vagy sziacutenszoacuteroacutedaacutes
Prizma egy haacuteromszoumlg alapuacute uumlveghasaacuteb melynek segiacutetseacutegeacutevel a feheacuter feacuteny oumlsszetevőire bonthatoacute
1
1
2
2
3
3
4 4
ℓ
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
hataacuterfeluumllet
voumlroumls
narancs
saacuterga
zoumlld
keacutek
ibolya
ernyő
feheacuter feacutenysugaacuter prizma
Biofizika jegyzet
22
A sziacutenkevereacutes
A feheacuter feacuteny sziacutenekre bontaacutesakor keletkező sziacuteneket oumlsszekeverve (egymaacutesra vetiacutetve) visszakaphatoacute a
feheacuter sziacuten
A feheacuter feacuteny oumlsszetevőiből elegendő haacuterom a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutent megfelelő araacutenyban
oumlsszekeverni a feheacuter sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz A haacuterom alapsziacuten megfelelő araacutenyuacute kevereacuteseacuteből baacutermilyen
sziacuten előaacutelliacutethatoacute az additiacutev (oumlsszeadoacute) sziacutenkevereacutes segiacutetseacutegeacutevel
A sziacutenkevereacutesnek egy maacutesik moacutedja a szubtraktiacutev (kivonoacute) sziacutenkevereacutes melynek alapsziacutenei a ciaacuten a
saacuterga eacutes a magenta Ezen technika eseteacuteben a feheacuter feacutenyből sziacutenszűrők segiacutetseacutegeacutevel adott
komponenseket kell kivonni a kiacutevaacutent sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz
Az oumlsszeadoacute sziacutenkevereacutes az elektronikus megjeleniacutetők eseteacuteben a kivonoacute a nyomdatechnikaacuteban keruumll
alkalmazaacutesra
A feacutenyinterferencia
Az a jelenseacuteg melynek soraacuten ugyanazon feacutenyforraacutesboacutel szaacutermazoacute keacutet feacutenysugaacuter a teacuter egy adott
pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy gyengiacutetve egymaacutest
A keacutetreacuteses interferencia
A feacutenyforraacutes feacutenyeacutet keacutet reacutesen kell keresztuumllbocsaacutetani majd ernyőn felfogni amelyen interferenciakeacutep
jelenik meg (vilaacutegos eacutes soumlteacutet saacutevok koumlvetik egymaacutest)
Az ernyő adott pontjaacuteban talaacutelkozoacute feacutenysugarak uacutetkuumlloumlnbseacutegeacutenek a hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott
meacuterteacuteke befolyaacutesolja azt hogy az illető pontban vilaacutegos vagy soumlteacutet saacutev jelenik meg
A polarizaacutelt feacuteny
A feacuteny transzverzaacutelis hullaacutem
A polarizaacutelt feacuteny olyan feacutenysugarakboacutel aacutell melyek elektromos tere csak egy bizonyos siacutekban vaacuteltozik
(nem pedig nagyon sok baacutermilyen iraacutenyuacute siacutekban)
pl az uumlvegről bizonyos szoumlgben visszaverődő feacutenysugarak polarizaacuteltak vagy bizonyos tiacutepusuacute LCD
kijelzők polarizaacutelt feacutenyt bocsaacutetanak ki
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek
A lencseacutek olyan aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt optikai eszkoumlzoumlk melyeknek legalaacutebb az egyik feluumllete
nem siacutekfeluumllet eacutes melyek műkoumldeacutese a feacutenytoumlreacutesen alapul
A gyűjtőlencseacutek koumlzeacuteptaacutejon vastagabbak a szeacutelek feleacute pedig elveacutekonyodnak
egysziacutenű feacutenyforraacutes
soumlteacutet saacutev vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
vilaacutegos saacutev
Biofizika jegyzet
23
optikai főtengely ndash a lencse szimmetriatengelye
O pont ndash optikai koumlzeacuteppont
F pont ndash foacutekusz
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
keresztuumllmennek a foacutekuszon
A szoacuteroacutelencseacutek koumlzeacuteptaacutejon veacutekonyabbak a szeacutelek feleacute pedig vastagabbak
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
meghosszabbiacutetaacutesaik keresztuumllmennek a foacutekuszon
F O F
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
20
i ndash beeseacutesi szoumlg irsquo ndash visszaverődeacutesi szoumlg
I A beeső feacutenysugaacuter a beeseacutesi merőleges eacutes a visszavert feacutenysugaacuter egy siacutekban van
II A beeseacutesi eacutes a visszaverődeacutesi szoumlgek egymaacutessal egyenlők (i = irsquo)
A feacutenytoumlreacutes a toumlreacutesmutatoacute
A feacutenytoumlreacutes az a jelenseacuteg melynek soraacuten a feacuteny egy hataacuterfeluumllethez eacuterve - amely keacutet aacutetlaacutetszoacute anyagot
elvaacutelaszt egymaacutestoacutel ndash aacutetleacutep a maacutesodik koumlzegbe uacutegy hogy megvaacuteltozik terjedeacutesi iraacutenya
A jelenseacuteg azeacutert koumlvetkezik be mert a feacuteny a kuumlloumlnboumlző anyagokban kuumlloumlnboumlző sebesseacuteggel terjed
A toumlreacutesmutatoacute a feacutenytoumlreacutes meacuterteacutekeacutet jellemző araacutenyszaacutem
Jele n
Kiszaacutemiacutetaacutesi keacuteplete (abszoluacutet toumlreacutesmutatoacute)
anyagbanilletőazsebesseacutegeterjedeacutesifeacutenya
teacuterbenleacuteguumlressebesseacutegeterjedeacutesifeacutenyan
A toumlreacutesmutatoacute szaacutemeacuterteacuteke nem lehet 1-neacutel kisebb (n = 1 leacuteguumlres teacuter vagy levegő eseteacuten)
pl nviacutez = 133 nuumlveg = 15
Ha a feacuteny kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl levegőből
viacutezbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg (r) kisebb mint a beeseacutesi (i) ha nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet
kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba (pl viacutezből levegőbe) akkor a toumlreacutesi szoumlg nagyobb mint a beeseacutesi A
merőlegesen beeső feacutenysugaacuter nem toumlrik meg
A teljes visszaverődeacutes
Ha a feacuteny nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagboacutel leacutep aacutet kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute anyagba akkor a toumlreacutesi szoumlg
nagyobb mint a beeseacutesi szoumlg (aacutebra 1-es eacutes 2-es feacutenysugaacuter)
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
megtoumlrt feacutenysugaacuter beeseacutesi
merőleges
i
r
n1 pl levegő
n2 pl viacutez
beeső feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i
6
megtoumlrt feacutenysugaacuter
1 anyag
2 anyag
hataacuterfeluumllet
beeső feacutenysugaacuter
visszavert feacutenysugaacuter
beeseacutesi merőleges
i irsquo
Biofizika jegyzet
21
Ha a beeseacutesi szoumlg eleacuter egy kellően nagy eacuterteacuteket akkor a toumlreacutesi szoumlg 90deg lesz ndash a feacuteny nem leacutep aacutet a
maacutesodik anyagba (aacutebra 3-as feacutenysugaacuter) Ez a beeseacutesi szoumlg a hataacuterszoumlg (ℓ)
Ha a beeső feacutenysugaacuter beeseacutesi szoumlge kisebb mint a hataacuterszoumlg akkor feacutenytoumlreacutes joumln leacutetre ha pedig
nagyobb akkor teljes visszaverődeacutes (aacutebra 4-es feacutenysugaacuter)
Teljes visszaverődeacutes eseteacuten a feacuteny 100-a visszaverődik a hataacuterfeluumlletről
Az optikai szaacutel
Az optikai szaacutel egy koumlnnyen hajliacutethatoacute nagy tisztasaacuteguacute aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt szaacutel mely
feacutenytovaacutebbiacutetaacutesra alkalmas
Az optikai szaacutelak a teljes visszaverődeacutesek sorozataacutenak eredmeacutenyekeacutent tovaacutebbiacutetjaacutek a feacutenyt
Az optikai szaacutelak egy nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute magboacutel eacutes az ezt koumlruumllvevő kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute heacutejboacutel
aacutellnak A teljes visszaverődeacutes a keacutet reacuteteg hataacuterfeluumlleteacuten megy veacutegbe
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes)
A feheacuter feacuteny oumlsszetett nagyon sok kuumlloumlnboumlző sziacutenű feacutenysugaacuterboacutel tevődik oumlssze
Feacutenytoumlreacuteskor a kuumlloumlnboumlző sziacutenű oumlsszetevők kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben toumlrnek meg iacutegy a feheacuter feacuteny
felbomlik oumlsszetevőire Ez a jelenseacuteg a diszperzioacute vagy sziacutenszoacuteroacutedaacutes
Prizma egy haacuteromszoumlg alapuacute uumlveghasaacuteb melynek segiacutetseacutegeacutevel a feheacuter feacuteny oumlsszetevőire bonthatoacute
1
1
2
2
3
3
4 4
ℓ
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
hataacuterfeluumllet
voumlroumls
narancs
saacuterga
zoumlld
keacutek
ibolya
ernyő
feheacuter feacutenysugaacuter prizma
Biofizika jegyzet
22
A sziacutenkevereacutes
A feheacuter feacuteny sziacutenekre bontaacutesakor keletkező sziacuteneket oumlsszekeverve (egymaacutesra vetiacutetve) visszakaphatoacute a
feheacuter sziacuten
A feheacuter feacuteny oumlsszetevőiből elegendő haacuterom a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutent megfelelő araacutenyban
oumlsszekeverni a feheacuter sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz A haacuterom alapsziacuten megfelelő araacutenyuacute kevereacuteseacuteből baacutermilyen
sziacuten előaacutelliacutethatoacute az additiacutev (oumlsszeadoacute) sziacutenkevereacutes segiacutetseacutegeacutevel
A sziacutenkevereacutesnek egy maacutesik moacutedja a szubtraktiacutev (kivonoacute) sziacutenkevereacutes melynek alapsziacutenei a ciaacuten a
saacuterga eacutes a magenta Ezen technika eseteacuteben a feheacuter feacutenyből sziacutenszűrők segiacutetseacutegeacutevel adott
komponenseket kell kivonni a kiacutevaacutent sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz
Az oumlsszeadoacute sziacutenkevereacutes az elektronikus megjeleniacutetők eseteacuteben a kivonoacute a nyomdatechnikaacuteban keruumll
alkalmazaacutesra
A feacutenyinterferencia
Az a jelenseacuteg melynek soraacuten ugyanazon feacutenyforraacutesboacutel szaacutermazoacute keacutet feacutenysugaacuter a teacuter egy adott
pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy gyengiacutetve egymaacutest
A keacutetreacuteses interferencia
A feacutenyforraacutes feacutenyeacutet keacutet reacutesen kell keresztuumllbocsaacutetani majd ernyőn felfogni amelyen interferenciakeacutep
jelenik meg (vilaacutegos eacutes soumlteacutet saacutevok koumlvetik egymaacutest)
Az ernyő adott pontjaacuteban talaacutelkozoacute feacutenysugarak uacutetkuumlloumlnbseacutegeacutenek a hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott
meacuterteacuteke befolyaacutesolja azt hogy az illető pontban vilaacutegos vagy soumlteacutet saacutev jelenik meg
A polarizaacutelt feacuteny
A feacuteny transzverzaacutelis hullaacutem
A polarizaacutelt feacuteny olyan feacutenysugarakboacutel aacutell melyek elektromos tere csak egy bizonyos siacutekban vaacuteltozik
(nem pedig nagyon sok baacutermilyen iraacutenyuacute siacutekban)
pl az uumlvegről bizonyos szoumlgben visszaverődő feacutenysugarak polarizaacuteltak vagy bizonyos tiacutepusuacute LCD
kijelzők polarizaacutelt feacutenyt bocsaacutetanak ki
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek
A lencseacutek olyan aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt optikai eszkoumlzoumlk melyeknek legalaacutebb az egyik feluumllete
nem siacutekfeluumllet eacutes melyek műkoumldeacutese a feacutenytoumlreacutesen alapul
A gyűjtőlencseacutek koumlzeacuteptaacutejon vastagabbak a szeacutelek feleacute pedig elveacutekonyodnak
egysziacutenű feacutenyforraacutes
soumlteacutet saacutev vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
vilaacutegos saacutev
Biofizika jegyzet
23
optikai főtengely ndash a lencse szimmetriatengelye
O pont ndash optikai koumlzeacuteppont
F pont ndash foacutekusz
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
keresztuumllmennek a foacutekuszon
A szoacuteroacutelencseacutek koumlzeacuteptaacutejon veacutekonyabbak a szeacutelek feleacute pedig vastagabbak
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
meghosszabbiacutetaacutesaik keresztuumllmennek a foacutekuszon
F O F
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
21
Ha a beeseacutesi szoumlg eleacuter egy kellően nagy eacuterteacuteket akkor a toumlreacutesi szoumlg 90deg lesz ndash a feacuteny nem leacutep aacutet a
maacutesodik anyagba (aacutebra 3-as feacutenysugaacuter) Ez a beeseacutesi szoumlg a hataacuterszoumlg (ℓ)
Ha a beeső feacutenysugaacuter beeseacutesi szoumlge kisebb mint a hataacuterszoumlg akkor feacutenytoumlreacutes joumln leacutetre ha pedig
nagyobb akkor teljes visszaverődeacutes (aacutebra 4-es feacutenysugaacuter)
Teljes visszaverődeacutes eseteacuten a feacuteny 100-a visszaverődik a hataacuterfeluumlletről
Az optikai szaacutel
Az optikai szaacutel egy koumlnnyen hajliacutethatoacute nagy tisztasaacuteguacute aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt szaacutel mely
feacutenytovaacutebbiacutetaacutesra alkalmas
Az optikai szaacutelak a teljes visszaverődeacutesek sorozataacutenak eredmeacutenyekeacutent tovaacutebbiacutetjaacutek a feacutenyt
Az optikai szaacutelak egy nagyobb toumlreacutesmutatoacutejuacute magboacutel eacutes az ezt koumlruumllvevő kisebb toumlreacutesmutatoacutejuacute heacutejboacutel
aacutellnak A teljes visszaverődeacutes a keacutet reacuteteg hataacuterfeluumlleteacuten megy veacutegbe
A diszperzioacute (sziacutenszoacuteroacutedaacutes)
A feheacuter feacuteny oumlsszetett nagyon sok kuumlloumlnboumlző sziacutenű feacutenysugaacuterboacutel tevődik oumlssze
Feacutenytoumlreacuteskor a kuumlloumlnboumlző sziacutenű oumlsszetevők kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben toumlrnek meg iacutegy a feheacuter feacuteny
