Αρχές Φυσικής για την Κτηνιατρική Επιστήμη

Στα πλαίσια του Προγράμματος Προπτυχιακών Σπουδών του Τμήματος Κτηνιατρικής του Π.Θ., η ύλη του μαθήματος Ιατρική Φυσική πρέπει να διαμορφωθεί κατάλληλα ώστε οι φοιτητές:

Α.      να αποκτούν δεξιότητες θεωρητικές και πρακτικές σε γενικά θέματα αλλά και εξειδικευμένα.

Β.      να κατανοούν και να είναι σε θέση να επεξηγούν:

1.   τις κυριότερες έμβιες λειτουργίες (π.χ. καρδιακός παλμός, νεφρική λειτουργία, βάδιση, κ.α.) με φυσικές παραμέτρους (π.χ. πίεση, ώσμωση, τριβή, κ.α.)

2.   την λειτουργία των ιατρικών συσκευών και μονάδων (π.χ. ακτινογραφική λυχνία, πιεσόμετρο κ.α.) με την βοήθεια βασικών φαινομένων όπως παραγωγή ακτινοβολίας, ραδιενέργεια, πίεση, κ.α.)

3.   την ακτινοδιάγνωση, αλλά και την ακτινική βλάβη με την βοήθεια των νόμων αλληλεπίδρασης ακτινοβολίας ύλης αλλά και της ακτινοβιολογίας.

Γ.      να ενημερώνονται για θέματα όπως:

1.   αναγκαιότητα ποιοτικών ελέγχων

2.   νέες μέθοδοι απεικόνισης

3.   βασικά στοιχεία ακτινοπροστασίας

Αναλυτικότερα:

Ύλη του μαθήματος Ιατρική Φυσική

Ενότητα 1:      Ενέργεια – Θερμότητα – Έργο και Ισχύς

Διδακτικές ώρες:         2

Περιεχόμενα Μαθήματος:

1.       Θερμοκρασία

2.       Αλλαγές Φάσης Υλικού (τήξη, εξαέρωση)

3.       Διάδοση και Μεταβίβαση Θερμότητος στην ύλη

4.       Ο οργανισμός ως θερμική μηχανή

5.       Βασικός Καταβολισμός

6.       Έργο και Ισχύς

7.       Διάδοση και Μεταβίβαση Θερμότητος στην Βιολογία

8.       Απώλεια Θερμότητος από το σώμα

9.       Θερμογραφία

10.   Άλλες Εφαρμογές

Ο φοιτητής που θα επιτύχει στο μάθημα θα πρέπει να γνωρίζει καλά:

·         έννοια θερμοκρασίας και σχέση της με την κινητική θεωρία των αερίων

·         σχετική υγρασία

·         καταβολικός ρυθμός, ρυθμός παραγωγής θερμότητος και μηχανική ισχύς

·         οξείδωση υδατανθράκων, λίπους, αλκοολών

·         Παραγωγή ισχύος και βαθμός αποδόσεως του σώματος

·         Απώλεια θερμότητος από το σώμα (αγωγή, μεταφορά, ακτινοβολία)

Ο φοιτητής που θα παρακολουθήσει το μάθημα θα πρέπει να έχει ακούσει:

·         έννοιες αλλαγής φάσης υλικών

·         ατμοποίηση, υγροποίηση, εξάτμιση, βρασμός

·         διάδοση και μεταβίβαση θερμότητος στην ύλη

·         βασικός καταβολισμός

·         κατανάλωση οξυγόνου και καταβολικός ρυθμός για διάφορες δραστηριότητες

·         απόκριση βιολογικών συστατικών στην αλλαγή εξωτερικής θερμοκρασίας

·         απόκριση διαφόρων έμβιων ζώων στην αλλαγή εξωτερικής θερμοκρασίας

Ενότητα 2:      Πίεση στο Σώμα

Διδακτικές ώρες:         2

Περιεχόμενα Ενότητος:

1.       Μέτρηση της πίεσης στο σώμα

2.       Πίεση μέσα στο κρανίο

3.       Πίεση στον οφθαλμό

4.       Πίεση στο πεπτικό σύστημα

5.       Πίεση (τάση) στον σκελετό

6.       Πίεση στην ουροδόχο κύστη

Ο φοιτητής που θα επιτύχει στο μάθημα θα πρέπει να γνωρίζει καλά:

·         Μονάδες πίεσης

·         Συστολική και Διαστολική Πίεση

·         Μέθοδοι πίεσης, σφυγμομανόμετρο

·         Πιέσεις (τάσεις) στον σκελετό

·         Πίεση στην ουροδόχο κύστη

·         Νόμος των Boyle - Mariotte

Ο φοιτητής που θα παρακολουθήσει το μάθημα θα πρέπει να έχει ακούσει:

