Physik im Medizinstudium – Inhalte, Prüfungen & Bedeutung

Was ist Physik im Medizinstudium?

Die Physik ist neben der Biologie und Chemie eines der naturwissenschaftlichen Grundlagenfächer und ein unverzichtbarer Bestandteil des vorklinischen Medizinstudiums. Alle drei Fächer werden in der Regel in den ersten beiden Semestern behandelt, um Dir das grundlegende Wissen zu vermitteln, das für die darauf aufbauenden Fächer wie Physiologie und Biochemie erforderlich ist. Hier wirst Du froh sein schon einmal von Tau, Epsilon und anderen gehört zu haben. Viele angehende Studenten haben großen Respekt vor der Physik und betrachten sie als eine der großen Hürden im Medizinstudium. Doch ist Physik tatsächlich so schwierig, wie oft behauptet wird? Was genau erwartet Dich in diesem Fach und warum ist es überhaupt Teil der medizinischen Ausbildung? In diesem Artikel werden wir diesen Fragen auf den Grund gehen.

Wie schwer ist Physik für Mediziner wirklich?

Herzlich willkommen in der spannenden Welt der Konstanten, Formeln und ihren Anwendungen, die einen wesentlichen Teil der Physik ausmachen. Aber keine Sorge: Auch in diesem Fach gilt, wie immer im Medizinstudium, durchschnaufen, Ruhe bewahren und sich nicht verrückt machen lassen. So schlimm wie alle sagen ist es nämlich nicht. Zunächst wird mit den absoluten Basics gestartet und sich nach und nach durch die Materie gearbeitet. Falls Du den Physik-Leistungskurs in der Oberstufe belegt hattest, musst Du Dir hier gar keine Gedanken machen. Aber auch Studierende, die den Grundkurs belegt oder das Fach gänzlich abgewählt hatten - was tatsächlich viele betrifft - können das Fach „Physik im Medizinstudium“ ohne Vorwissen erfolgreich meistern. Hier ist dann lediglich etwas mehr Lernaufwand einzuplanen, um den nötigen Stoff zu verinnerlichen. Im Netz findest Du zudem einige Vorbereitungskurse, die Dir bereits vor dem Studium das erforderliche Wissen vermitteln und Dir so mehr Sicherheit für den Studienstart geben können. Diese Kurse sind jedoch nicht zwingend nötig, wenn Du bereit bist im Studium die erforderliche Zeit zu investieren. In der Vorklinik spielt die Physik im Vergleich zu anderen Fächern eine eher untergeordnete Rolle, sodass Du mit großer Sicherheit nicht scheitern wirst. Eine solide Grundlagenkenntnis der Mathematik, auf dem Niveau des Grundkurses der 12. Klasse, solltest Du jedoch mitbringen oder wieder auffrischen, um optimal vorbereitet zu sein.

Bedeutung der Physik für die ärztliche Praxis

Aber wofür genau benötigt man Physik im Studium, fragst Du Dich vielleicht? Auch wenn es nicht Deine Leidenschaft ist, ist es ein Fakt, dass alles Leben auf der Erde, jeder Mensch und jedes Organ, ob gesund oder krank, im Rahmen der Naturgesetze agiert, die von der Physik beschrieben werden. Die physikalischen Gesetze bilden die Grundlage aller Lebensprozesse und somit auch der Funktionsweise des menschlichen Körpers. Ohne ein grundlegendes Verständnis der Physik, wie der Optik (Auge), Akustik (Ohr), Gasen (Atmung), der Strömungslehre (Kreislauf) oder Elektrizitätslehre (Ionentransport), ist es schwer, diese Prozesse zu verstehen. Genau aus diesem Grund ist Physik so essenziell für das Medizinstudium.

Was lernst Du im Fach Physik für Mediziner?

In der Vorlesung „Physik für Mediziner“ wirst Du die theoretischen Kenntnisse erwerben, die Du benötigst, um die Physik im Kontext der Medizin zu verstehen. Diese Vorlesung wird durch das Praktikum der „Physik für Mediziner“ ergänzt, in dem Du die vermittelten Themen durch praktische Experimente vertiefen kannst. Insgesamt vermittelt das Fach „Physik für Mediziner“ Dir wesentlichen Lernziele, die darauf abzielen, Dich in das naturwissenschaftliche Denken im medizinischen Bereich einzuführen. Dabei steht die quantitative Erfassung komplizierter biologischer Zusammenhänge im Vordergrund, die anhand einfacher physikalischer Beispiele veranschaulicht werden. Du wirst lernen, einfache funktionelle Zusammenhänge in mathematische Sprache zu übersetzen, indem Du Formeln ableiten und aus Diagrammen sowie Grafiken wichtige Informationen herausliest. Auf diese Weise erhältst Du die nötigen Grundlagen, um dem weiteren vorklinischen und klinischen Unterricht kritisch und mit Verständnis zu folgen.

