De la Masterweb

Medicina și fizica sunt două domenii care ne înconjoară constant în viața de zi cu zi. În fiecare zi, influența fizicii asupra dezvoltării medicinei este în creștere, iar industria medicală se modernizează din acest motiv. Acest lucru duce la vindecarea multor boli sau la oprirea și controlul răspândirii lor.

Aplicarea fizicii în medicină este incontestabilă. Practic fiecare instrument folosit de medici, de la bisturiu la cele mai complexe echipamente pentru a face un diagnostic precis, funcționează sau este realizat datorită progreselor din lumea fizicii. Este de remarcat faptul că fizica în medicină a jucat întotdeauna un rol important și, la un moment dat, aceste două domenii erau o singură știință.

Descoperire faimoasă

Multe dispozitive realizate de fizicieni permit medicilor să efectueze examinări de orice fel. Cercetarea le permite pacienților să primească diagnostice precise și diferite căi de recuperare. Prima contribuție la scară largă la medicină a fost descoperirea lui Wilhelm Roentgen a razelor, care acum poartă numele lui. Razele X fac astăzi posibilă determinarea cu ușurință a unei anumite boli la o persoană, aflarea informațiilor detaliate la nivelul osului și așa mai departe.

Ultrasunetele și impactul lor asupra medicinii

Fizica și-a adus și ea contribuția în medicină datorită descoperirii ultrasunetelor. Ce este? Ultrasunetele sunt vibrații mecanice a căror frecvență este mai mare de douăzeci de mii de herți. Ultrasunetele sunt adesea numite sunet de zdrobire. Cu ajutorul acestuia, este posibil să amestecați ulei și apă, formând astfel emulsia dorită.

Ultrasunetele sunt trecute prin corpul uman și reflectate din organele interne, iar acest lucru face posibilă formarea unui model al corpului uman și stabilirea bolilor existente. Ultrasunetele ajută la prepararea diferitelor substanțe medicinale și sunt folosite pentru a slăbi țesuturile și a zdrobi pietrele la rinichi. Ultrasunetele sunt folosite pentru tăierea și sudarea oaselor fără așchii. De asemenea, este utilizat în mod activ pentru dezinfecția dispozitivelor chirurgicale și inhalare.

Ultrasunetele au contribuit la crearea unui ecosonda - un dispozitiv pentru determinarea adâncimii mării sub fundul unei nave. Acest fenomen a contribuit și la faptul că recent au fost create un număr imens de dispozitive sensibile care înregistrează semnale ultrasunete slabe reflectate de țesuturile corpului. Așa a apărut radiestezia. Radiestezia vă permite să detectați tumori și corpuri străine în organism și țesuturi ale corpului. Examinarea cu ultrasunete, sau, cu alte cuvinte, cu ultrasunete, vă permite să examinați pietrele sau nisipul în rinichi, vezica biliară, fătul în uter și chiar să determinați sexul copilului. Ecografia deschide perspective mari viitorilor părinți și nici un singur centru de medicină modernă nu se poate descurca fără acest dispozitiv.

Laserul în medicină

Tehnologiile laser sunt utilizate în mod activ în lumea modernă. Nici un singur centru al medicinei moderne nu se poate descurca fără ele. Cel mai clar exemplu este operația. Cu ajutorul fasciculelor laser, chirurgii sunt capabili să efectueze operații extrem de complexe. Un flux puternic de lumină de la un laser vă permite să eliminați tumorile maligne, iar acest lucru nu necesită nici măcar tăierea corpului uman. Trebuie doar să selectați frecvența dorită. Multe invenții ale fizicienilor folosite în medicină au trecut testul timpului și au mare succes.

Un instrument unic pentru chirurg

Mulți chirurgi moderni folosesc bisturii speciale pe bază de plasmă. Acestea sunt instrumente care funcționează la temperaturi ridicate. Dacă sunt folosite în practică, sângele se va coagula într-o clipă, ceea ce înseamnă că chirurgul nu va avea niciun inconvenient din cauza sângerării. De asemenea, s-a dovedit că după utilizarea unor astfel de instrumente, rănile umane se vindecă de multe ori mai repede.

De asemenea, bisturiul cu plasmă reduce la minimum riscul de infecție care pătrunde în rană; la această temperatură, microbii pur și simplu mor instantaneu.

Curent electric și medicină

Probabil că nimeni nu se îndoiește că rolul fizicii în medicină este mare. Curentul electric obișnuit este, de asemenea, utilizat pe scară largă de către medici. Pulsurile mici, îngust direcționate către un anumit punct, ajută la eliminarea cheagurilor de sânge și a tumorilor, stimulând în același timp fluxul sanguin. Din nou, nu este nevoie să tăiați pe nimeni.