felbomlik oumlsszetevőire Ez a jelenseacuteg a diszperzioacute vagy sziacutenszoacuteroacutedaacutes
Prizma egy haacuteromszoumlg alapuacute uumlveghasaacuteb melynek segiacutetseacutegeacutevel a feheacuter feacuteny oumlsszetevőire bonthatoacute
1
1
2
2
3
3
4 4
ℓ
n2 pl levegő
n1 pl viacutez
hataacuterfeluumllet
voumlroumls
narancs
saacuterga
zoumlld
keacutek
ibolya
ernyő
feheacuter feacutenysugaacuter prizma
Biofizika jegyzet
22
A sziacutenkevereacutes
A feheacuter feacuteny sziacutenekre bontaacutesakor keletkező sziacuteneket oumlsszekeverve (egymaacutesra vetiacutetve) visszakaphatoacute a
feheacuter sziacuten
A feheacuter feacuteny oumlsszetevőiből elegendő haacuterom a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutent megfelelő araacutenyban
oumlsszekeverni a feheacuter sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz A haacuterom alapsziacuten megfelelő araacutenyuacute kevereacuteseacuteből baacutermilyen
sziacuten előaacutelliacutethatoacute az additiacutev (oumlsszeadoacute) sziacutenkevereacutes segiacutetseacutegeacutevel
A sziacutenkevereacutesnek egy maacutesik moacutedja a szubtraktiacutev (kivonoacute) sziacutenkevereacutes melynek alapsziacutenei a ciaacuten a
saacuterga eacutes a magenta Ezen technika eseteacuteben a feheacuter feacutenyből sziacutenszűrők segiacutetseacutegeacutevel adott
komponenseket kell kivonni a kiacutevaacutent sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz
Az oumlsszeadoacute sziacutenkevereacutes az elektronikus megjeleniacutetők eseteacuteben a kivonoacute a nyomdatechnikaacuteban keruumll
alkalmazaacutesra
A feacutenyinterferencia
Az a jelenseacuteg melynek soraacuten ugyanazon feacutenyforraacutesboacutel szaacutermazoacute keacutet feacutenysugaacuter a teacuter egy adott
pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy gyengiacutetve egymaacutest
A keacutetreacuteses interferencia
A feacutenyforraacutes feacutenyeacutet keacutet reacutesen kell keresztuumllbocsaacutetani majd ernyőn felfogni amelyen interferenciakeacutep
jelenik meg (vilaacutegos eacutes soumlteacutet saacutevok koumlvetik egymaacutest)
Az ernyő adott pontjaacuteban talaacutelkozoacute feacutenysugarak uacutetkuumlloumlnbseacutegeacutenek a hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott
meacuterteacuteke befolyaacutesolja azt hogy az illető pontban vilaacutegos vagy soumlteacutet saacutev jelenik meg
A polarizaacutelt feacuteny
A feacuteny transzverzaacutelis hullaacutem
A polarizaacutelt feacuteny olyan feacutenysugarakboacutel aacutell melyek elektromos tere csak egy bizonyos siacutekban vaacuteltozik
(nem pedig nagyon sok baacutermilyen iraacutenyuacute siacutekban)
pl az uumlvegről bizonyos szoumlgben visszaverődő feacutenysugarak polarizaacuteltak vagy bizonyos tiacutepusuacute LCD
kijelzők polarizaacutelt feacutenyt bocsaacutetanak ki
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek
A lencseacutek olyan aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt optikai eszkoumlzoumlk melyeknek legalaacutebb az egyik feluumllete
nem siacutekfeluumllet eacutes melyek műkoumldeacutese a feacutenytoumlreacutesen alapul
A gyűjtőlencseacutek koumlzeacuteptaacutejon vastagabbak a szeacutelek feleacute pedig elveacutekonyodnak
egysziacutenű feacutenyforraacutes
soumlteacutet saacutev vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
vilaacutegos saacutev
Biofizika jegyzet
23
optikai főtengely ndash a lencse szimmetriatengelye
O pont ndash optikai koumlzeacuteppont
F pont ndash foacutekusz
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
keresztuumllmennek a foacutekuszon
A szoacuteroacutelencseacutek koumlzeacuteptaacutejon veacutekonyabbak a szeacutelek feleacute pedig vastagabbak
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
meghosszabbiacutetaacutesaik keresztuumllmennek a foacutekuszon
F O F
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
22
A sziacutenkevereacutes
A feheacuter feacuteny sziacutenekre bontaacutesakor keletkező sziacuteneket oumlsszekeverve (egymaacutesra vetiacutetve) visszakaphatoacute a
feheacuter sziacuten
A feheacuter feacuteny oumlsszetevőiből elegendő haacuterom a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutent megfelelő araacutenyban
oumlsszekeverni a feheacuter sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz A haacuterom alapsziacuten megfelelő araacutenyuacute kevereacuteseacuteből baacutermilyen
sziacuten előaacutelliacutethatoacute az additiacutev (oumlsszeadoacute) sziacutenkevereacutes segiacutetseacutegeacutevel
A sziacutenkevereacutesnek egy maacutesik moacutedja a szubtraktiacutev (kivonoacute) sziacutenkevereacutes melynek alapsziacutenei a ciaacuten a
saacuterga eacutes a magenta Ezen technika eseteacuteben a feheacuter feacutenyből sziacutenszűrők segiacutetseacutegeacutevel adott
komponenseket kell kivonni a kiacutevaacutent sziacuten előaacutelliacutetaacutesaacutehoz
Az oumlsszeadoacute sziacutenkevereacutes az elektronikus megjeleniacutetők eseteacuteben a kivonoacute a nyomdatechnikaacuteban keruumll
alkalmazaacutesra
A feacutenyinterferencia
Az a jelenseacuteg melynek soraacuten ugyanazon feacutenyforraacutesboacutel szaacutermazoacute keacutet feacutenysugaacuter a teacuter egy adott
pontjaacuteban talaacutelkozik eacutes egymaacutesra tevődik erősiacutetve vagy gyengiacutetve egymaacutest
A keacutetreacuteses interferencia
A feacutenyforraacutes feacutenyeacutet keacutet reacutesen kell keresztuumllbocsaacutetani majd ernyőn felfogni amelyen interferenciakeacutep
jelenik meg (vilaacutegos eacutes soumlteacutet saacutevok koumlvetik egymaacutest)
Az ernyő adott pontjaacuteban talaacutelkozoacute feacutenysugarak uacutetkuumlloumlnbseacutegeacutenek a hullaacutemhosszhoz viszonyiacutetott
meacuterteacuteke befolyaacutesolja azt hogy az illető pontban vilaacutegos vagy soumlteacutet saacutev jelenik meg
A polarizaacutelt feacuteny
A feacuteny transzverzaacutelis hullaacutem
A polarizaacutelt feacuteny olyan feacutenysugarakboacutel aacutell melyek elektromos tere csak egy bizonyos siacutekban vaacuteltozik
(nem pedig nagyon sok baacutermilyen iraacutenyuacute siacutekban)
pl az uumlvegről bizonyos szoumlgben visszaverődő feacutenysugarak polarizaacuteltak vagy bizonyos tiacutepusuacute LCD
kijelzők polarizaacutelt feacutenyt bocsaacutetanak ki
Lencseacutek gyűjtőlencseacutek szoacuteroacutelencseacutek
A lencseacutek olyan aacutetlaacutetszoacute anyagboacutel keacuteszuumllt optikai eszkoumlzoumlk melyeknek legalaacutebb az egyik feluumllete
nem siacutekfeluumllet eacutes melyek műkoumldeacutese a feacutenytoumlreacutesen alapul
A gyűjtőlencseacutek koumlzeacuteptaacutejon vastagabbak a szeacutelek feleacute pedig elveacutekonyodnak
egysziacutenű feacutenyforraacutes
soumlteacutet saacutev vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
vilaacutegos saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
soumlteacutet saacutev
vilaacutegos saacutev
Biofizika jegyzet
23
optikai főtengely ndash a lencse szimmetriatengelye
O pont ndash optikai koumlzeacuteppont
F pont ndash foacutekusz
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
keresztuumllmennek a foacutekuszon
A szoacuteroacutelencseacutek koumlzeacuteptaacutejon veacutekonyabbak a szeacutelek feleacute pedig vastagabbak
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
meghosszabbiacutetaacutesaik keresztuumllmennek a foacutekuszon
F O F
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
23
optikai főtengely ndash a lencse szimmetriatengelye
O pont ndash optikai koumlzeacuteppont
F pont ndash foacutekusz
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
keresztuumllmennek a foacutekuszon
A szoacuteroacutelencseacutek koumlzeacuteptaacutejon veacutekonyabbak a szeacutelek feleacute pedig vastagabbak
Az optikai főtengellyel paacuterhuzamos feacutenysugarak a lencseacuten aacutethaladva uacutegy toumlrnek meg hogy
meghosszabbiacutetaacutesaik keresztuumllmennek a foacutekuszon
F O F
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Jeloumlleacutes F F O
optikai főtengely
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
24
A toumlrőkeacutepesseacuteg
A toumlrőkeacutepesseacuteg a lencseacutek meacuteterben megadott foacutekusztaacutevolsaacutegaacutenak reciproka
Jele D [D] = 1m (dioptria)
f
1D f ndash foacutekusztaacutevolsaacuteg (OF szakasz hossza)
A gyűjtőlencseacutek toumlrőkeacutepesseacutege pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev szaacutem (mert a gyűjtőlencseacutek
foacutekusztaacutevolsaacutega pozitiacutev a szoacuteroacutelencseacutekeacute negatiacutev)
A leacutezer
A leacutezer (LASER ndash feacutenyerősiacuteteacutes gerjesztett sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutessal) egy olyan feacutenyforraacutes amely
egysziacutenű (monokromatikus) paacuterhuzamos feacutenysugarakboacutel aacutelloacute feacutenynyalaacutebot bocsaacutet ki melyben a
feacutenysugarak faacutezisban vannak (koherensek) A leacutezerfeacuteny eseteacuten az energia kis teacuterreacuteszbe
koncentraacuteloacutedik ugyanis csak kismeacuterteacutekben szeacutettartoacute a feacutenysugaacuter ezeacutert nagy az energiasűrűseacutege
A leacutezer feacutenyt elő lehet aacutelliacutetani megfelelő gaacutez folyadeacutek vagy szilaacuterd halmazaacutellapotuacute anyag
segiacutetseacutegeacutevel A leacutezeranyag egy rezonaacutetorban talaacutelhatoacute amely keacutet egymaacutessal paacuterhuzamosan
elhelyezett tuumlkoumlrből aacutell melyek koumlzuumll az egyik feacuteligaacuteteresztő A leacutezeranyag atomjait gerjesztik
(energiaacutet adnak aacutet nekik) feacutennyel vagy elektromos aacuterammal A kapott energiaacutet az atomok feacuteny
formaacutejaacuteban kisugaacuterozzaacutek amely a keacutet tuumlkoumlr koumlzoumltt oda ndash vissza verődik uacutejabb feacutenykibocsaacutetaacutest
eredmeacutenyezve a leacutezeranyagban A rezonaacutetorboacutel a feacuteny egy reacutesze a feacuteligaacuteteresztő tuumlkroumln keresztuumll
kileacutep
A leacutezerfeacuteny kibocsaacutetaacutes lehet folytonos vagy impulzus uumlzemű
A leacutezerforraacutes aacuteltal kibocsaacutetott feacuteny sziacutene a leacutezeranyagtoacutel fuumlgg Vannak olyanok melyek feacutenye nem
esik a laacutethatoacute tartomaacutenyba
A nagyobb teljesiacutetmeacutenyű leacutezerek sebeacuteszeti beavatkozaacutesra (vaacutegaacutesra) is alkalmasak
Az atom szerkezete
Az atomokat protonok neutronok (egyuumlttesen nukleonok) eacutes elektronok alkotjaacutek
Az atom koumlzponti reacuteszeacuteben az atommagban talaacutelhatoacutek a protonok (toumllteacutesuumlk +1) eacutes a neutronok
(toumllteacutesuumlk 0) miacuteg az elektronok (toumllteacutesuumlk -1) az ezt koumlruumllvevő elektronfelhőben
F O F
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
25
Az elektromosan semleges atomokban a protonok eacutes az elektronok szaacutema megegyezik
A rendszaacutem a neutronszaacutem a toumlmegszaacutem
Egy elem rendszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok szaacutemaacuteval
Jele Z
Egy elem neutronszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute neutronok szaacutemaacuteval
Jele N
Egy elem toumlmegszaacutema megegyezik az atommagjaacuteban talaacutelhatoacute protonok eacutes neutronok szaacutemaacuteval
Jele A
A fenti haacuterom mennyiseacuteg koumlzoumltt az alaacutebbi oumlsszefuumlggeacutes aacutell fenn
NZA
Az atomok a vegyjeluumlkkel jeloumllhetők (mely aacuteltalaacuteban az elem neveacutenek első betűiből tevődik oumlssze)
A vegyjel mellett a bal felső sarokban a toumlmegszaacutem a bal alsoacute sarokban a rendszaacutem talaacutelhatoacute XAZ
Pl O168 Cl35
17
Izotoacutepok
Az izotoacutepok az azonos rendszaacutemuacute de kuumlloumlnboumlző toumlmegszaacutemuacute atommagok (latinul izo ndash azonos
topos ndash hely)
Pl hidrogeacuten ( H11 ) deuteacuterium ( H2
1 ) triacutecium ( H31 )
Az atomi toumlmegegyseacuteg
Az atomi toumlmegegyseacuteg egyenlő a 12-es szeacutenizotoacutep toumlmegeacutenek tizenketted reacuteszeacutevel
Jele u [u] = kg
1u = 1660510-27kg
Elemi reacuteszecskeacutek jellemzői
Reacuteszecske Toumlmeg (kg) Toumlmeg (u) Toumllteacutes Toumllteacutes (C)
proton 1672610-27 1007262 (asymp 1) +1 +160210-19
neutron 1674910-27 1008647 (asymp 1) 0 0
elektron 9109310-31 0000548 (asymp 0) -1 -160210-19
A Bohr atommodell
A modell eacutertelmeacuteben az atom egy koumlruumllbeluumll 10-15m aacutetmeacuterőjű pozitiacutev toumllteacutesű magboacutel aacutell mely koumlruumll
keringenek koumlrpaacutelyaacutekon az elektronok Az elektronok mozgaacutesa a mag koumlruumll uacutegy keacutepzelhető el mint a
bolygoacutek mozgaacutesa a Nap koumlruumll Az elektronokat az elektrosztatikus vonzoacuteerő tartja koumlrpaacutelyaacuten a mag
koumlruumll Az egeacutesz atomnak az aacutetmeacuterője koumlruumllbeluumll 10-10m Az atom rendelkezik koumltoumltt aacutellapotokkal
melyekben nem nyel el eacutes nem bocsaacutet ki energiaacutet (elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest ndash fotont) illetve csak
akkor nyel el vagy bocsaacutet ki energiaacutet ha az egyik koumltoumltt aacutellapotboacutel egy maacutesikba megy aacutet
Az atom a kuumlloumlnboumlző koumltoumltt aacutellapotaiban kuumlloumlnboumlző energiaacutekkal rendelkezik Energia felveacutetelkor