·         Πίεση στο κρανίο

·         Πίεση στον οφθαλμό

·         Πίεση στο πεπτικό σύστημα

·         Πίεση στο γαστρεντερικό σύστημα

Ενότητα 3:      Ώσμωση και οι Νεφροί

Διδακτικές ώρες:         2

Περιεχόμενα Ενότητος:

1.       Πως μεταφέρονται οι ουσίες στα υγρά

2.       Πως μεταφέρονται οι ουσίες μέσω μεμβρανών

3.       Ρύθμιση του διάμεσου (μεσοκυττάριου) υγρού

4.       Οι νεφροί

Ο φοιτητής που θα επιτύχει στο μάθημα θα πρέπει να γνωρίζει καλά:

·         εξαναγκασμένη από τον διαλύτη μετακίνηση

·         διάχυση

·         ροή όγκου έναντι διάχυσης

·         διάχυση και εξαναγκασμένη από τον διαλύτη μετακίνηση

·         ωσμωτική πίεση – ημιδιαπερατές μεμβράνες - παθητική μεταφορά δια μέσου της μεμβράνης

·         ενεργητική μεταφορά – προχωρώντας με αντίθετο τρόπο

·         ρύθμιση του διάμεσου (μεσοκυττάριου) υγρού

·         ολικές και διαφορικές πιέσεις εντός του τριχοειδούς αγγείου

·         Σπειραματική διήθηση, Ρυθμός διήθησης και Διέλευση ουσιών στον νεφρώνα – ο ρόλος της ωσμωτικής πίεσης

Ο φοιτητής που θα παρακολουθήσει το μάθημα θα πρέπει να έχει ακούσει:

·         Μεταφορά τροφών και αποβολή μη χρήσιμων ουσιών:

·         Θερμοκρασία και Διαλυτότητα

·         υπερ – ισο - υποτονικά διαλύματα

·         διαταραχές ισορροπίας του διάμεσου (μεσοκυττάριου) υγρού

·         αδρή περιγραφή νεφρού και νεφρώνα

·         Γλυκόζη και Ωσμωτική Πίεση

Ενότητα 4:      Ηλεκτρικά Σήματα από τον Οργανισμό

Διδακτικές ώρες:         2

Περιεχόμενα Ενότητος:

1.       Το νευρικό σύστημα και ο νευρώνας

2.       Ηλεκτρικά δυναμικά νευρώνων

3.       Ηλεκτρικά σήματα από τους μύες – Ηλεκτρομυογράφημα

4.       Ηλεκτρικά σήματα από την καρδιά – Ηλεκτροκαρδιογράφημα

5.       Ηλεκτρικά σήματα από τον εγκέφαλο– Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα

6.       Ηλεκτρικά σήματα από τους οφθαλμούς

7.       Μαγνητικά σήματα από την καρδιά και τον εγκέφαλο

Ο φοιτητής που θα επιτύχει στο μάθημα θα πρέπει να γνωρίζει καλά:

·         Λειτουργία εγκεφαλονωτιαίου νευρικού συστήματος και κεντρικού νευρικού συστήματος

·         Ηλεκτρικά δυναμικά νευρώνων

·         Ηλεκτροεγκεφαλογράφημα και εφαρμογές

·         Ηλεκτροκαρδιογράφημα και εφαρμογές

·         Ηλεκτρομυογράφημα και εφαρμογές

Ο φοιτητής που θα παρακολουθήσει το μάθημα θα πρέπει να έχει ακούσει:

·         Αρχές βιοηλεκτρισμού και βιομαγνητισμού

·         Ηλεκτρική συμπεριφορά νευρώνων

·         Μοντέλο αντλίας Καλίου – Νατρίου και διαφορές δυναμικών

·         Κυματομορφές Δυναμικών δράσης

Ενότητα 5:      Φυσική του Καρδιαγγειακού Συστήματος

Διδακτικές ώρες:         2

Περιεχόμενα Ενότητος:

1.       Κύρια μέρη του καρδιαγγειακού συστήματος

2.       Ανταλλαγή οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακος στο τριχοειδές σύστημα

3.       Το έργο της καρδιάς

4.       Πίεση του αίματος και η μέτρησή της

5.       Η πίεση στο τοίχωμα των αγγείων (διατοιχωματική πίεση)

6.       Εφαρμογή της αρχής του Bernoulli στο καρδιαγγειακό σύστημα

7.       Πόσο γρήγορα ρέει το αίμα;