Instrumentele optice și rolul lor în medicină

Nu știi cum te va ajuta studiul fizicii în medicină? Un exemplu izbitor în acest sens sunt instrumentele optice. Acestea sunt surse de lumină, lentile, ghiduri de lumină, microscoape, lasere și așa mai departe. În secolul al XVII-lea, microscopul a permis oamenilor de știință să se uite în microlume și să studieze celulele, cele mai simple organisme, structura țesuturilor, sângele și așa mai departe. Datorită fizicii, microscoapele optice sunt folosite în medicină, oferind o mărire a imaginii de până la o mie de ori. Acesta este instrumentul principal al unui biolog și medic care explorează microcosmosul uman.

Rolul oftalmoscopului

În medicină sunt folosite o varietate de instrumente optice. De exemplu, toată lumea a fost la o întâlnire cu un oftalmolog (oculista). În primul rând, îți testează vederea folosind o masă specială, apoi invită persoana într-o cameră întunecată, unde îți examinează ochii printr-o oglindă sau un oftalmoscop. Acesta este un exemplu clar de aplicare a fizicii în medicină. Un oftalmoscop este o oglindă sferică concavă cu o mică gaură în partea centrală. Dacă razele de la lampă, care se află în lateral, sunt direcționate folosind dispozitivul în ochiul examinat, atunci razele vor trece în retină, unele dintre ele vor fi reflectate și vor reveni. Razele reflectate intră în ochiul medicului printr-o gaură din oglindă, iar acesta vede o imagine a fundului de ochi al persoanei. Pentru a mări imaginea, medicul privește ochiul printr-o lentilă convergentă și îl folosește pe post de lupă. În același mod, un otolaringolog examinează urechile, nasul și gâtul.

Apariția endoscopului și rolul său în medicină

Sarcinile principale ale fizicii în medicină sunt inventarea de dispozitive și tehnologii utile care vor face posibilă tratarea oamenilor mai eficient. La sfârșitul secolului al XX-lea, fizicienii au creat un dispozitiv unic pentru medici - un endoscop sau „TV”. Dispozitivul vă permite să vedeți din interior traheea, bronhiile, esofagul și stomacul unei persoane. Dispozitivul este format dintr-o sursă de lumină în miniatură și un tub de vizualizare - un dispozitiv complex format din prisme și lentile. Pentru a efectua o examinare a stomacului, pacientul va trebui să înghită endoscopul; dispozitivul se va deplasa treptat de-a lungul esofagului și va ajunge în stomac. Datorită sursei de lumină, stomacul va fi iluminat din interior, iar razele reflectate de pereții stomacului vor trece prin tubul de vizualizare și vor ajunge la ochii medicului folosind ghiduri speciale de lumină.

Ghidurile de lumină sunt tuburi din fibră optică a căror grosime este comparabilă cu grosimea unui păr uman. Acesta este modul în care semnalul luminos este transmis complet și fără distorsiuni ochiului medicului, formând în el imagini ale zonei iluminate din stomac. Medicul va putea observa și fotografia ulcere pe pereții stomacului și sângerări. Examinarea cu acest dispozitiv se numește endoscopie.

De asemenea, endoscopul vă permite să injectați o anumită cantitate de medicament în zona dorită și astfel să opriți sângerarea. Cu ajutorul endoscoapelor este posibilă și iradierea unei tumori maligne.

Să vorbim despre presiune

De ce este nevoie de fizică în medicină este deja clar, deoarece fizica este cea care contribuie la apariția unor metode inovatoare de tratament în medicină. Măsurarea tensiunii arteriale a fost odată o inovație. Cum merge totul? Medicul pune o manșetă pe brațul drept al pacientului, care este conectată la un manometru, iar această manșetă este umflată cu aer. Se aplică un fonendoscop pe arteră și, pe măsură ce presiunea din manșetă este scăzută treptat, se aud sunetele din fonendoscop. Valoarea presiunii la care încep sunetele se numește presiune superioară, iar valoarea presiunii la care se opresc sunetele se numește presiune inferioară. Tensiunea arterială normală la o persoană este 120 peste 80. Această metodă de măsurare a presiunii a fost propusă în 1905 de medicul rus Nikolai Sergeevich Korotkov. A participat la războiul ruso-japonez și, de când a inventat tehnica, loviturile auzite într-un fonendoscop se numesc sunete Korotkov. Natura acestor sunete a fost neclară până aproape de sfârșitul secolului al XX-lea, până când mecanica a dat următoarea explicație: sângele se deplasează prin arteră sub influența contracțiilor inimii, iar modificările tensiunii arteriale se propagă de-a lungul pereților arterei sub forma a unei unde de puls.