(gerjeszteacuteskor) az atom valamely elektronja veszi fel joacutel meghataacuterozott adagokban (kvantumokban)
az energiaacutet
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
26
Kellően nagy energia hataacutesaacutera az elektron kiacutevuumll keruumll az atomon Ebben az esetben az atom
ionizaacuteloacutedik
A jelenleg elfogadott atommodell a kvantummechanikai modell melynek eacutertelmeacuteben az elektronok
atomon beluumlli pontos helye nem csak tartoacutezkodaacutesi valoacutesziacutenűseacutege hataacuterozhatoacute meg
Az erős koumllcsoumlnhataacutes
Az atommagban talaacutelhatoacute protonok tasziacutetjaacutek egymaacutest (mivel toumllteacuteseik azonos előjelűek) ami az
atommagot szeacutet kellene bdquoloumlkjerdquo A nukleonok koumlzoumltt hat a gravitaacutecioacutes vonzoacuteerő de ennek nagysaacutega
joacuteval kisebb mint az elektrosztatikus tasziacutetaacuteseacute
Az atommagot alkotoacute nukleonok koumlzoumltti vonzaacutesban megnyilvaacutenuloacute koumllcsoumlnhataacutes az erős
koumllcsoumlnhataacutesnak (ez tartja egyben az atommagot)
Az erős koumllcsoumlnhataacutest a magerő koumlzvetiacuteti amely erősen vonzoacute jellegű toumllteacutesfuumlggetlen nagyon roumlvid
hatoacutetaacutevolsaacuteguacute
A radioaktivitaacutes
A radioaktivitaacutes a nem stabil atommagok spontaacuten bomlaacutesaacutenak (kuumllső hataacutes neacutelkuumlli aacutetalakulaacutesaacutenak)
folyamata Ezen folyamat soraacuten az atommag kuumlloumlnboumlző fajta sugaacuterzaacutesokat bocsaacutet ki mikoumlzben maacutes
atommaggaacute alakul Radioaktiacutev sugaacuterzaacutessal vagy neutronbesugaacuterzaacutessal a nem radioaktiacutev elemek is
azzaacute tehetők (mesterseacuteges radioaktivitaacutes) Adott fajtaacutejuacute radioaktiacutev atommagok eseteacuten
maacutesodpercenkeacutent mindig a kezdetben jelenlevő atommagok szaacutemaacutenak ugyanaz a toumlrt reacutesze bomlik el
Az elemek radioaktivitaacutesaacutera jellemző a felezeacutesi idő amely egyenlő azzal az időtartammal amely alatt
a radioaktiacutev izotoacutep atommagjainak a fele elbomlik (ez milliomod maacutesodperc eacutes milliaacuterd eacutevek koumlzoumltti
időtartam lehet) A felezeacutesi idő mellett a radioaktiacutev anyagok az aktivitaacutessal is jellemezhetők amely
megadja az egy maacutesodperc alatt bekoumlvetkező bomlaacutesok szaacutemaacutet (meacuterteacutekegyseacutege a becquerel ndash Bq)
Az atommagok aacutetalakulaacutesa mesterseacutegesen is előideacutezhető az atommag kuumlloumlnboumlző fajta reacuteszecskeacutevel
(pl α reacuteszecske neutron) vagy elektromaacutegneses sugaacuterzaacutessal toumlrteacutenő koumllcsoumlnhataacutesaacutenak
eredmeacutenyekeacutent
Atommagsugaacuterzaacutesok
Az atommagok aacutetalakulaacutesaacutet atommagsugaacuterzaacutesok kiacuteseacuterik melyek haacuterom feacuteleacutek lehetnek
α (alfa) sugaacuterzaacutes He atommagboacutel azaz keacutet protonboacutel eacutes keacutet neutronboacutel oumlsszetevődő
atommagokboacutel aacutelloacute sugaacuterzaacutes Alfa sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesakor az atom rendszaacutema 2-vel
toumlmegszaacutema 4-el csoumlkken Az α sugarak kis aacutethatoloacutekeacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben
neacutehaacuteny centimeacuteter)
β (beacuteta) sugaacuterzaacutes Elektronboacutel (β-) vagy pozitronboacutel (β+) (a pozitron az elektronnal
megegyező toumlmegű de ellenteacutetes toumllteacutesű reacuteszecske ndash az elektron antireacuteszecskeacuteje) aacutelloacute
sugaacuterzaacutes melynek eseteacuten az atom toumlmegszaacutema nem vaacuteltozik csak rendszaacutema A β sugarak az
α-naacutel nagyobb aacutethatoloacute keacutepesseacuteggel rendelkeznek (levegőben neacutehaacuteny meacuteter)
γ (gamma) sugaacuterzaacutes Nagy frekvenciaacutejuacute (111019 ndash 61020Hz) elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
Nagy aacutethatoloacute keacutepesseacutegű sugaacuterzaacutes (akaacuter toumlbb tiacutezcentimeacuteteres vastagsaacuteguacute betonfalon is
keresztuumllhatol)
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
27
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok bioloacutegiai hataacutesa
Az atommagsugaacuterzaacutesok hataacutessal vannak az eacutelő szoumlvetekre kaacuterosiacutethatjaacutek elpusztiacutethatjaacutek a sejteket a
szoumlvetek szervek műkoumldeacutesi zavaraacutet okozhatjaacutek azok koacuteros elvaacuteltozaacutesaihoz vezethetnek Az
atommagsugaacuterzaacutesok ionizaacutecioacutet okoznak illetve molekulaacutekat hasiacutethatnak szeacutet melynek koumlvetkezteacuteben
a sejt kaacuterosodhat
A sugaacuterzaacutes fajtaacutejaacutetoacutel illetve a sugaacuterzaacutest eacutert szoumlvetek tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően a bioloacutegiai hataacutesok elteacuterőek A
szoumlvetek regeneraacuteloacutedaacutesaacutenak koumlszoumlnhetően a nem tuacutel nagymeacuterteacutekű sugaacuterzaacutesnak nincs maradandoacute
kaacuteros hataacutesa Az eacutelőleacutenyek aacutellandoacute jelleggel ki van teacuteve a koumlrnyezet reacuteszeacuteről sugaacuterzaacutesnak a
haacutetteacutersugaacuterzaacutes-nak illetve az eacutelő szervezetekben is talaacutelhatoacutek radioaktiacutev izotoacutepok
A radioaktiacutev sugaacuterzaacutesok genetikai elvaacuteltozaacutesokat is okozhatnak amely miatt hataacutesa csak az
utoacutedokban jelentkezik
A sugaacuterzaacutes hataacutesa annaacutel nagyobb mineacutel erősebb a sugaacuterforraacutes mineacutel hosszabb ideig tart a besugaacuterzaacutes
eacutes mineacutel kisebb a sugaacuterforraacutestoacutel valoacute taacutevolsaacuteg
Dozimetria
A szervezetet eacuterő ionizaacuteloacute sugaacuterzaacutesok fizikai eacutes bioloacutegiai doacutezisfogalmakkal doacutezismennyiseacutegekkel
jellemezhetők
Az elnyelt doacutezis az anyagban elnyelt oumlsszes sugaacuterzaacutesi energia eacutes a test toumlmegeacutenek haacutenyadosa
Jele D [D] = Gy (gray)
Az elnyelt doacutezis egy reacutegebbi meacuterteacutekegyseacutege a rad (1Gy = 100rad)
Az elnyelt doacutezisteljesiacutetmeacuteny az időegyseacuteg alatt elnyelt doacutezis
Meacuterteacutekegyseacutege a Gys de a gyakorlatban a Gyh hasznaacutelatos
Az egyeneacuterteacutekdoacutezis a sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesaacutet leiacuteroacute doacutezismennyiseacuteg Az egyeneacuterteacutekdoacutezis az elnyelt
doacutezis eacutes egy a sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel fuumlggő araacutenyossaacutegi teacutenyező szorzata
Jele H [H] = Sv (sievert)
1Sv doacutezis-egyeneacuterteacutekű sugaacuterzaacutes kaacuterosiacutetoacute hataacutesa megegyezik 1Gy roumlntgen- vagy gammasugaacuterzaacutes
elnyelt doacutezisaacutenak a hataacutesaacuteval
Az effektiacutev doacutezis az emberi test oumlsszes szoumlveteacutere vagy szerveacutere vonatkozoacute suacutelyozott
egyeneacuterteacutekdoacutezisok oumlsszege (a kuumlloumlnboumlző szoumlvetekre szervekre kuumlloumlnboumlző hataacutessal vannak a
sugaacuterzaacutesok)
Jele E [E] = Sv
Peacuteldaacutek sugaacuterterheleacutesre
1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy normaacutelisan műkoumldő atomreaktortoacutel 000009 mSv 1 db banaacuten elfogyasztaacutesa 00001 mSv 1 eacutevig eacutelni 80 km-re egy szeacutentuumlzeleacutesű erőműtől 00003 mSv Egy keacutezroumlntgen felveacutetel 0001 mSv Keacutepcsoumlves monitor hasznaacutelata 1 eacuteven aacutet 0001 mSv Egy napi kuumllső forraacutesboacutel eredő termeacuteszetes sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0002 mSv Egy napi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 0008 mSv Egy mellkas-aacutetvilaacutegiacutetaacutes 002 mSv Egy tengerentuacuteli repuumllőuacutet 005 mSv Egy mammograacutefiaacutes felveacutetel 3 mSv Egy eacutevi termeacuteszetes eredetű sugaacuterterheleacutes Magyarorszaacutegon 24 mSv Egy mellkasi tomograacutef (CT) felveacutetel 58 mSv Az eacutevi doacuteziskorlaacutet a sugaacuterveszeacutelyes helyen dolgozoacutek eseteacuten 20 mSv A legkisebb doacutezis amely maacuter egyeacutertelműen noumlveli a raacutekbetegseacuteg kockaacutezataacutet 100 mSv A baleseti menteacutesben reacutesztvevők szaacutemaacutera megengedett legnagyobb doacutezis 250 nSv A legkisebb doacutezis amely maacuter koumlzvetlen egeacuteszseacuteguumlgyi hataacutesokat okozhat 400 mSv
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
28
A gradiens
Valamely mennyiseacuteg gradiense megadja az illető mennyiseacuteg legnagyobb vaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
A koncentraacutecioacute gradiens
Valamely oldatban megadja az oldott anyag (ionok) legnagyobb koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutesaacutenak iraacutenyaacutet
Az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
Adott keacutet kuumlloumlnboumlző koncentraacutecioacutejuacute oldat olyan feacuteligaacuteteresztő haacutertyaacuteval elvaacutelasztva egymaacutestoacutel amely
a pozitiacutev eacutes a negatiacutev ionokat nem egyforma meacuterteacutekben ereszti aacutet
A nagyobb koncentraacutecioacute oldatboacutel megindul az ionok aacutetvaacutendorlaacutesa a haacutertyaacuten keresztuumll a kisebb
koncentraacutecioacutejuacuteba (a jelen levő koncentraacutecioacute gradiens hataacutesaacutera) Ezzel egyuumltt mivel a pozitiacutev eacutes a
negatiacutev ionok nem egyforma szaacutemban jutnak aacutet membraacutenon kialakul egy egyre noumlvekvő feszuumlltseacuteg
(elektromos gradiens vagy potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg) a keacutet oldat koumlzoumltt Az ionok mozgaacutesaacutet a koncentraacutecioacute
gradiens eacutes a feszuumlltseacuteg egyuumlttesen hataacuterozzaacutek meg melyeket egyuumlttesen az elektrokeacutemiai
potenciaacutelgradiens megnevezeacutest kaptaacutek
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
29
AZ EacuteLETFOLYAMATOK BIOFIZIKAI ALAPJELENSEacuteGEI
AZ INGERUumlLET
Az idegi impulzusok gerjeszteacuteseacutet eacutes tovaacutebbiacutetaacutesaacutet az idegsejtek valoacutesiacutetjaacutek meg Az ingeruumllet
kivaacuteltaacutesaacutehoz az ingernek el kell eacuternie egy bizonyos erősseacuteget az ingerkuumlszoumlboumlt illetve kellő
hirtelenseacuteggel kell hatnia A kuumlszoumlbeacuterteacutekű (vagy a feletti) ingerek az idegsejtben fizikai ndash keacutemiai
vaacuteltozaacutesokat ideacuteznek elő
A sejtek belseje eacutes a koumlruumlloumltte levő folyadeacutek koumlzoumltt aacutellandoacute potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (feszuumlltseacuteg) aacutell fenn
melynek eacuterteacuteke a kuumlloumlnboumlző sejttiacutepusok eseteacuten -50mV eacutes -100mV koumlzoumltti (a sejten kiacutevuumlli teacuterre
vonatkoztatva) Ez a feszuumlltseacuteget nyugalmi potenciaacutel
Az idegsejtek sejtmembraacutenjaacutenak kuumllső eacutes belső oldala koumlzoumltti potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg (a sejt nyugalmi
aacutellapotaacuteban) nyugalmi membraacutenpotenciaacutel Ezt a sejtben zajloacute energiafuumlggő folyamatok hozzaacutek leacutetre
melynek eacuterteacuteke a sejtre jellemző eacutes aacutellandoacute A nyugalomban levő idegsejtek eseteacuten eacuterteacuteke -70mV
koumlruumlli
A sejtmembraacuten keacutet oldalaacuten a kuumlloumlnboumlző ionok koncentraacutecioacuteja kuumlloumlnboumlzik ami a nyugalmi
membraacutenpotenciaacutelt leacutetrehozza A sejt belsejeacuteben negatiacutev feheacuterjeacutek nukleinsavak talaacutelhatoacutek A K+
koncentraacutecioacute a sejt belsejeacuteben nagyobb mint azon kiacutevuumll a Na+ koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb
mint azon kiacutevuumll eacutes a Cl- koncentraacutecioacute a sejten beluumll kisebb mint azon kiacutevuumll Ezek az ionok jaacuterulnak
legnagyobb meacuterteacutekben hozzaacute a nyugalmi membraacutenpotenciaacutel kialakulaacutesaacutehoz valamint az ingeruumllet
vezeteacuteseacutehez
A sejtek a pozitiacutev ionok (kationok) mozgataacutesaacuteval vaacuteltoztatjaacutek meg a membraacutenpotenciaacutelt
A sejt nyugalmi aacutellapotaacuteban a sejtmembraacutenon a K+ ionok mintegy 20-szor koumlnnyebben jutnak aacutet
mint a Na+ ionok A K+ eacutes a Na+ ionok mozgaacutesaacutet egyreacuteszt az elektrokeacutemiai potenciaacutelgradiens
befolyaacutesolja maacutesreacuteszt a K+-Na+ pumpa amely folyamatosan visszajuttatja a sejtbe a K+ ionokat eacutes
eltaacutevoliacutetja onnan a Na+ ionokat A folyamat az ATP (adenozin-trifoszfaacutet) segiacutetseacutegeacutevel valoacutesul meg
(egy ATP molekula keacutet K+ iont szaacutelliacutet a sejtbe eacutes haacuterom Na+ iont taacutevoliacutet onnan el)
Kuumlszoumlbeacuterteacutekű inger (-20mV eacutes -50mV koumlzoumltti) hataacutesaacutera depolarizaacutecioacute megy veacutegbe vagyis csoumlkken
abszoluacutet eacuterteacutekben a membraacutenpotenciaacutel Ennek hataacutesaacutera a sejtmembraacuten feszuumlltseacutegeacuterzeacutekeny
membraacutencsatornaacutei hirtelen kinyiacutelnak eacutes aacutetjaacuterhatoacutevaacute vaacutelnak a Na+ ionok szaacutemaacutera melyek beaacuteramlanak
a sejt belsejeacutebe Ez egy gyorsan kialakuloacute ideiglenes pozitiacutev feszuumlltseacuteget hoz leacutetre a sejt kuumllseje eacutes
belseje koumlzoumltt melynek eacuterteacuteke eleacuterheti a +40mV-ot is Ez az akcioacutes potenciaacutel A beaacuteramloacute Na+ ionok