8.       Ροή του αίματος – Στρωτή (γραμμική) και τυρβώδης (στροβιλώδης) ροή

9.       Ήχοι της καρδιάς

10.   Η φυσική μερικών καρδιαγγειακών παθήσεων

11.   Μερικές άλλες λειτουργίες του αίματος

Ο φοιτητής που θα επιτύχει στο μάθημα θα πρέπει να γνωρίζει καλά:

·         Μηχανικό ισοδύναμο του καρδιαγγειακού συστήματος

·         Φυσικό έργο παραγόμενο από την καρδιά

·         Κυκλοφορία αίματος – πιέσεις

·         Μέτρηση ποσότητος κυττάρων του αίματος – μετρητής Coulter

·         Ανταλλαγή οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακος στο τριχοειδικό σύστημα

·         Ροή των υγρών εντός και εκτός των τριχοειδών. Νόμος του Starling

·         Άμεσος και έμμεσος τρόπος μέτρησης καρδιακής πίεσης

·         Πίεση στα τοιχώματα των αγγείων

·         Εφαρμογή της αρχής Bernoulli στο ΚΑΣ

·         Ταχύτητα και Εμβαδόν διατομής στο κυκλοφορικό σύστημα

·         Συντελεστής Γλοιότητος (Viscosity) του αίματος

·         Αιμοδυναμική Πίεσης και Ροής – Νόμοι Poiseuille

·         Ομαλή και Τυρβώδης Ροή

·         Ήχοι της καρδιάς

·         Φυσική στένωσης αορτικής βαλβίδας

Ο φοιτητής που θα παρακολουθήσει το μάθημα θα πρέπει να έχει ακούσει:

·         Αδρή περιγραφή του καρδιαγγειακού συστήματος

·         Η καρδιά του εμβρύου

Η κατανόηση:

·         βασικών φυσικών λειτουργιών χαρακτηριστικών έμβιων όντων ,

·         φυσικών φαινομένων, ιδιοτήτων και παραμέτρων και

·         βασικών αρχών λειτουργίας ιατρικών συσκευών

Ο κτηνίατρος σε σχέση με τον ιατρό αντιμετωπίζει μεγαλύτερη πρόκληση στα θέματα Ιατρικής Φυσικής καθώς οι οργανισμοί τους οποίους έχει να αντιμετωπίσει, διαγνωστικά και θεραπευτικά, είναι ποικίλοι.

Ειδικότερα:

Τα θέματα τα οποία διαπραγματεύεται η Ιατρική Φυσική εντάσσονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες:

·         Φυσική του οργανισμού: ο φοιτητής μαθαίνει τον ρόλο της πίεσης, της ώσμωσης, των δυνάμεων, των ηλεκτρικών σημάτων κ.α. στον οργανισμό. Διδάσκεται επίσης την Αρχή Λειτουργίας (το μηχανικό ισοδύναμο) της καρδιάς, των νεφρών, των πνευμόνων, κ.λ.π. Οι γνώσεις αυτές αποτελούν την απαραίτητη βάση για την κατανόηση της ανατομίας και της φυσιολογίας των οργανισμών αλλά και πολλών παθολογικών καταστάσεων.

·         Ακτινοβολίες & εφαρμογές: ο φοιτητής μαθαίνει τον ρόλο της ιοντίζουσας και της μη ιοντίζουσας ακτινοβολίας στην διάγνωση και την θεραπεία. Διδάσκεται τις βασικές αρχές πυρηνικής και ατομικής φυσικής, την αρχή τεχνητής παραγωγής ακτινοβολίας-Χ, την έννοια της ραδιενέργειας καθώς και την δοσιμετρία των ακτινοβολιών. Δίδονται οι βασικές επιστημονικές γνώσεις και πληροφορίες για την λειτουργία της ακτινοδιάγνωσης και της πυρηνικής ιατρικής.  Δίδονται επιπλέον γνώσεις βασικές ακτινοβιολογίας (επίδραση της ακτινοβολίας στον θεράποντα κτηνίατρο και το εκτιθέμενο ζώο) καθώς και βασικές γνώσεις ακτινοπροστασίας στο ακτινοδιαγνωστικό ιατρείο ή κλινική.

Καθηγητής Κάππας Κ. (Τμήμα Ιατρικής ΠΘ)

Αναπ. Καθηγητής Κοντοπιδης Γ. (Τμήμα Κτηνιατρικής ΠΘ)

Επικ. Καθηγήτρια Θεοδώρου Κ.  (Τμήμα Ιατρικής ΠΘ)

Λέκτορας Τσούγκος Γ.  (Τμήμα Ιατρικής ΠΘ)