Ablauf der Lehre – Vorlesungen, Seminare & Praktika

Die Vorlesung „Physik für Mediziner“ findet innerhalb der Vorlesungszeit statt, wobei die folgenden Themen bearbeitet und in parallel stattfindenden Übungsgruppen vertieft werden:

• Physikalische Größen und Einheiten
• Mechanische Bewegung makroskopischer Körper
• Ruhende und bewegte Flüssigkeiten: Hydrostatik, Oberflächenspannung, Hydrodynamik
• Aufbau der Materie
• Wärmelehre und ihre Bedeutung für Lebensprozesse; Diffusion und Osmose
• Schwingungen und Wellen (einschließlich Schallwellen)
• Optik
• Elektrizitätslehre
• Röntgenstrahlen, Wechselwirkung mit Materie
• Radioaktivität, Dosimetrie, Strahlenschäden, Strahlenschutz

Das Praktikum „Physik für Mediziner“ wird je nach Universität entweder semesterbegleitend oder in der vorlesungsfreien Zeit angeboten. Zur Vorbereitung auf die praktischen Versuche musst Du vorgegebene Lehrbuchkapitel und Bereiche des Praktikumshandbuchs durcharbeiten, um die erforderlichen Grundlagen, Formeln und Arbeitsschritte zu verstehen. Im Rahmen des Praktikums werden verschiedene Experimente zur „Tropfendosierung und Oberflächenspannung“, „Dichtebestimmung von Festkörpern“, „Flüssigkeitstransport im Blutkreislauf“, „Wärmetransport“, „Hörkurve“ und zum „Augenmodell“ durchgeführt. Diese Experimente werden durch praktische Anwendungen ergänzt, die Dir den Umgang mit Laborgeräten wie Laborzentrifugen, Lichtmikroskop oder Spektralphotometer vermitteln. Abgerundet wird das Praktikum durch Messungen in den Bereichen Ultraschall, Kernmagnetische Resonanz (NMR), Elektrokardiogramm (EKG), Röntgenstrahlung und Computertomografie sowie Radioaktivität. Dadurch erhältst Du nicht nur ein tieferes Verständnis für die physikalischen Prinzipien, die den medizinischen Anwendungen zugrunde liegen, sondern auch praktische Erfahrungen, die für Deine spätere berufliche Laufbahn von Bedeutung sind.

Prüfungen & Leistungsnachweise im Fach Physik für Mediziner

Nachdem Du den Physikschein durch die erfolgreiche Teilnahme an der Vorlesung sowie an den Praktika, einschließlich der Einreichung vollständiger Protokolle für jeden Termin, und das Bestehen der entsprechenden Klausur erworben hast, hast Du das Fach erfolgreich gemeistert. Die Klausur umfasst Rechenaufgaben sowie Fragen im Antwort-Wahl-Verfahren (Single und Multiple Choice) aus der Vorlesung und dem Praktikum. Je nach Universität können zudem veranstaltungsbegleitende Prüfungsgespräche auf Dich zukommen. Mit dem Abschluss dieses Fachs erfüllst Du alle Voraussetzungen, um an den Praktika und Seminaren im Fach Physiologie teilzunehmen. Physik wird dann erst wieder im Rahmen des schriftlichen Teils des Physikums im vierten Semester erneut auf Dich zukommen, jedoch nur in Form von 20 Fragen, die ein vergleichsweise kleiner Teil des Gesamtprüfungsstoffs darstellen. Dabei sind die Fragetypen in der Regel wiederholend und bekannt.

Buchempfehlungen für das Fach Physik für Mediziner

• Klein, O., Physik für Mediziner für Dummies, Wiley-VCH
• Harten, U., Physik für Mediziner, Springer
• Trautwein, A., Physik für Mediziner, Biologen, Pharmazeuten, de Gruyter

Fazit zum Fach Physik für Mediziner

Physik ist eine Hilfswissenschaft in der Medizin, die Dich dabei unterstützt, ein grundlegendes Verständnis für verschiedene medizinische Bereiche zu erlangen. Diese Kenntnisse sind entscheidend, um Nutzen und Risiken in der medizinischen Diagnostik, etwa bei Verfahren wie Ultraschall, kernmagnetischer Resonanz (NMR) oder Elektrokardiogramm (EKG), angemessen einschätzen zu können. Du musst dich also keinesfalls mit Physikstudierenden vergleichen oder in die Tiefe der Materie eintauchen. Die Lehrinhalte sind so strukturiert, dass auch Studierende ohne umfangreiche Vorkenntnisse in Physik erfolgreich abschneiden können, solange sie bereit sind, die notwendige Zeit in das Lernen zu investieren. Zudem gibt es eine Fülle an Lernmaterialien, darunter Bücher, Kurse und Videoressourcen, die Dir zur Verfügung stehen. Die Durchfallquote ist erfreulicherweise sehr niedrig, und die Experimente in den Praktika sind spannend und bereichernd. Insgesamt ist es also nicht so schwierig, wie es zunächst erscheinen mag – Du wirst das Fach definitiv erfolgreich meistern!