miatt megvaacuteltozott potenciaacutelkuumlloumlnbseacuteg hataacutesaacutera uacutejabb membraacutencsatornaacutek nyiacutelnak ki egy oumlngerjesztő
folyamatot hozva leacutetre Ezeacutert az akcioacutes potenciaacutel tovaacutebbterjed a sejtmembraacutenon mint egy
depolarizaacutecioacutes hullaacutem Az akcioacutes potenciaacutel kialakulaacutesa soraacuten a Na+ ionokat aacutetengedő
membraacutencsatornaacutek bezaacuteroacutednak eacutes kinyiacutelnak a K+ ionokat aacutetengedők A K+ ionok sejtből toumlrteacutenő
kileacutepeacuteseacutevel (eacutes a Na+ ionok be nem leacutepeacuteseacutevel) leacutetrejoumln a repolarizaacutecioacute melynek soraacuten a
membraacutenpotenciaacutel visszaaacutell eredeti eacuterteacutekeacutere
Az akcioacutes potenciaacutel maacuteskeacutepp terjed a myelinhuumlvelyes eacutes a csupasz axonokon ezeacutert az előbbiekben az
ingeruumllet sebesseacutege neacutehaacuteny tiacutez ms (akaacuter a 120ms-ot is eleacuterheti) az utoacutebbiakban viszont csak 1ms
koumlruumlli
A depolarizaacutecioacute eacutes a repolarizaacutecioacute ideje alatt ami 3-5 milliszekundum a szoumlvet nem ingerelhető uacutejra
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
30
SZENZOROS MŰKOumlDEacuteSEK
Az eacuterző receptorok ingerleacutekeny sejtek (vagy csupasz idegsejtnyuacutelvaacutenyok pl faacutejdalomeacuterzeacutekeleacutes
eseteacuten) melyek valamilyenfajta energiaacutet keacutepesek aacutetalakiacutetani akcioacutes potenciaacutellaacute
A receptorok neacutegyfeacutelekeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
az ingerforraacutes elhelyezkedeacutese szerint exteroreceptorok interoreceptorok
az energia szerint melyre reagaacutelni keacutepesek mechanikai hő- foto- eacutes kemoreceptorok
a kivaacuteltott eacuterzet szempontjaacuteboacutel tapintaacutes- meleg- hideg- faacutejdalom- feacuteny- hang- iacutez- eacutes
szagreceptorok
az adaptaacutecioacute moacutedja szerint gyorsan adaptaacuteloacutedoacute (dinamikus faacutezisos) lassan adaptaacuteloacutedoacute
(toacutenusos vagy statikus) receptorok
A receptorok jelaacutetalakiacutetoacutekeacutent műkoumldnek Az energiaacutet amelyre eacuterzeacutekenyek egy bizonyos ponton
felveszik aminek hataacutesaacutera az adott teruumllet depolarizaacuteloacutedik eacutes leacutetrejoumln a receptor- vagy
generaacutetorpotenciaacutel Ha az inger erősseacutege kellően nagy volt az eacuterzeacutekelősejt akcioacutes potenciaacutelsorozatot
ad le melynek frekvenciaacuteja araacutenyos az inger erősseacutegeacutevel
AZ IZOMMŰKOumlDEacuteS
A haraacutentcsiacutekolt izomzat oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet a kuumlszoumlbeacuterteacuteket meghaladoacute erősseacutegű idegimpulzus vaacuteltja ki
Az idegimpulzus helyi depolarizaacutecioacutet hoz leacutetre mely akcioacutes potenciaacutelt vaacutelt ki Ez 30ms sebesseacuteggel
terjed a sejthaacutertya menteacuten minden iraacutenyba ezzel az izomrostok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet okozva
A zsigeri sima izomzat mozgaacutesa spontaacuten fuumlggetlen a beidegzeacutestől Keveacutesbeacute ingerelhető mint a
haraacutentcsiacutekolt izomzat Az impulzus aacutetviteli sebesseacutege legfeljebb neacutehaacuteny centimeacuteter maacutesodpercenkeacutent
A vegetatiacutev beidegzeacutes szerepe az oumlsszehuacutezoacutedaacutes moacutedosiacutetaacutesa nem pedig annak kivaacuteltaacutesa
Az innervaacutelt simaizomzat műkoumldeacutese akaratlagosan nem befolyaacutesolhatoacute Oumlsszehuacutezoacutedaacutesa nem terjed
nagyobb taacutevolsaacutegra
A KERINGEacuteS
A sziacutev kettős műkoumldeacutest valoacutesiacutet meg szivattyuacute eacutes pumpa egyben Egy oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak eacutes
elernyedeacuteseacutenek időtartama aacutetlagosan 08 maacutesodperc Uumltemes műkoumldeacuteseacutet az elsődleges ingerkeacutepző
koumlzpont a szinuszcsomoacute aacuteltal keltett ingeruumlletek vezeacuterlik A sziacutevizomban nodaacutelis ingeruumlletkeltő eacutes
vezető szoumlvet talaacutelhatoacute amely a műkoumldeacutest biztosiacutetja
Egyetlen oumlsszehuacutezoacutedaacutesakor a sziacutev 70-90 milliliter veacutert pumpaacutel az aortaacuteba eacutes a nagy osztoacuteerekbe
Ezeknek az ereknek a fala rugalmas ezeacutert szisztoleacutekor a sziacutevből kiaacuteramloacute veacuter nyomaacutesaacutesnak a hataacutesaacutera
kitaacutegulnak elraktaacuterozva a veacuter nyomaacutesaacutenak egy reacuteszeacutet Diasztoleacutekor az erek fala visszanyeri nyugalmi
aacutellapotaacutenak megfelelő meacutereteacutet nyomaacutest gyakorolva a veacuterre (a veacuter nem tud visszaaacuteramlani a sziacutevbe)
Ezeknek az ereknek a rugalmassaacutega hozzaacutejaacuterul a veacuter aacutellandoacute aacuteramlaacutesaacutehoz Az osztoacuteeres veacuternyomaacutes
szisztoleacutekor 120-140 Hgmm amely diasztoleacutekor 70-80 Hgmm-re csoumlkken (az 1 atmoszfeacuteraacutes
leacutegnyomaacutes felett)
A gyűjtőerek teacuterfogata haacuteromszorosa az osztoacuteerekeacutenek falvastagsaacuteguk kisebb rugalmasabbak A veacuter
a gyűjtőerekben sokkal lassabban kering mint az osztoacuteerekben A veacuternek a sziacutevbe toumlrteacutenő
visszajutaacutesaacutet toumlbb mechanizmus befolyaacutesolja melyek koumlzuumll a legfontosabbak
a mellkas sziacutevoacutehataacutesa
a kamraacutek oumlsszehuacutezoacutedaacutesai
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
31
a hajszaacutelerekben levő veacuter nyomaacutesa
az osztoacuteerek luumlkteteacutese
a gravitaacutecioacute (a sziacutev feletti gyűjtőerekben segiacuteti a veacuter keringeacuteseacutet)
A sziacutevritmus szabaacutelyozoacute (pacemaker) eacutes a defibrillaacutetor
A sziacutevritmus-szabaacutelyozoacute olyan implantaacutetum amely elektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel kapcsoloacutedik a sziacutevhez eacutes
elektromos impulzusokkal vezeacuterli a sziacutevizmok oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutet A pacemakert sziacutevritmus zavarok
eseteacuteben alkalmazzaacutek
A sziacutevritmus szabaacutelyozaacutes a betegseacuteg tiacutepusaacutetoacutel fuumlggően toumlbbfeacutelekeacuteppen is megvaloacutesulhat
bőroumln keresztuumlli a mellkasra helyezett keacutet tappancs segiacutetseacutegeacutevel toumlrteacutenik nem alkalmazhatoacute
hosszabb ideig
epikardiaacutelis jellemzően nyitott sziacutevműteacutetek eseteacuteben aacutetmeneti megoldaacuteskeacutent alkalmazzaacutek az
elektroacutedaacutekat a kamra kuumllső falaacutera helyezik a megfelelő sziacutevteljesiacutetmeacuteny fenntartaacutesaacutera
veacutenaacuten keresztuumlli ideiglenes megoldaacutes melynek soraacuten az elektroacutedaacutet veacutenaacuten keresztuumll vezetik a
sziacutevbe maga a pacemaker a testen kiacutevuumll talaacutelhatoacute
veacutegleges a mellkas bőr alatti zsiacuterszoumlveteibe keruumll beuumllteteacutesre elektroacutedaacuteit a sziacutevbe uumlltetik
hermetikusan lezaacutert jellemzően titaacuten esetleg arany burkolatuacute zseboacuteraacutenyi meacuteretű eszkoumlzoumlk
melyek tartalmazzaacutek az aacuteramforraacutest is a modern tiacutepusok igen rugalmasan programozhatoacutek
jellemzően csak szuumlkseacuteg eseteacuten avatkoznak be a sziacutevműkoumldeacutesbe leacuteteznek MRI-kompatibilis
illetve defibrillaacutetort tartalmazoacute tiacutepusai is
Fibrillaacutecioacute eseteacuten a sziacutevizomzat szabaacutelytalan gyors mozgaacutest (remegeacutest) veacutegez amelynek soraacuten a
sziacutevben kaotikus elektromos folyamatok zajlanak le
A defibrillaacutetor jellemzően kamrafibrillaacutecioacute eseteacuteben alkalmazhatoacute amely olyan ingerkeacutepzeacutesi zavar
aminek a soraacuten a kamrai izomzat nem huacutezoacutedik kellően oumlssze a veacuter kipumpaacutelaacutesaacutehoz A defibrillaacutetor
lehet implantaacutetum vagy kuumllső eszkoumlz amellyel egy elektromos sokk alkalmazhatoacute
A defibrillaacutetorok egyik fontos jellemzője a sokkolaacutes energiaacuteja amelyet jouleban meacuternek
A kuumllső defibrillaacutetorok egy maacutesik fontos jellemzője az alkalmazott hullaacutemforma amely
meghataacuterozza a keacutet elektroacuteda koumlzoumltt folyoacute aacuteram iraacutenyaacutet eacutes nagysaacutegaacutet Ezt a keacuteszuumlleacutek gyaacutertoacutei fejlesztik
ki eacutes nagymeacuterteacutekben befolyaacutesolja az eljaacuteraacutes sikeresseacutegeacutet
A LEacuteGZEacuteS
A tuumldőben toumlrteacutenő gaacutezcsere a beleacutegzeacutes eacutes a kileacutegzeacutes uumltemes vaacuteltakozaacutesaacuteval valoacutesul meg
A beleacutegzeacutes aktiacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok oumlsszehuacutezoacutednak a mellkas eacutes ezt koumlvetve a
tuumldő teacuterfogata megnő Ennek hataacutesaacutera a tuumldőben levő nyomaacutes a kuumllső leacutegkoumlri nyomaacuteshoz viszonyiacutetva
2-3 higanymillimeacuteterrel csoumlkken ezeacutert a levegő beaacuteramlik a tuumldőbe
A kileacutegzeacutes (rendes koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt) passziacutev folyamat melynek soraacuten a beleacutegzőizmok
elernyednek a mellkas eacutes vele egyuumltt a tuumldő nyugalmi meacuteretre huacutezoacutedik oumlssze Ezaacuteltal tuumldőben a
nyomaacutes 2-4 higanymillimeacuteterrel meghaladja a leacutegkoumlri nyomaacutest ezeacutert a levegő kiaacuteramlik a tuumldőből
Nyugalmi aacutellapotban a leacutegzőmozgaacutesok szaacutema percenkeacutent 16-18 Normaacutelis beleacutegzeacuteskor illetve
kileacutegzeacuteskor 05 liter levegő aacuteramlik be illetve ki a tuumldőből Erőltetett beleacutegzeacutessel meacuteg koumlruumllbeluumll 15
liter levegő sziacutevhatoacute be a tuumldőbe erőltetett kileacutegzeacutessel pedig 1-15 liter preacuteselhető ki onnan Az
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
32
oumlsszes levegő erőltetett kileacutegzeacutessel sem preacuteselhető ki a tuumldőből (meacuteg koumlruumllbeluumll 15 liter marad
benne)
A LAacuteTAacuteS
Az emberi szem feacutenytoumlrő reacuteszei a szaruhaacutertya a csarnokviacutez a szemlencse eacutes az uumlvegtest melyek
elteacuterő de 13-14 koumlzoumltti toumlreacutesmutatoacuteval rendelkeznek A feacuteny ezeken keresztuumllhaladva jut a retinaacutera
ahol az eacuterzeacutekelő sejtek talaacutelhatoacutek A neacutegy koumlzeg egyuumlttes toumlrőkeacutepesseacutege 60 dioptria koumlruumlli
A szem a szemlencse alakjaacutenak iacutegy toumlrőkeacutepesseacutegeacutenek a vaacuteltoztataacutesaacuteval keacutepes eacuteles fordiacutetott aacutellaacutesuacute
keacutepet alkotni a retinaacutera
A retinaacutera jutoacute feacuteny mennyiseacutegeacutet a pupilla szabaacutelyozza melynek aacutetmeacuterője a feacutenyviszonyoknak
megfelelően vaacuteltozik A jellemző eacuterzeacutekeleacutesi feacutenyerőseacuteg tartomaacuteny haacuterom nagysaacutegrendet fog aacutet de
akaacuter tiacutez is lehet megfelelő akkomodaacutecioacute eseteacuten
A feacuteny eacuterzeacutekeleacuteseacuteben keacutet receptor tiacutepus vesz reacuteszt a csapok eacutes a paacutelcikaacutek Ezek alakiacutetjaacutek aacutet a raacutejuk
eső feacutenyjelet idegi impulzusokkaacute A nappali laacutetaacutesban a keveacutesbeacute eacuterzeacutekeny csapok miacuteg az eacutejszakaiban
a joacuteval eacuterzeacutekenyebb paacutelcikaacutek vesznek reacuteszt A paacutelcikaacutek nem keacutepesek a sziacutenek eacuterzeacutekeleacuteseacutere teacuterbeli
felbontaacutesuk kisebb a paacutelcikaacutekeacutenaacutel A csapok sziacuteneacuterzeacutekenyek eacutes haacuterom tiacutepusuk kuumlloumlnboumlztethető meg
melyek a voumlroumls a zoumlld eacutes a keacutek sziacutenek tartomaacutenyaacutet eacuterzeacutekelik Normaacutelis feacutenyviszonyok mellett az
emberi szem a saacutergaacutes-zoumlld sziacutenre a legeacuterzeacutekenyebb
A szem felbontoacutekeacutepesseacutege a laacutetaacuteseacutelesseacuteg amely megadja az adott taacutevolsaacutegboacutel megkuumlloumlnboumlztethető
egymaacutes melletti pontok koumlzoumltti legkisebb taacutevolsaacutegot Ez jellemzően egy meacuteteres taacutevolsaacutegboacutel 03
millimeacuteter
szaruhaacutertya
csarnokviacutez
pupilla
szemlencse
uumlvegtest
ideghaacutertya
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
33
FIZIOTERAacutePIA
BEVEZETEacuteS
A fizioteraacutepia a termeacuteszet eszkoumlzeit hasznaacutelja fel a gyoacutegykezeleacuteshez A fizioteraacutepia a gyoacutegyiacutetaacutes
legősibb aacutega hiszen maacuter az ősember felhasznaacutelta a termeacuteszet erőit ilyen ceacutelokra
Feladata a megelőzeacutes a specifikus kezeleacutes a tuumlneti kezeleacutes eacutes a kutataacutes
Megelőzeacutes alatt eacutertendő mind a betegseacuteg kialakulaacutesaacutenak mind a maacuter lezajlott betegseacuteg kiuacutejulaacutesaacutenak a
megakadaacutelyozaacutesa
A specifikus kezeleacutes olyan beavatkozaacutes amelyet maacutes kezeleacutessel helyettesiacuteteni nem lehet
A tuumlneti kezeleacutes lehet egy bizonyos tuumlnet meacuterseacutekleacutese toumlbb azonos ceacutelt szolgaacuteloacute beavatkozaacutessal vagy
toumlbb helyes egymaacutes utaacuteni sorrendbe aacutelliacutetott beavatkozaacutessal
A kutataacutes egyreacuteszt a beavatkozaacutesnaacutel hasznaacutelt energia kifejleszteacuteseacutevel annak doacutezisaacutenak a beaacutelliacutetaacutesaacuteval
