Медицинската физика е част от приложната физика в която се описват принципите и методите на физиката, използвани в медицината

Много процеси в човешкото тяло представляват чисто физични явления или имат значима физична страна. Такива процеси най-добре ще бъдат изяснени с помощта на физичните понятия и закони. Тук се включва движението на кръвта; възприемането на звукови, светлинни и топлинни сигнали; дихателната дейност на белия дроб; деформацията на различните тъкани; поддържането на строго постоянна телесна температура, увреждането на тъканите от много външни фактори с физична природа, използването на някои физични фактори за нуждите на терапията и др.

Изучавайки Медицинска физика, студентът ще има възможност да разбере основите на много нови методи за изследване, диагностика и лечение, които са физични по своята същност. Тук могат да се изброят методите на спектралния анализ (абсорбционна и флуоресцентна спектроскопия), рентгеновия микроанализ, мас-спектроскопията, измерване на биопотенциали и електродни потенциали, методи за диагностика с рентгенови лъчи и ултразвук, оптична и електронна микроскопия, радиоизотопни методи за диагностика, лазерни методи за диагностика и лечение, методи за лъчетерапия, диференциална сканираща микрокалориметрия, методи за разделяне на молекули (електрофореза, центрофугиране, мембранни методи) и др.

Съвременният лекар трябва да знае не само устройството и функциите на органите на човешкото тяло, както и патологичните отклонения от тях. Той трябва да познава в необходимата степен и инструментите с които ще получава информация за тях и ще ги лекува. Понятието медицински инструментариум се отнася за такива физични уреди, които се използват за събиране и запис на информация за структурата и дейността на различните органи на човешкото тяло. Тези уреди и апарати спомагат за диагностиката и правилното лечение на заболяванията.

Като примери за модерни медицински инструменти могат да се посочат електрокардиографа и електроенцефалографа, измерващи електричната дейност на сърцето и главния мозък и спомагащи за диагностиката на заболявания на сърцето и мозъка; спирометъра измерващ дейността на белия дроб и диагностициращ заболявания на дихателната система; рентгеновия апарат за получаване на рентгенови снимки на вътрешни органи; сцинтилационния брояч за детектиране на тумори чрез измерване поемането на радиоизотопи от различни органи; компютъризираната рентгенова томография за детектиране на нарушения, които са засенчени от нормалните тъкани и поради това невидими за класическите рентгенографи; ултразвукови устройства които регистрират “ехото” на ултразвуковите вълни минаващи през човешкото тяло и по този начин детектират тумори в мозъка, положението на плода по време на бременност и нарушения в периферното кръвообращение; ендоскопа позволяващ да се правят както наблюдения така и хирургични манипулации във всяка една кухина на тялото.

Пациенти хоспитализирани в съвременните отделения за интензивна помощ могат да се контролират автоматично чрез измервателни системи, при което електрокардиограмата се записва автоматично заедно с данните за кръвно налягане, пулс, телесна температура, скорост на дишане и компоненти на кръвта. При някои такива системи, информацията от голям брой пациенти се представя на монитор в централната станция на медицинската сестра и при отклонение на тези важни показатели от нормата се включва алармена сигнализация.

При написването на учебника е използвано минимално количество формули. Съотношенията между различните величини са обяснени с думи, с много графики и рисунки. Учебникът има за цел да даде основни знания, които да легнат в основата на медицинското образование на бъдещите лекари.

ГЛАВА 1. ТЕРМОДИНАМИКА

1. 
   Топлина и температура. Термична и вътрешна енергия. Измерване на топлина и температура при живите организми. Медико-биологични приложения.
   

Всички тела са изградени от атоми, молекули или йони, които участват в едно извънредно интензивно движение с хаотичен характер, наречено топлинно движение. В състояние на равновесие, температурата на тялото представлява мярка за средната кинетична енергия на изграждащите го частици (молекули), т.е., за средната скорост на тяхното топлинно, хаотично движение. При едноатомните молекули това е скоростта на тяхното постъпателно движение. При дву- и многоатомните молекули, освен скоростта на постъпателно движение, тук се включва и скоростта на въртене на всяка молекула около оста, минаваща през центъра на нейната маса, както и скоростта на трептене на нейните съставни атоми. Температурата е интензивна величина. Тя не зависи от масата на тялото, а само от това, с каква средна скорост се движат и трептят отделните частици. Повишаването на температурата довежда до усилване на молекулните движения и ускоряване на процесите, в които тези молекули участват. Ето защо температурата е важен физичен параметър, влияещ на много физични, химични и биологични процеси (дифузия, химични реакции, клетъчен метаболизъм).

Табл. 1.1.1. Температурни скали с най-голямо приложение.

Скала	Реперни точки		Брой деления между реперните точки
	Топене на леда	Кипене на водата
Международна практическа (Европейска)	0 оС	100 оС	100 градуса Целзий оС
Термодинамична	273,15 К	373,15 К	100 градуса Келвин К
Американска	32 оF	212 оF	180 градуса Фаренхайт оF

Стойностите на температурата могат да се дефинират чрез еталонно тяло, което в зависимост от температурата може да бъде в няколко добре определени и възпроизводими състояния. За такова се избира определено количество вода и тейните състояния на кипене и замръзване. Измерената температура може да се представи чрез няколко температурни скали – по Целзий (^oC), Фаренхайт (^oF), Келвин (К) и др. (табл.1.1.1). Всяка скала съдържа две основни (реперни) точки, съответстващи на температурата на топенето на леда и кипенето на водата. При отделните скали, стойността на температурата на реперните точки и разстоянието между тях са предмет на избор. Привеждането на температурата от една скала в друга става по следните формули: t^oC =T K - 273.15 = 5/9 t^oF – 32 или графично (фиг.1.1.1).