foglalkozik maacutesreacuteszt a kezeleacutessel eleacuterhető bioloacutegiai vaacutelasszal harmadreacuteszt a kialakult bioloacutegiai
vaacutelasz gyoacutegyhataacutesaacuteval
Fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutes eseteacuten csak az az energia tud hataacutes kifejteni amely elnyelődik Ezen
kezeleacutesek eseteacuten toumlbbnyire a helyi hataacutes eleacutereacutese a ceacutel
A fizioteraacutepiaacutes beavatkozaacutesok a bevitt energia tiacutepusa szerint a koumlvetkezőkeacuteppen osztaacutelyozhatoacutek
elektroteraacutepia fototeraacutepia hidroteraacutepia termoteraacutepia mechanoteraacutepia balneoteraacutepia kliacutemateraacutepia
inhalaacutecioacute eacutes dieacuteta Az első oumlt csoport alkotja a fizikoteraacutepiaacutet
AZ ELEKTROTERAacutePIA
Elektroteraacutepia soraacuten az elektromos aacuteramot hasznaacuteljaacutek gyoacutegyiacutetaacutesi ceacutelokra Az alkalmazott aacuteram
frekvenciaacuteja szerint az elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek haacuterom csoportra oszthatoacutek
kisfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 0Hz lt f lt 1000Hz
koumlzeacutepfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek 1000Hz lt f lt 100000Hz
nagyfrekvenciaacutejuacute kezeleacutesek f gt 100000Hz
A kis- eacutes koumlzeacutepfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a galvaacutenaacuterammal (egyenaacuteram)
az ingeraacuterammal eacutes a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal toumlrteacutenő tuumlneti kezeleacutesek a haraacutentcsiacutekolt eacutes
simaizom-stimulaacutecioacutek eacutes a maacutegneses teacuter kezeleacutes
A nagyfrekvenciaacutes elektroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a darsonvalisatio a diatermiaacutes kezeleacutes
a roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes a mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacutes az ultranagy
frekvenciaacutes kezeleacutes
Tuumlneti kezeleacutes galvaacutenaacuteramokkal
A galvaacutenaacuteramok hataacutesaacutera megvaacuteltozik az idegek vezeteacutese A kialakuloacute bioloacutegiai vaacutelasz fuumlgg az aacuteram
iraacutenyaacutetoacutel eacutes az idegek tiacutepusaacutetoacutel Felszaacutelloacute kezeleacutes eseteacuten a motoros ideg ingerkuumlszoumlbe csoumlkken
ingerelhetőseacutege noumlvekszik Galvaacutenaacuteram hataacutesaacutera az eacuterzőideg ingerleacutesi kuumlszoumlbe emelkedik A
galvaacutenaacuteram faacutejdalomcsillapiacutetoacute hataacutesa a szimpatikus toacutenus csoumlkkenteacutese reacuteveacuten is megnyilvaacutenul mely a
szimpatikus rostok ingeruumlletvezeteacuteseacutenek gaacutetlaacutesa reacuteveacuten joumln leacutetre Kimutattaacutek hogy galvaacutenaacuteram
hataacutesaacutera normalizaacuteloacutedik egyaraacutent a fokozott eacutes a csoumlkkent izomtoacutenus A galvaacutenaacuteram motoros
idegszoumlvetekre gyakorolt hataacutesaacutenak egyik jellemzője az hogy nem hoz leacutetre izom-oumlsszehuacutezoacutedaacutest de
az ingeruumlletvezeteacutes fokozoacutedik
Kuumlloumlnleges elektroacutedokkal vagy speciaacutelis galvaacutenkezeleacutesi eljaacuteraacutesokkal is veacutegezhetők galvaacutenkezeleacutesek
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
34
A galvaacutenkezeleacutes kombinaacutelhatoacute fuumlrdőkezeleacutessel Ekkor hidrogalvaacuten kezeleacutesről van szoacute mely lehet
teljes vagy reacuteszleges elektromos fuumlrdő Teljes elektromos fuumlrdő eseteacuten a beteg egy elektroacutedokkal
ellaacutetott folyadeacutekkal feltoumlltoumltt kaacutedban fekszik Az aacuteramforraacutes egyik poacutelusa a kaacutedban levő
elektroacutedokhoz kapcsoloacutedik a maacutesikat a betegnek kell megfognia A reacuteszleges elektromos fuumlrdő
eseteacuten a betegnek csak a veacutegtagjai talaacutelhatoacutek kaacutedakban (egy veacutegtag egy kaacutedban)
Galvaacutenaacuteramokkal keacutemiai anyagok (gyoacutegyszerek) is a szervezetbe juttathatoacutek A keacutemiai anyagok az
oldatokban disszociaacutelnak ionokra bomlanak melyek az aacuteram hataacutesaacutera mozgaacutesba joumlnnek eacutes a bőroumln
keresztuumll a szervezetbe jutnak Ez az eljaacuteraacutes iontoforeacutezis vagy ionteraacutepia
Tuumlneti kezeleacutesek ingeraacuteramokkal
A kis frekvenciaacutejuacute ingeraacuteramok hataacutesaacutera az izomszoumlvet oumlsszehuacutezoacutedaacutesa koumlvetkezik be A kezeleacutesek
bioloacutegiai hataacutesaacutet az alkalmazott ingeraacuteramok frekvenciaacuteja eacutes az egyes impulzusok ideje hataacuterozza
meg A tuumlneti kezeleacutesek elsődleges ceacutelja a faacutejdalom csillapiacutetaacutesa de helyi anyagcsere eacutes a keringeacutes
fokozaacutesaacutera is alkalmazhatoacute A kezeleacutes az alkalmazott frekvenciaacutetoacutel fuumlggően az izom toacutenusaacutenak
fokozaacutesaacutera vagy csoumlkkenteacuteseacutere az izom relaxaacutelaacutesaacutera is alkalmas
A faacutejdalom csillapiacutethatoacute elektromos impulzusok segiacutetseacutegeacutevel idegrendszeri gaacutetlaacutes reacuteveacuten A
faacutejdalominger tovaacutebbiacutetaacutesaacuteban toumlbb idegpaacutelya vesz reacuteszt ezeacutert az idegi gaacutetlaacutes kuumlloumlnboumlző szinteken
hozhatoacute leacutetre
Tuumlneti kezeleacutesek koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramokkal
Baacuter a koumlzeacutepfrekvenciaacutes aacuteramok eseteacuten a frekvencia az 1000Hz ndash 100000Hz tartomaacutenyba esik a
gyoacutegyaacuteszatban csak a 3900Hz ndash 5000Hz frekvenciaacutejuacute aacuteramokat hasznaacuteljaacutek A koumlzeacutepfrekvenciaacutes
aacuteramokkal keacutetfeacutele kezeleacutes terjedt el
A hagyomaacutenyos Nemec aacuteltal bevezetett melynek a leacutenyege az hogy keacutet keresztezett
keacuteszuumlleacutekkel hoznak leacutetre interferenciaaacuteramokat A keacutet keacuteszuumlleacutek aacuteltal leacutetrehozott aacuteramok
frekvenciaacuteja 4000Hz koumlruumlli intervallumban vaacuteltoztathatoacute A vizsgaacutelatok kimutattaacutek hogy az
idegrostok akkomodaacutecioacutejaacutenak megakadaacutelyozaacutesaacutera vaacuteltoztatni kell az aacuteramok frekvenciaacutejaacutet
A maacutesik alkalmazott eljaacuteraacutes az amplituacutedoacutemodulaacutelt koumlzeacutepfrekvenciaacutes kezeleacutes Ennek eseteacuteben
az alkalmazott aacuteramok amplituacutedoacutejaacutet erősseacutegeacutet megfelelő meacuterteacutekben vaacuteltoztatjaacutek
Az interferenciaaacuteram kezeleacutesekneacutel kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedok alkalmazhatoacutek (lap vaacutekuum kesztyű)
Haraacutentcsiacutekolt eacutes simaizom-stimulaacutecioacute
A haraacutentcsiacutekolt eacutes a simaizomszoumlvet nemcsak akaratlagos ingerleacutessel hanem mesterseacutegesen
ingeraacuterammal is oumlsszehuacutezoacutedaacutesra biacuterhatoacute Az ingeraacuterammal toumlrteacutenő kezeleacutes szelektiacutev mert miacuteg a
tornakezeleacutes eseteacuten az agonista izom műkoumldteteacutese mellett az antagonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesa is
bekoumlvetkezik addig ezen esetben csak a kivaacutelasztott agonista izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera keruumll sor A
szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes ceacutelja a degeneraacuteloacutedott vagy sorvadt izom erőteljes faacutejdalommentes
oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutenak kivaacuteltaacutesa az eacutep izomzat ingerleacutese neacutelkuumll
Az izom oumlsszehuacutezoacutedaacutesaacutera az inger erősseacutegeacuten kiacutevuumll hataacutessal van annak iraacutenya is valamint az hogy az
aacuteramkoumlr zaacuteroacutedik vagy nyitoacutedik-e
A stimulaacutecioacutehoz kuumlloumlnboumlző intenzitaacutesuacute kuumlloumlnboumlző ideig hatoacute eacutes kuumlloumlnboumlző impulzusformaacutejuacute
aacuteramokat hasznaacutelnak melyek eseteacuteben elteacuterő lehet az aacuteram iraacutenya is valamint az impulzusok koumlzoumltti
szuumlnet
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
35
A szelektiacutev ingeraacuteram kezeleacutes soraacuten az izom stimulaacutelhatoacute direkt vagy indirekt moacutedon Direkt kezeleacutesi
moacuted eseteacuten az elektroacutedokat az izom foumlleacute helyezik miacuteg az indirekt eseteacuteben az izom idegen keresztuumlli
stimulaacutecioacutejaacutet valoacutesiacutetjaacutek meg
Maacutegneses teacuter kezeleacutesek
A maacutegneses teacuter az erősseacutege szempontjaacuteboacutel haacuterom csoportra oszthatoacute
gyenge melynek erősseacutege 10-3 ndash 10 gauss koumlzoumltti (a bioloacutegiai szoumlvetekre gyenge hataacutest fejt ki)
koumlzepes melynek erősseacutege 100 ndash 1000 gauss koumlzoumltti (reverzibilis funkcioacute-vaacuteltozaacutesokat
eredmeacutenyez)
erős melynek erősseacutege 1000 gauss foumlloumltti (genetikai kaacuterosiacutetoacute hataacutesuacute)
A gyoacutegyaacuteszatban folyamatos eacutes impulzus maacutegneses tereket alkalmaznak melyek kuumlloumlnboumlző bioloacutegiai
vaacutelaszt eredmeacutenyeznek
A kezeleacutesek veacutegrehajtaacutesakor kuumlloumlnboumlző meacuteretű elektromaacutegnesek koumlzuumll lehet vaacutelasztani a kezelendő
testreacutesznek megfelelően
Darsonvalisatio
Ezen kezeleacutes eseteacuten nagyfrekvenciaacutes csillapiacutetott hullaacutemmal vaacuteltanak ki bőringert Ez a feluumlleti
erekben eacutertaacutegulaacutest ideacutez elő eacutes ingerli a bőr eacuterzősejtjeit A darsonvalisatio a bőr
eacuterzeacutekeleacutescsoumlkkeneacuteseacutenek eacutes a helyi anyagcsereacutejeacutenek javiacutetaacutesaacutera valamint viszkető bőrfolyamatok
kezeleacuteseacutere alkalmazhatoacute
A kezeleacutes soraacuten az elektroacutedot koumlzvetlenuumll a bőrre helyezik
Diatermiaacutes kezeleacutes
Nagyfrekvenciaacutes kezeleacutes melynek soraacuten nagy hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute csillapiacutetott hullaacutemokat aacutelliacutetanak elő
amely nem a bőrfelsziacutenen hanem a feluumlleti szoumlvetekben ideacutez elő hőkeacutepződeacutest Az elektroacutedokat a
bőrfelsziacutenre helyezik fel A szoumlvetek ellenaacutellaacutesuk fuumlggveacutenyeacuteben melegszenek fel
Roumlvidhullaacutemuacute kondenzaacutetorteacuter kezeleacutes
A frekvenciaspektrum alapjaacuten a roumlvidhullaacutemok hullaacutemhossztartomaacutenya 100m ndash 10m Mivel bioloacutegiai
hataacutes szempontjaacuteboacutel nincs kuumlloumlnbseacuteg koumlztuumlk eacutes az ultraroumlvid hullaacutemok koumlzoumltt (melyek
hullaacutemhossztartomaacutenya 10m ndash 1m) az elektroteraacutepia az 100m ndash 1m hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat
tekinti roumlvidhullaacutemoknak melyek frekvenciatartomaacutenya 3MHz ndash 300MHz
Ennek a kezeleacutesnek az eseteacuteben a szoumlvetet nem elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuteri hanem
kondenzaacutetorteacuterben talaacutelhatoacute ami nem maacutes mint keacutet feacutemlemez koumlzoumltt kialakiacutetott elektromos teacuter
A kezeleacutesre hasznaacutelt berendezeacutes csillapiacutetatlan rezgeacutest aacutelliacutet elő mely a fegyverzetek koumlzoumltt vaacuteltozoacute
elektromos teret hoz leacutetre Ez az elektromos teacuter rezgeacutesbe hozza a szoumlvetekben talaacutelhatoacute ionokat mely
folyamat hőkeacutepződeacutessel jaacuter (endogeacuten hő) A hőkeacutepződeacutes az elektromos teacuter erősseacutegeacutenek megfelelően
oszlik el (legtoumlbbszoumlr a ceacutel az egyenletes eloszlaacutes kialakiacutetaacutesa)
A szoumlvetekben kialakuloacute hőkeacutepződeacutes fuumlgg a szoumlvetek ellenaacutellaacutesaacutetoacutel vezetőkeacutepesseacutegeacutetől eacutes elnyelő
keacutepesseacutegeacutetől Leginkaacutebb a zsiacuterszoumlvetek melegszenek fel azutaacuten az ideg- az izom- eacutes a
csontszoumlvetek
A kezelendő testreacutesztől fuumlggően kuumlloumlnboumlző fajta elektroacutedokat hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
36
A roumlvidhullaacutemuacute kezeleacutesek koumlreacutebe tartozik a kondenzaacutetorteacuter kezeleacutesen kiacutevuumll a tekercsteacuter kezeleacutes
amely eseteacuteben tekercsekben vaacuteltakozoacute aacuteram folyik Ennek hataacutesaacutera a tekercs koumlrnyezeteacuteben vaacuteltozoacute
erősseacutegű maacutegneses teacuter alakul ki (tulajdonkeacuteppen elektromaacutegneses teacuter)
Mikrohullaacutemuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes
A mikrohullaacutemok tartomaacutenyaacuteboacutel az elektroteraacutepia a 125cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute hullaacutemokat nevezi
annak A mikrohullaacutemok magnetronnal aacutelliacutetjaacutek elő melyben elektronok (megfelelő mozgaacutesukkal)
bocsaacutetjaacutek ki a mikrohullaacutemokat amit speciaacutelis sugaacuterzoacutefejekhez tovaacutebbiacutetanak A kibocsaacutetaacutes lehet
folytonos vagy pulzaacuteloacute
A mikrohullaacutemokra bizonyos (kuumlloumlnoumlsen folyadeacutekban gazdag) szoumlvetek rendkiacutevuumll eacuterzeacutekenyek ezeacutert
ezeket veacutedeni kell a sugaacuterzaacutestoacutel A veacutedelem 1mm-neacutel nem nagyobb raacutecsozatuacute reacutezhaacuteloacuteval valoacutesiacutethatoacute
meg A kezelőhelyiseacuteg is aacuternyeacutekolt kell legyen a sugaacuterzaacutesokkal szemben
A mikrohullaacutemuacute sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera endogeacuten hőkeacutepződeacutes alakul ki főleg az izmokban eacutes a
folyadeacutekban gazdag szoumlvetekben valamint fokozoacutedik a keringeacutes
Ultranagy frekvenciaacutes kezeleacutes
Az ultranagy frekvenciaacutes (vagy decimeacuteterhullaacutemuacute) kezeleacutes eseteacuten 69cm hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute ennek
megfelelően 433MHz frekvenciaacutejuacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutest alkalmaznak
Ezen kezeleacutes soraacuten is mint a mikrohullaacutemuacute kezeleacuteses eseteacuten bizonyos testreacuteszeket reacutezhaacuteloacuteval veacutedeni
kell a sugaacuterzaacutestoacutel eacutes szinteacuten aacuternyeacutekolt helyiseacutegben kell veacutegezni
A kezeleacutes soraacuten alkalmazott elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes koumlruumllbeluumll 30-aacutet (meacutereacutesek szerint) a bőr
visszaveri Az elnyelődoumltt sugaacuterzaacutes a zsiacuterszoumlveteken aacutethatolva a meacutelyen levő szoumlvetekben alakiacutet ki
hőkeacutepződeacutest
A FOTOTERAacutePIA
A napfeacuteny eacutes a helioteraacutepia
A helioteraacutepia napfeacutenykezeleacutest jelent
A Nap aacuteltal kibocsaacutetott elektromaacutegneses hullaacutemok hullaacutemhossza a 30000nm ndash 200nm tartomaacutenyba
esik
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a 30000nmndashtől 2200nm-ig hosszuacutehullaacutemuacute 2200nm-től 760nm-ig
roumlvidhullaacutemuacute
A laacutethatoacute feacuteny hullaacutemhossz szerinti eloszlaacutesa
voumlroumls 760nm-640nm
narancssaacuterga 640nm-585nm
saacuterga 585nm-560nm
zoumlld 560nm-490nm
keacutek 490nm-420nm
ibolya 420nm-380nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes hullaacutemhossza a 380nm-200nm tartomaacutenyba esik
A helioteraacutepiaacuteban a haacuterom fajta feacuteny egyuumlttesen fejti ki hataacutesaacutet A napfeacutenysugaacuterzaacutes reacuteszben direkt
reacuteszben szoacutert sugaacuterzaacutes formaacutejaacuteban eacuteri a szervezetet
A helioteraacutepiaacutenak kaacuterosiacutetoacute melleacutekhataacutesai is lehetnek
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
37
Infravoumlroumls sugaacuterzaacutes
A gyoacutegyaacuteszatban a roumlvidhullaacutemuacute infravoumlroumls sugaacuterzaacutest alkalmazzaacutek mert behatoloacute keacutepesseacutege 05-1
centimeacuteter szemben a hosszuacutehullaacutemuacute infravoumlroumls sugarakkal melyekeacute 1-2 millimeacuteter
Előaacutelliacutetaacutesa infravoumlroumls izzoacutekkal toumlrteacutenhet melyekben egy wolfram izzoacuteszaacutel talaacutelhatoacute mely magas
hőmeacuterseacutekletre izzik fel az aacuteram hataacutesaacutera Az izzoacuteszaacutel moumlgoumltt feacutelgoumlmb alakuacute tuumlkoumlr talaacutelhatoacute Az
infravoumlroumls sugaacuterzaacutes kibocsaacutetaacutesa toumlrteacutenhet meacuteg keraacutemia vagy maacutes anyagba elhelyezett izzoacuteszaacutel
segiacutetseacutegeacutevel is
Az infravoumlroumls sugaacuterzaacutes a szervezet felsziacuteni reacuteszeacuteben lokaacutelis felmelegedeacutest okoz javiacutetja a veacuterellaacutetaacutest
eacutes az izom toacutenusaacutet is befolyaacutesolja A helytelenuumll veacutegzett kezeleacutesekkor tuacuteladagolaacutesok eseteacuten kaacuteros
hataacutesok is felleacutephetnek
Laacutethatoacute feacuteny kezeleacutes
A laacutethatoacute feacuteny teraacutepiaacutes alkalmazaacutesaacuteban a keacutek eacutes a feheacuter feacuteny szerepel
A keacutek (490-420 nanomeacuteteres hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute) feacutenyt a keacutekfeacuteny-kezeleacutes (kromoteraacutepia) kereteacuten
beluumll az uacutejszuumlloumlttek saacutergasaacutegaacutenak kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek
A polarizaacutelt feheacuter feacutenyt feluumlleti haacutemseacuteruumlleacutesek eacutes fekeacutelyek kezeleacuteseacutere alkalmazzaacutek leggyakrabban
Ultraibolya sugaacuter kezeleacutes
Az ultraibolya sugaacuterzaacutesokat a hataacutesuknak megfelelően haacuterom csoportba soroltaacutek
bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 380nm-315nm
bdquoBrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 315nm-280nm
bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes hullaacutemhossztartomaacutenya 280nm-200nm
Az ultraibolya sugaacuterzaacutes az uumlvegen nem hatol aacutet Előaacutelliacutetaacutesaacutera kvarc burkolattal keacuteszuumllt higanygőzt
tartalmazoacute ultraibolya forraacutesokat hasznaacutelnak Ezekben feacutem-halogeacuten is talaacutelhatoacute ami megakadaacutelyozza
a higanygőzoumlk kicsapoacutedaacutesaacutet a sugaacuterzoacute falaacutera Vannak olyan sugaacuterzoacutek is melyek a feacutenycsoumlvekhez
hasonliacutetanak de ezek igen kis teljesiacutetmeacutenyűek Leacuteteznek meacuteg olyan sugaacuterzoacutek is melyeket
koumlzvetlenuumll a bőrre kell raacutehelyezni
A sugaacuterzaacutes csak akkor nyelődik el ha koumlzvetlenuumll eacuteri a bőrfelsziacutent eacutes behatolaacutesi meacutelyseacutege fuumlgg a
sugaacuterzaacutes tiacutepusaacutetoacutel
A bdquoCrdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes a bőrről visszaverődik ezeacutert azt csak szobaacutek egeacuteszseacuteguumlgyi helyiseacutegek
csiacuteraacutetlaniacutetaacutesaacutera levegőjeacutenek tisztiacutetaacutesaacutera hasznaacuteljaacutek (antibakteriaacutelis hataacutesa miatt)
A bdquoBrdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes pigmentaacutecioacutet okoz a bőrben melyet egyfajta gyulladaacutesos reakcioacute (erythema)
előz meg egy veacutedekező mechanizmus eredmeacutenyekeacutent
Az bdquoArdquotiacutepusuacute sugaacuterzaacutes szinteacuten pigmentaacutecioacutet okoz de ezt nem előzi meg erythema kialakulaacutesa
Az bdquoArdquo tiacutepusuacute ultraibolya sugaacuterzaacutes utaacuten a pigmentaacutecioacute maacuter neacutehaacuteny oacuteraacuteval jelentkezhet miacuteg a bdquoBrdquo
tiacutepusuacute utaacuten aacuteltalaacuteban 24 oacutera eltelteacutevel Az bdquoArdquo tiacutepusuacute sugaacuterzaacutes okozta pigmentaacutecioacute redoxi folyamat
eredmeacutenye a bdquoBrdquo tiacutepusuacute okozta pigmentaacutecioacute pedig sejtszeacuteteseacuteseacute
A sugaacuterzaacutes bioloacutegiai hataacutesai koumlzuumll csak a D3 vitamin keacutepződeacutes eacutes a pigmentaacutecioacute elfogadott Ezeken
kiacutevuumll szaacutemos maacutes fotobioloacutegiai hataacutesaacuteval lehet talaacutelkozni az ultraibolya sugaacuterzaacutesoknak melyek
azonban vitathatoacuteak
A nem megfelelően veacutegzett kezeleacuteseknek kaacuterosiacutetoacute hataacutesai lehetnek
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
38
Leacutezerkezeleacutesek
A leacutezerfeacuteny monokromatikus nagy teljesiacutetmeacutenysűrűseacutegű eacutes koherens
A leacutezerfeacuteny a felhasznaacutelt leacutezeranyag fuumlggveacutenyeacuteben lehet infravoumlroumls laacutethatoacute vagy ultraibolya feacuteny
A leacutezerek teljesiacutetmeacutenyuumlk alapjaacuten haacuterom csoportba sorolhatoacutek
kisteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye neacutehaacuteny milliwatt
koumlzepes teljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 1- 20 watt koumlzoumltti
nagyteljesiacutetmeacutenyűek melyek teljesiacutetmeacutenye 10- 100 watt koumlzoumltti
A nagyteljesiacutetmeacutenyű leacutezereket sebeacuteszi leacutezereknek is nevezik mert nagyfokuacute hőkeacutepződeacutest eacutes
vaporizaacutecioacutet (elpaacuterologtataacutest) vaacuteltanak ki ezaacuteltal alkalmasak sebeacuteszi beavatkozaacutesokra
Vaacutegaacutesra alkalmas a szeacutendioxid leacutezer melynek hullaacutemhossza 1060nm behatolaacutesi meacutelyseacutege 01mm A
keletkező nagy hőmeacuterseacuteklet miatt a 05mm aacutetmeacuterőjűneacutel kisebb erek nyirokerek elzaacuteroacutednak eacutes
baktericid hataacutes leacutep fel Az argonion leacutezer behatolaacutesi meacutelyseacutege 1-2 millimeacuteter a Neodynium-Yag
leacutezereacute eleacuterheti a 4 millimeacutetert
A leacutezerek a vaacutegaacuteson coagulaacutelaacuteson eacutes vaporizaacutelaacuteson kiacutevuumll biostimulaacutecioacutera is alkalmasak A
kisteljesiacutetmeacutenyű leacutezerek koumlzeacute tartozik a Heacutelium-Neon leacutezer melynek hullaacutemhossza 632nm
A leacutezerfeacuteny bioloacutegiai hataacutesai koumlzeacute tartozik a veacuterkeringeacutes a helyi anyagcsere eacutes a szoumlveti regeneraacutecioacute
fokozaacutesa az antibakteriaacutelis hataacutes (a hőkeacutepződeacutes miatt)
A MECHANOTERAacutePIA
A gyoacutegytorna
A gyoacutegytorna egy specifikus kezeleacutes mert maacutes fizioteraacutepiaacutes kezeleacutessel nem helyettesiacutethető Egy
olyan speciaacutelis mozgaacutesteraacutepia mely a megbetegedett szerv vagy testreacutesz helyreaacutelliacutetaacutesaacutera
gyakorlatokat alkalmaz A kezeleacutes ceacutelja a mozgaacutes eacutes egyeacuteb funkcioacutek (veacuterkeringeacutes leacutegzeacutes
idegműkoumldeacutes) helyreaacutelliacutetaacutesa javiacutetaacutesa
Masszaacutezskezeleacutesek
A masszaacutezs egy olyan bőrfeluumlleten veacutegzett beavatkozaacutes mely moacutedszeresen rendezett adagolt erejű
fogaacutessorozatokboacutel aacutell A kezeleacutesi ceacutel fuumlggveacutenyeacuteben toumlbbfeacutele masszaacutezs kuumlloumlnboumlztethető meg
gyoacutegyiacutetoacute vagy orvosi masszaacutezs mely az orvos aacuteltal előiacutert
frissiacutető masszaacutezs mely fokozza az izmok veacuterbőseacutegeacutet erősiacuteti az izomzatot
sportmasszaacutezs mely izomfejlesztő veacuterkeringeacutest javiacutetoacute frissiacutető aktivizaacuteloacute hataacutesuacute
diagnosztikus masszaacutezs mely a bőr a bőr alatti koumltőszoumlvet eacutes az izomzat felmeacutereacuteseacutet szolgaacutelja
Ultrahangkezeleacutes
Az ultrahang teraacutepiaacutes eacutes diagnosztikai ceacutelokra egyaraacutent alkalmazhatoacute
Teraacutepiaacutes ceacutelokra 800kHz eacutes 1MHz (vagy e koumlruumlli) frekvenciaacutejuacute ultrahangot hasznaacutelnak Az ilyen
nagyfrekvenciaacutejuacute mechanikai hullaacutemokat maacuter nagyon veacutekony (egy mikron) levegőreacuteteg visszaveri
ezeacutert levegőben nem terjednek A szoumlvetekben a sebesseacutege 1500ms koumlruumlli de az eacuterteacuteke fuumlgg a szoumlvet
toumlmoumlrseacutegeacutetől (sűrűseacutegeacutetől) A kuumlloumlnboumlző fajta szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről az ultrahang reacuteszben
visszaverődik A szoumlvetekben terjedő ultrahang egy bizonyos meacutelyseacutegig henger alakuacute (koumlzelteacuter)
majd kiszeacutelesedik (taacutevolteacuter) Gyoacutegyaacuteszati alkalmazaacutesokban csak a koumlzelteacuternek van szerepe melynek
terjedelme fuumlgg a hullaacutem frekvenciaacutejaacutetoacutel eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterőjeacutetől (mineacutel nagyobb a frekvencia
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
39
eacutes a hullaacutemforraacutes aacutetmeacuterője annaacutel hosszabb a koumlzelteacuter) Az ultrahang csak koumlzvetlen eacuterintkezeacutessel
juttathatoacute a szervezetbe Ezeacutert kontaktanyagot hasznaacutelnak az ultrahangkezeleacutesekkor
A szervezetbe bejutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki Mindkeacutet hataacutes meacuterteacuteke fuumlgg a
frekvenciaacutetoacutel de miacuteg a mechanikai hataacutes meacuterteacuteke nő a frekvencia noumlvekedeacuteseacutevel addig a hőhataacuteseacute
csoumlkken A keacutet hataacutes egyuumlttes szempontjaacuteboacutel legkedvezőbbnek a 800kHz frekvenciaacutejuacute ultrahangot
talaacuteltaacutek
Az ultrahang intenzitaacutesa aacutetlagosan 4cm-enkeacutent feleacutere csoumlkken a szervezetben Ez a taacutevolsaacutegot felezeacutesi
reacuteteg
A szervezetbe jutoacute ultrahang mechanikai eacutes hőhataacutest fejt ki A mechanikai hataacutes a szoumlvetek
oumlsszenyomoacutedaacutesaacutet eacutes kiterjedeacuteseacutet jelenti az ultrahang frekvenciaacutejaacutenak megfelelően A szoumlvetek
kiterjedeacuteseacutet uumlregkeacutepződeacutes (cavum) kiacuteseacuteri melynek meacuterteacuteke az ultrahang intenzitaacutesaacutetoacutel fuumlgg Teraacutepiaacutes
ceacutelra csak kis intenzitaacutesuacute ultrahang hasznaacutelatos mely nem hoz leacutetre uumlreget eacutes nem roncsol nem okoz
molekulaacuteris kaacuterosodaacutest Az ultrahang hőhataacutesa az elnyelődeacutes koumlvetkezteacuteben megjelenő endogeacuten
hőkeacutepződeacutest jelenti
Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel gyoacutegyszeroldatok kenőcsoumlk juttathatoacutek a szervezetbe (ez a sonophoresis
vagy phonophoresis) Az ultrahang segiacutetseacutegeacutevel porlasztaacutes is megvaloacutesiacutethatoacute melynek
felhasznaacutelaacutesaacuteval aeroszol kezeleacutesek hajthatoacutek veacutegre
Az ultrahangnak oxidaacuteloacute hataacutesa is van hataacutesaacutera gyorsulnak a diffuacutezioacutes folyamatok befolyaacutesolja a
besugaacuterzott reacutesz pH eacuterteacutekeacutet
Az ultrahang bioloacutegiai hataacutesai toumlbbnyire helyiek Hataacutesaacutera javul a veacuterkeringeacutes noumlvekszik a
koumltőszoumlvetek folyadeacutekfelvevő keacutepesseacutege normalizaacuteloacutedik az izomzat toacutenusa
Az ultrahangkezeleacutest maacutes teraacutepiaacutes eljaacuteraacutesokkal egyuumltt is alkalmazzaacutek
A TERMOTERAacutePIA
A termoteraacutepia hőkezeleacutest jelent melynek soraacuten a szervezetnek hőt adnak aacutet vagy vonnak el
Az indifferens hőmeacuterseacuteklet a 35degC hőmeacuterseacuteklet A termoteraacutepiaacutes kezeleacutesek meleghataacutesuacute eacutes
hideghataacutesuacute kezeleacutesekre csoportosiacutethatoacutek A meleg- eacutes hideghataacutesokra a szervezet kuumlloumlnboumlzőkeacutepen
reagaacutel A meleghataacutes faacutejdalomcsillapiacutetoacute eacutertaacutegulaacutest okoz csoumlkkenti az izomtoacutenust A hideghataacutes
faacutejdalomcsillapiacutetoacute noumlveli az izomtoacutenust eacuteroumlsszehuacutezoacutedaacutest eredmeacutenyez
A termoteraacutepiaacutes hataacutes nemcsak a normaacutelistoacutel elteacuterő kuumllső hőhataacutestoacutel eacutes a kiindulaacutesi bőrhőmeacuterseacuteklettől
fuumlgg hanem a hőmeacuterseacutekletvaacuteltozaacutes sebesseacutegeacutetől is
Meleghataacutesuacute kezeleacutesek toumlbbfeacutelekeacutepen toumlrteacutenhetnek
parafinpakolaacutes 60-70 Celsius fokra felmelegiacutetett parafint kennek a testreacuteszre mely egyenletes
eacutes lassuacute hőleadaacutest biztosiacutet
hőleacutegkamra 60-80 Celsius fokra elektromosan felfűtoumltt kamra mely az egeacutesz test kezeleacuteseacutet
lehetőveacute teszi
gőzkamra a hőleacutegkamraacutehoz hasonloacute de a paacuteratartalom 60-70
szauna egy 80-100 Celsius fokra felfűtoumltt hőleacutegkamraacuteboacutel eacutes egy hidegvizes medenceacuteből
vagy zuhanyboacutel aacutell melynek hasznaacutelatakor a felmelegedett szervezetet hirtelen le kell hűteni
(a melegiacuteteacutes eacutes hűteacutes egymaacutes utaacuten toumlbbszoumlr is ismeacutetelhető)
A hideghataacutesuacute kezeleacutesek is toumlbb moacutedon valoacutesiacutethatoacutek meg A 0degC alatti hőmeacuterseacutekleten toumlrteacutenő kezeleacutes
a krioteraacutepia A hideghataacutesuacute kezeleacutesek eseteacuten megkuumlloumlnboumlztethetők a roumlvid eacutes hosszuacute időtartamuacute
kezeleacutesek A krioteraacutepiaacutes kezeleacutesek eseteacuten hűtőgeacutelt vagy folyeacutekony nitrogeacutent hasznaacutelnak
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
40
A HIDROTERAacutePIA
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten a viacutez fizikai hataacutesait hasznaacuteljaacutek fel felhajtoacuteerő hidrosztatikai
nyomaacutes hőmeacuterseacuteklet Az ilyenkor alkalmazott viacutez aacuteltalaacuteban nem tartalmaz jelentős mennyiseacutegű
aacutesvaacutenyi anyagokat
A viacutezbe meruumllő testre Archimeacutedesz toumlrveacutenyeacutenek eacutertelmeacuteben felhajtoacuteerő hat mely suacutelycsoumlkkeneacutest
okoz A csoumlkkent izomerejű emberek ilyen koumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt koumlnnyebben tudnak aktiacutev mozgaacutest
veacutegezni
A viacutez hidrosztatikai nyomaacutesa elősegiacuteti a kuumlloumlnboumlző folyadeacutekgyuumllemek felsziacutevoacutedaacutesaacutet oumlsszenyomja a
feluumlleti veacutenaacutekat eacutes nyirokereket iacutegy segiacuteti a veacutenaacutes veacuter visszafolyaacutesaacutet Haacutetraacutenya hogy gaacutetolja a
mellkas kiteacutereacuteseacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek soraacuten alkalmazott viacutez osztaacutelyozhatoacute annak hőmeacuterseacuteklete szerint
hideg 28degC alatti hőmeacuterseacutekletű
hűvoumls 28degC-31degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
indifferens 34degC-35degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
meleg 36degC-39degC koumlzoumltti hőmeacuterseacutekletű
forroacute 40degC feletti hőmeacuterseacutekletű
Az indifferensneacutel alacsonyabb hőmeacuterseacutekletű viacutez eacuterreakcioacutet (oumlsszehuacutezoacutedaacutest majd kitaacutegulaacutest) vaacutelt ki A
meleghataacutes fokozza az anyagcsereacutet javiacutetja a bőr veacuterellaacutetaacutesaacutet
A hidroteraacutepiaacutes kezeleacutesek koumlreacutebe tartoznak a borogataacutesok eacutes a pakolaacutesok a lemosaacutesok eacutes a leoumlnteacutesek
a fuumlrdőkezeleacutesek a zuhanykezeleacutesek a szeacutensavas fuumlrdők eacutes a suacutelyfuumlrdőkezeleacutes
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
41
ENDOSZKOacutePOS VIZSGAacuteLATOK
Az endoszkoacutepok olyan szaacuteloptikaacutes eszkoumlzoumlk melyek segiacutetseacutegeacutevel kis nyiacutelaacutesokon aacutet lehet
vizsgaacutelatokat veacutegezni A megvilaacutegiacutetaacuteshoz szuumlkseacuteges feacutenyt optikai szaacutelak segiacutetseacutegeacutevel vezetik a
vizsgaacutelt teruumlletre A visszavert feacutenyt az objektiacutev lencse a szemlencseacutehez tovaacutebbiacutetja vagy
lencserendszer vagy optikai szaacutel segiacutetseacutegeacutevel
Az endoszkoacutepok lehetnek merev szaacuteruacuteak vagy hajleacutekonyak eacutes keacuteproumlgziacutetőkivetiacutető berendezeacutes is
csatlakoztathatoacute hozzaacutejuk Bizonyos tiacutepusaik beavatkozaacutesok elveacutegzeacuteseacutere is alkalmasak ebben az
esetben a megfelelő eszkoumlz egy az endoszkoacutepban talaacutelhatoacute csatornaacuten keresztuumll keruumll bevezeteacutesre
A merev szaacuteruacute endoszkoacutepok szaacuteraacutenak egyik veacutegeacuten a markolat talaacutelhatoacute amelyhez a szemlencse van
roumlgziacutetve A maacutesik veacutegeacuten egy kitekintőablak talaacutelhatoacute amelyen keresztuumll kileacutep a feacuteny illetve amely
moumlgeacute be van eacutepiacutetve a taacutergylencse Az optikai szaacutel koumlzvetiacuteteacuteseacutevel megvilaacutegiacutetott teruumlletről a keacutepet egy
lencserendszer tovaacutebbiacutetja a taacutergyoptikaacutetoacutel a szemlencseacuteig Ez a fajta endoszkoacutep a tengelyiraacutenytoacutel
elteacuterő neacutezőiraacutennyal is rendelkezhet amennyiben a taacutergylencse moumlgeacute prizma van elhelyezve
Az eszkoumlz markolati reacuteszeacuten aacutelliacutethatoacute az eacutelesseacuteg itt lehet elhelyezve egy koumlrbeforgataacutesra szolgaacuteloacute
taacutercsa is A megvilaacutegiacutetaacutesra egy kuumllső egyseacutegben elhelyezett feacutenyforraacutest hasznaacutelnak amely optikai
szaacutellal van a markolathoz csatlakoztatva
A flexibilis endoszkoacutepok olyan szondaacuteval rendelkeznek amely toumlbb iraacutenyba elhajolhat illetve maga
a szaacuter is hajleacutekony lehet A hajleacutekonysaacutegot eacutes a hajliacutethatoacutesaacutegot a szaacuter burkolata eacutes a benne talaacutelhatoacute
bowden-rendszer teszi lehetőveacute A szondaacutetoacutel a keacutep tovaacutebbiacutetaacutesa optikai szaacutelrendszer segiacutetseacutegeacutevel
toumlrteacutenik
Az endoszkoacutepok egy maacutesik tiacutepusaacutenak az eseteacuteben a keacutep eacuterzeacutekeleacutese elektronikus uacuteton toumlrteacutenik a
digitaacutelis kameraacutekhoz hasonloacutean CCD eacuterzeacutekelő segiacutetseacutegeacutevel Ebben az esetben szonda veacutegeacutetől a jel
vezeteacutekeken keresztuumll nem pedig optikai szaacutelakon keruumll tovaacutebbiacutetaacutesra a feldolgozoacute egyseacuteg feleacute
Leacuteteznek olyan endoszkoacutepok is amelyek eseteacuteben a megvilaacutegiacutetaacutest biztosiacutetoacute feacuteny nem optika szaacutelon
keresztuumll jut el a vizsgaacutelt teruumlletre hanem a szonda veacutegeacuten talaacutelhatoacute LED-ek szolgaacuteltatjaacutek azt
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
42
ORVOSI KEacutePALKOTOacute ELJAacuteRAacuteSOK
AZ ULTRAHANGOS DIAGNOSZTIKA
Az ultrahang olyan mechanikai hullaacutem melyet az emberi fuumll nem keacutepes eacuterzeacutekelni magas
frekvenciaacuteja miatt Az ultrahangos eljaacuteraacutesok nagy előnye hogy segiacutetseacutegeacutevel a legkisebb kockaacutezat
mellett lehet laacutethatoacutevaacute tenni a szervezet kuumlloumlnboumlző reacuteszeit Az ultrahangos diagnosztika a hullaacutem ndash
visszaverődeacutesen eacutes a Doppler-hataacuteson alapul
Az ultrahang kibocsaacutetaacutesa piezoelektromos kristaacutellyal toumlrteacutenik A szervezetbe valoacute bejuttataacutesa
eacuterdekeacuteben egy zseleacutes anyagot visznek fel a bőrre Az ultrahang a szervezetben a kuumlloumlnboumlző szervek
feluumlleteacuteről vagy kuumlloumlnboumlző szoumlvetek hataacuterfeluumlleteacuteről visszaverődik A visszavert hullaacutemokat ugyanaz
a kristaacutely eacuterzeacutekeli amely azokat kibocsaacutetotta A kibocsaacutetaacutes eacutes a visszavert hullaacutem eacuterzeacutekeleacutese koumlzoumltt
eltelt időből kiszaacutemiacutethatoacute a taacutevolsaacuteg ahonnan a visszaverődeacutes toumlrteacutent A detektor mozgataacutesaacuteval
felteacuterkeacutepezhető egy feluumllet melyről egy szaacutemiacutetoacutegeacutep keacutepet alkot A mintaveacutetelezeacutes a meacutereacutes soraacuten
nagyon sűrűn is toumlrteacutenhet (maacutesodpercenkeacutent akaacuter egy millioacuteszor)
A Doppler-hataacutes az eacuterrendszer aacutellapotaacutenak a felmeacutereacuteseacutere szolgaacutel Ebben az esetben a visszavert
hullaacutem frekvenciaacutejaacuteboacutel meghataacuterozhatoacute a veacuter sebesseacutege az erekben vagy a sziacutevben melyből ezek
aacutellapotaacutera lehet koumlvetkeztetni
A szaacutemiacutetaacutestechnika fejlődeacutese napjainkra lehetőveacute tette haacuterom- eacutes neacutegydimenzioacutes ultrahangfelveacutetelek
keacutesziacuteteacuteseacutet A neacutegydimenzioacutes felveacutetelek eseteacuten a folyamatok időbeli vaacuteltozaacutesa is nyomon koumlvethető
Az ultrahangos vizsgaacutelat toumlrteacutenhet kontrasztanyag beadaacutesaacuteval is Ebben az esetben a kontrasztanyag
neacutehaacuteny mikron aacutetmeacuterőjű gaacutez tartalmuacute (peacuteldaacuteul foszfolipid burkolattal rendelkező keacuten-hexafluorid)
mikrobuboreacutekokat tartalmaz Ezek keacutepesek aacutetjutni a tuumldő kapillaacuterisain iacutegy kileacutelegezhető a gaacutez A
szervezetbe juttatott mikrobuboreacutekok rezegni keacutepesek az ultrahang hataacutesaacutera eacutes azok
rezonanciafrekvenciaacutejaacuten nagyobb az ultrahang fejbe visszaeacuterkező jel intenzitaacutesa Ezt felhasznaacutelva
keacutesziacutethető intravascularis kontrasztanyagos ultrahang felveacutetel
A ROumlNTGENFELVEacuteTEL
A roumlntgensugaacuterzaacutes a laacutethatoacute feacutenyhez hasonloacute elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes de annaacutel kisebb
hullaacutemhosszuacutesaacuteguacute eacutes nagyobb aacutethatoloacutekeacutepesseacutegű A roumlntgensugaacuterzaacutes a kuumlloumlnboumlző anyagokban
kuumlloumlnboumlző meacuterteacutekben nyelődik el Mivel az emberi szervezet kuumlloumlnboumlző vaacuteltozatos eloszlaacutesuacute
szoumlvetekből eacutepuumll fel ezeacutert a roumlntgensugaacuterzaacutes alkalmas ennek vizsgaacutelataacutera
A roumlntgenfelveacutetelek keacutesziacuteteacuteseacutehez szuumlkseacuteges egy roumlntgensugaacuterzaacutest kibocsaacutetoacute forraacutes eacutes egy eacuterzeacutekelő
feluumllet A roumlntgensugarak eacuterzeacutekeleacuteseacutere toumlbb moacutedszer leacutetezik
Legreacutegebbi de meacuteg napjainkban is hasznaacutelt a fotoacutezaacutesban is alkalmazott filmhez hasonloacute eacuterzeacutekelő
feluumllet hasznaacutelata Ebben a sugaacuterzaacutes hataacutesaacutera keacutemiai folyamatok zajlanak le a sugaacuterzaacutes erősseacutegeacutetől
fuumlggően A filmet a felveacutetel keacutesziacuteteacuteseacutet koumlvetően elő kell hiacutevni ami kuumlloumlnboumlző vegyszerek
felhasznaacutelaacutesaacuteval toumlrteacutenik
Maacutesik moacutedszer a fluoreszcens ernyő hasznaacutelata mely a roumlntgensugaacuterzaacutes hataacutesaacutera laacutethatoacute feacutenyt bocsaacutet
ki (ilyen peacuteldaacuteul a ZnS-al bevont ernyő) Ez a moacutedszer sokkal pontatlanabb eacutes nagyobb sugaacuterterheleacutest
okoz mint a felveacutetelkeacutesziacuteteacutes előnye viszont az hogy gyorsabb eacutes azonnal laacutethatoacute
A digitaacutelis technikaacutenak eacutes a detektorok fejlődeacuteseacutenek koumlszoumlnhetően lehetseacutegesseacute vaacutelt a roumlntgenfelveacutetel
koumlzvetlenuumll a szaacutemiacutetoacutegeacutepre toumlrteacutenő roumlgziacuteteacutese Ehhez egy keacutetdimenzioacutes helyzeteacuterzeacutekeny
fotondetektort hasznaacutelnak ami a beeacuterkező roumlntgenfoton hataacutesaacutera egy impulzust bocsaacutet ki eacutes megadja
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
43
a beeacuterkezeacutes helyeacutet is Felbontaacutesa kisebb mint a filmekeacute de kisebb sugaacuterterheleacutest okoz eacutes nincs
szuumlkseacuteg előhiacutevaacutesra
Baacuter a szervek oumlsszeteacuteteleacuteben van kuumlloumlnbseacuteg ez nem minden esetben elegendő a megfelelően
reacuteszletes kontrasztos keacutep előaacutelliacutetaacutesaacutehoz Ezekben az esetekben olyan kontrasztanyagot kell a
szervezetbe juttatni amely noumlveli a kontrasztot a felveacutetelen Az ilyen anyagok jobban elnyelik a
roumlntgensugarakat a koumlrnyező szoumlvetetkneacutel
Az eacuterzeacutekenyseacuteg noumlveleacuteseacutenek egy maacutesik lehetőseacutege a faacuteziskontraszt-lekeacutepezeacutes Ez a technika azt
hasznaacutelja ki hogy a roumlntgensugaacuterzaacutesnak nemcsak az erősseacutege hanem a faacutezisa is megvaacuteltozik az
anyagon valoacute aacutethaladaacuteskor Ezen moacutedszer eseteacuten az aacutethaladoacute hullaacutem faacutezisaacutet meacuterik egy maacutesik
hullaacutemeacutehoz viszonyiacutetva
A szervek teacuterbeli elhelyezkedeacuteseacutenek megaacutellapiacutetaacutesa eacuterdekeacuteben gyakran keacutet kuumlloumlnboumlző iraacutenyboacutel
keacutesziacutetenek roumlntgenfelveacutetelt
A CT (SZAacuteMIacuteTOacuteGEacutePES TOMOGRAacuteFIA)
Roumlntgenfelveacutetelek eseteacuten nem aacutellapiacutethatoacute meg a szervek teacuterbeli elhelyezkedeacutese eacutes alakja A
tomograacutefiaacutes eljaacuteraacutesok ezt a hiaacutenyt poacutetoljaacutek azzal hogy egy reacuteszletes haacuteromdimenzioacutes keacutepet
nyuacutejtanak a vizsgaacutelt teruumlletről Ehhez egymaacutes utaacuteni keacutepszeleteket keacutesziacutetenek a testreacuteszről amelyekből
aztaacuten haacuteromdimenzioacutes keacutep aacutelliacutethatoacute elő
A CT keacuteszuumlleacutekek a felveacutetelek elkeacutesziacuteteacuteseacutehez roumlntgensugarakat hasznaacutelnak fel melyeket detektorok
eacuterzeacutekelnek A detektorok elektromos jeleket aacutelliacutetanak elő melyekből szaacutemiacutetoacutegeacutep segiacutetseacutegeacutevel
haacuteromdimenzioacutes keacutep keacuteszuumll
A roumlntgenforraacutessal szemben talaacutelhatoacutek a koumlriacutevben elhelyezett detektorok A vizsgaacutelt szemeacutelyt koumlzeacutejuumlk
helyezik el A roumlntgensugaacuterzaacutest megszűrik eacutes a sugaacuter alakjaacutet beaacutelliacutetjaacutek annak eacuterdekeacuteben hogy a
sugaacuter csak a megfelelő iraacutenyba haladjon A sugaacuter vastagsaacutegaacutenak vaacuteltoztataacutesaacuteval aacutelliacutethatoacute be a
szeletvastagsaacuteg egyetlen keacutepszelet vastagsaacutega
A detektorok szaacutema neacutehaacuteny szaacutez eacutes neacutehaacuteny ezer koumlzoumltt vaacuteltozhat Műkoumldeacutesuumlk vagy a sugaacuterzaacutes
ionizaacuteloacute hataacutesaacuten alapul (ionizaacutecioacutes detektorok) vagy azon hogy bizonyok anyagokban a
roumlntgensugarak hataacutesaacutera felvillanaacutesok joumlnnek leacutetre (szcintillaacutecioacutes detektorok)
A roumlntgencső a detektorok eacutes az adatgyűjtő rendszer egy gyűrűben talaacutelhatoacute mely a fuumlggőleges
iraacutenyhoz keacutepest 25-30 fokos szoumlgben doumlnthető A vizsgaacutelat soraacuten egy keacutepszelet elkeacutesziacuteteacutesekor a
roumlntgencső a detektorokkal egyuumltt koumlrbefordul Egy maacutesik keacuteszuumlleacutektiacutepus eseteacuten a detektorok koumlrbe
helyezkednek el eacutes csak a roumlntgenforraacutes forog
Vannak olyan CT berendezeacutesek melyek egyszerre toumlbb keacutepszeletet tudnak elkeacutesziacuteteni
AZ NMR (MAGMAacuteGNESES REZONANCIA) EacuteS AZ MRI (MAacuteGNESES REZONANCIAacuteS
KEacutePALKOTAacuteS)
Mindkeacutet eljaacuteraacutes a hidrogeacutenatomok valamifeacutele vaacutelaszaacutenak az eacuterzeacutekeleacuteseacuten alapul de miacuteg az MRI csak a
viacutezben talaacutelhatoacute hidrogeacutenre eacuterzeacutekeny addig az NMR a testben talaacutelhatoacute oumlsszes hidrogeacutenre Mindkeacutet
eljaacuteraacutessal a forraacutessűrűseacuteg meacuterhető
Vannak olyan atomok melyekre erő hat ha maacutegneses teacuterbe helyezik őket Ez az erő az atomok
spinjeacutet (maacutegneses perduumlleteacutet) a maacutegneses teacuter iraacutenyaacuteba aacutelliacutetja Kiteacuteriacutetve egy ilyen atomot az egyensuacutelyi
helyzeteacuteből az rezgeacutesbe joumln A rezgeacutes frekvenciaacuteja a maacutegneses teacuter erősseacutegeacutetől fuumlgg Ha egy ilyen
atomot olyan elektromaacutegneses sugaacuterzaacutes eacuter melynek frekvenciaacuteja megegyezik az atom
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
44
sajaacutetfrekvenciaacutejaacuteval (szabad rezgeacutesszaacutemaacuteval) maximaacutelis energiaacutet vesz fel a teacuterből Az atomok az
elnyelt energia mennyiseacutegeacutevel araacutenyos energiaacutet sugaacuteroznak ki melyet detektorokkal fel lehet fogni
A maacutegneses teacuter erősseacutegeacutenek valamint az elektromaacutegneses teacuter frekvenciaacutejaacutenak a vaacuteltoztataacutesaacuteval az
atomok rezonanciaacuteja ideacutezhető elő A rezonaacuteloacute atomok aacuteltal kibocsaacutetott sugaacuterzaacutes frekvenciaacutejaacutenak a
gerjesztő forraacutesnak valamint a detektorok helyzeteacutenek paacutesztaacutezaacutesaacuteval teacuterkeacutepezhető fel az adott
testreacutesz
A vizsgaacuteloacute berendezeacutesekben jellemzően szupravezető maacutegnesek talaacutelhatoacutek
Az sMRI (strukturaacutelis MRI) az agy feleacutepiacuteteacuteseacutenek felteacuterkeacutepezeacuteseacutere miacuteg az fMRI (funkcionaacutelis MRI)
az idegi aktivitaacutes vizsgaacutelataacuteraacutera szolgaacutel
A PET (POZITRONEMISSZIOacuteS TOMOGRAacuteFIA)
A pozitron az elektron antireacuteszecskeacuteje toumlmege megegyezik az elektroneacuteval toumllteacutese viszont azzal
ellenteacutetes Egy pozitron eacutes egy elektron talaacutelkozaacutesakor mindkettő megsemmisuumll (anihilaacuteloacutedik)
mikoumlzben keacutet nagyenergiaacutejuacute foton sugaacuterzoacutedik ki egymaacutessal ellenteacutetes iraacutenyba
Az eljaacuteraacutes soraacuten az anyagcsereacuteben aktiacutevan reacutesztvevő molekulaacuteval kombinaacutelt roumlvid felezeacutesi idejű
(jellemzően neacutehaacuteny tiacutez perc) radioaktiacutev izotoacutepot juttatnak a szervezetbe amely pozitronkibocsaacutetaacutessal
alakul aacutet A keletkező pozitron elektronnal talaacutelkozva anihilaacuteloacutedik A kibocsaacutetott fotonokat
detektorok eacuterzeacutekelik
Tipikus peacutelda a radioaktiacutev anyagra a fluor 18-as izotoacutepja melyet egy cukorral rokon vegyuumlletben
megkoumltve juttatnak a szervezetbe Hasznaacutelatosak meacuteg a 11C 13N 15O izotoacutepok is melyek szinte
baacutermilyen molekulaacutehoz koumlthetők Ez az anyag iacutegy a szervezet azon helyeire jut el ahova a cukor is
eljut (vagy ahovaacute eljut az az anyag amihez az izotoacutepot koumltoumltteacutek)
A kibocsaacutetott pozitronok szaacutema eacutes ezzel egyuumltt a keletkező fotonok szaacutema araacutenyos a fluoratomok
(vagy maacutes alkalmazott izotoacutepok) szaacutemaacuteval A felveacutetelek keacutesziacuteteacutesekor csak a fotonpaacuterokat veszi a
berendezeacutes figyelembe tehaacutet azokat amelyek egyszerre eacuterkeznek a detektorokba ugyanis ezek
ugyanarroacutel a helyről indultak ki A keacutet foton beeacuterkezeacutesi helyeacutenek ismereteacuteben meghataacuterozhatoacute
kiindulaacutesi helyuumlk a szervezetben Keacutepszeletek (melyek aacuteltalaacuteban neacutehaacuteny millimeacuteter vastagsaacuteguacuteak)
keacutesziacuteteacuteseacutevel felteacuterkeacutepezhető a jelzőanyag sűrűseacutege tehaacutet intenzitaacutesteacuterkeacutep keacutesziacutethető melyből
koumlvetkeztetni lehet az anyagcsere folyamatokra eacutes azok időbeli lezajlaacutesaacutera
Haacutetraacutenya az eljaacuteraacutesnak hogy rossz a keacutepek felbontaacutesa ugyanis a pozitronok toumlbb millimeacuteteres utat is
megtehetnek a szervezetben mire elektronnal talaacutelkoznak eacutes leacutetrejoumln a foton-paacuterkelteacutes Probleacutemaacutet
jelent tovaacutebbaacute az alkalmazott izotoacutepok előaacutelliacutetaacutesa valamint roumlvid felezeacutesi ideje (ami miatt nem
taacuterolhatoacutek hosszabb ideig)
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
45
BIOELEKTROMOS VIZSGAacuteLATOK
AZ EKG (ELEKTROKARDIOGAacuteFIA)
Az elektrokardiograacutef a sziacutev elektromos teveacutekenyseacutegeacutet papiacuterszalagra rajzolt goumlrbeacutek formaacutejaacuteban jeleniacuteti
meg Segiacutetseacutegeacutevel vizsgaacutelhatoacute a sziacutevvereacutesek szabaacutelyossaacutega a sziacutev ingerkeacutepzeacutese ingervezeteacutese az
ezekkel kapcsolatos koacuteraacutellapotok Informaacutecioacute kaphatoacute a kamraacutek falaacuteroacutel az alkalmazott gyoacutegyszerek
hataacutesairoacutel is
Az eljaacuteraacutes soraacuten a berendezeacutes a sziacutevben zajloacute elektromos folyamatokat eacuterzeacutekeli felerősiacuteti eacutes papiacuterra
vagy szaacutemiacutetoacutegeacutepre roumlgziacuteti A meacutereacutes alapjaacutet a sziacutevizom elektromos teveacutekenyseacutege illetve ennek
eacuterzeacutekeleacutese keacutepezi A sziacutev műkoumldeacutesekor 100mV nagysaacuteguacute elektromos impulzusok keletkeznek eacutes
terjednek a sziacutevizomban Ezek a test felsziacuteneacuten elhelyezett elektroacutedaacutekkal eacuterzeacutekelhetők baacuter erősseacuteguumlk
jelentősen lecsoumlkken A meacutereacutes szempontjaacuteboacutel nagyon fontos az elektroacutedaacutek helyzete a testen ugyanis
ez befolyaacutesolja a meacutert feszuumlltseacuteg eacuterteacutekeacutet
Keacutetfajta meacutereacutesi moacutedszer terjedt el
unipolaacuteris a mellkas egy adott pontjaacuten jelenlevő potenciaacuteleacuterteacuteket meacuterik egy nulla potenciaacuteluacute
referencia elektroacutedaacutehoz keacutepest
bipolaacuteris a mellkasra helyezett elektroacutedaacutek koumlzoumltti feszuumlltseacuteget meacuterik
A gyakorlatban 6-12 elektroacutedaacutet helyeznek fel a testre
AZ EEG (ELEKTROENKEFALOGRAacuteFIA)
Az elektroenkefalograacutef segiacutetseacutegeacutevel az agyi aktivitaacutes vizsgaacutelhatoacute az agy műkoumldeacuteseacutet kiacuteseacuterő
elektromos potenciaacutelvaacuteltozaacutesok eacuterzeacutekeleacuteseacutevel Az elektroenkefalograacutef az elektrokardiograacutefhoz
hasonloacutean műkoumldik Az elektroacutedaacutekat melyek szaacutema aacuteltalaacuteban 6-8 (de akaacuter 64 is lehet) a fejbőr
megfelelő pontjaira helyezik Az eacuterzeacutekelt jeleket az eszkoumlz felerősiacuteti eacutes roumlgziacuteti
AZ ENG (ELEKTRONEUROGRAacuteFIA)
Az ENG az idegek aacutellapotaacuteroacutel műkoumldeacuteseacuteről szolgaacuteltat informaacutecioacutekat A moacutedszerrel a mozgatoacute- eacutes
eacuterzőidegek is vizsgaacutelhatoacutek
A mozgatoacuteidegek vizsgaacutelatakor az ideget bőroumln keresztuumll aacuterammal ingerlik Ennek eredmeacutenyekeacutent
eacuterzeacutekelhető a megfelelő izomcsoportok reakcioacuteja meacuterhető az ingeruumllet nagysaacutega eacutes vezeteacutesi
sebesseacutege melyből koumlvetkeztetni lehet bizonyos betegseacutegekre
Az eacuterzőidegek vizsgaacutelatakor az ideg lefutaacutesa menteacuten keacutet pontra helyeznek egy ingerlő eacutes egy eacuterzeacutekelő
elektroacutedaacutet A keacutet pont koumlzoumltt iacutegy meacuterhetőveacute vaacutelik a vezeteacutes sebesseacutege eacutes az ingeruumllet nagysaacutega
Az ENG vizsgaacutelatok fontos szerepet jaacutetszanak a traumaacutes idegi seacuteruumlleacutesek idegkompresszioacutek
gerincvelői idegek kaacuterosodaacutesa stb vizsgaacutelataacuteban
AZ EMG (ELEKTROMIOGRAacuteFIA)
Az EMG vizsgaacutelat a vaacutezizmok (akaratlagosan szabaacutelyozhatoacute műkoumldeacutesű izmok) motoros egyseacutegeinek
műkoumldeacuteseacuteről ad felvilaacutegosiacutetaacutest
A vizsgaacutelat alatt az izom mozgaacutesa soraacuten az izomsejtekben leacutetrejoumlvő elektromos aktivitaacutest meacuterik
felsziacuteni vagy tűelektroacutedaacutek segiacutetseacutegeacutevel Műszerrel roumlgziacutetik az izomvaacutelaszkor kialakuloacute elektromos
vaacuteltozaacutesokat melyek alkalmasak a megfelelő koumlvetkezteteacutesek levonaacutesaacutera
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
46
A vizsgaacutelat eredmeacutenyekeacutent koumlvetkeztetni lehet anyagcsere soraacuten kialakult betegseacutegekre
izomsorvadaacutesra stb
Az ENG eacutes az EMG vizsgaacutelatokat kuumlloumln-kuumlloumln eacutes egyuumlttesen is alkalmazzaacutek
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu
Biofizika jegyzet
47
FELHASZNAacuteLT FORRAacuteSOK
DR CSERMELY MIKLOacuteS Fizioteraacutepia Medicina Koumlnyvkiadoacute Rt Budapest 2001
BAGOSI ROacuteBERT Fizika jegyzet a szakkoumlzeacutepiskolaacutes eacutes gimnaacuteziumi tanuloacutek szaacutemaacutera
SAUFERET JAacuteNOS Biofizika
DR I TEODORESCU EXARCU ILEANA CIUHAT SILVIA GHEORGHESCU MARIA
ŞOIGAN Bioloacutegia Editura Didactică şi Pedagogică Bucureşti 1991
FAIGEL GYULA Orvosi keacutepalkotoacute eljaacuteraacutesok Fizikai szemle 2005
SOHAacuteR PAacuteL Az NMR-sztori Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DR NAGY JOacuteZSEF DR ODHIAMBO RAYMOND IFJ DR VITTAY PAacuteL Pozitron emisszioacutes
tomograacutefia
MARTOS JAacuteNOS ZARAacuteND PAacuteL MRI forradalmi vaacuteltozaacutes az orvosi keacutepi diagnosztikaacuteban
Magyar Keacutemiai Folyoacuteirat
DEacuteRI GAacuteBOR KASZA SAacuteNDOR TAMAacuteS Eeacuteszseacutegmonitorozaacutes mobiltelefonnal
DR BARTHA TIBOR DR FRENYOacute V LAacuteSZLOacute DR KACSKOVICS IMRE DR MURAY
TIBOR DR RUDAS PEacuteTER DR SZLAMKA PEacuteTER DR ZOLNAI ANNA Bevezeteacutes az
idegrendszer eacutelettanaacuteba Budapest 1991
JOAN G CREAGER Human anatomy and physiology Wm C Brown Publishers
DR ZSUacuteDEL LAacuteSZLOacute Biofizika Egeacuteszseacuteguumlgyi Szakkeacutepző eacutes Tovaacutebbkeacutepző Inteacutezet 2006
Balaacutezs Zoltaacuten A szem (httpuni-obudahuusersbalazszFizikaIInemvE9dettLataspdf)
Urbaacuten Csaba A defibrillaacutelaacutes alapelve (httpsmedicaltechblogwordpresscom20140115a-
defibrillalas-alapelve)
httpmekoszkhu
httpwwwfreewebhu
httpwwwhazipatikacom
httpwwwhuwikipediaorg
httpwwwkatasztrofavedelemhu
httpwwwhuwebbeteghu
httpwwwradiologiahu