În primul rând, medicul pompează aer în manșetă la un nivel care depășește presiunea superioară. Artera de sub manșetă este într-o stare aplatizată pe tot parcursul ciclului de bătăi ale inimii, după care aerul începe să se elibereze treptat din manșetă, iar când presiunea din ea devine egală cu marca superioară, artera se îndreaptă cu un pop și pulsațiile de fluxul sanguin pune țesuturile din jur în vibrație. Medicul aude un sunet și notează presiunea superioară. Pe măsură ce presiunea din manșetă scade, toate coincidențele vor fi audibile în fonendoscop, dar de îndată ce presiunea din manșetă atinge marcajul inferior, sunetele se vor opri. Așa înregistrează medicul limita inferioară.

Pot fi „văzute” gândurile?

De mulți ani, oamenii de știință au fost interesați de modul în care funcționează creierul uman și cum funcționează. Astăzi, cercetătorii au o oportunitate reală de a observa activitatea creierului uman pe un ecran, precum și de a urmări „fluxul gândirii”. Totul a devenit posibil datorită unui dispozitiv excelent - un tomograf.

S-a dovedit că, de exemplu, la procesarea datelor vizuale, fluxul sanguin crește în regiunea occipitală a creierului, iar la procesarea datelor audio, crește în lobii temporali și așa mai departe. Acesta este modul în care un dispozitiv permite oamenilor de știință să folosească posibilități fundamental noi pentru studierea creierului uman. Tomogramele sunt acum utilizate pe scară largă în medicină; ele ajută la diagnosticarea diferitelor boli și nevroze.

Totul pentru oameni

Oamenii sunt preocupați de sănătatea lor personală și de bunăstarea celor apropiați. În lumea modernă există multe tehnologii diferite care pot fi folosite chiar și acasă. De exemplu, există contoare de nitrați în legume și fructe, glucometre, dozimetre, tensiometre electronice, stații meteo pentru casă și așa mai departe. Da, nu toate dispozitivele menționate mai sus au legătură directă cu medicina, dar ajută oamenii să-și mențină sănătatea la un nivel adecvat. Fizica școlară poate ajuta o persoană să înțeleagă structura dispozitivelor și funcționarea acestora. În medicină funcționează după aceleași legi ca și în viață.

Fizica și medicina sunt legate prin legături puternice care nu pot fi distruse.

Strada Kievian, 16 0016 Armenia, Erevan +374 11 233 255

Odată cu influența fundamental diferită a factorilor socio-economici în condițiile imperialismului și socialismului, medicina din întreaga lume a experimentat influența benefică a progresului tehnologic și a succeselor științelor naturale în secolul al XX-lea.

Cel mai semnificativ rezultat al influenței progresului tehnologic a fost apariția unui număr de noi ramuri ale medicinei. În legătură cu dezvoltarea aviației la începutul secolului, s-a născut medicina aviatică. Fondatorii săi au fost în Rusia N. A. Rynin (1909), în Franța R. Molyneux (1910), în Germania E. Koshel (1912). Cercetările medicale și biologice au început în URSS în 1949 în timpul zborurilor cu rachete în atmosfera superioară, lansarea în spațiu a primului satelit din lume cu câinele Laika, iar zborurile umane pe nave spațiale au dus la apariția și dezvoltarea biologiei spațiale (vezi) și medicina spațială (cm.). Creșterea rapidă a științelor naturale și a tehnologiei a afectat dezvoltarea metodelor și echipamentelor de cercetare utilizate în știința și practica medicală. Au fost aduse îmbunătățiri semnificative metodei de cercetare microscopică. În 1911, botanistul rus M. S. Tsvet a pus bazele utilizării microscopiei fluorescente (vezi) în biologie. Omul de știință sovietic E.M. Brumberg în 1939-1946. microscopie ultravioletă îmbunătățită. În 1931-1932 M. Knoll și E. Ruska (Germania), împreună cu V.K. Zworykin (SUA), au creat un microscop electronic cu rezoluție înaltă și care permite studiul vizual al virușilor, bacteriofagelor și structurii fine a materiei. În URSS, lucrările la crearea unui microscop electronic au început în anii 30. În 1940, a fost construit un microscop electronic electromagnetic. Ulterior, a fost stabilită producția în serie de microscoape electronice. Invenția și îmbunătățirea microscopului electronic, combinate cu dezvoltarea tehnicilor de pregătire a secțiunilor de până la o sutime de micron, au făcut posibilă utilizarea măririlor de zeci și sute de mii de ori (vezi Microscopia electronică).

Dispozitivele optice și-au găsit aplicații și în practica clinică. Suedezul A. Gullstrand (1862-1930) a propus tehnici optice mai avansate, inclusiv biomicroscopia ochiului viu folosind o lampă cu fantă (1911). Ochelarii de contact și ochelarii telescopici au început să fie folosiți în scopuri medicinale și pentru corectarea vederii.

Radiologia, care s-a dezvoltat în secolul al XX-lea într-o ramură independentă a medicinei, a avut un impact imens asupra medicinei. La noi, cea mai mare contribuție la dezvoltarea radiologiei au avut-o M. I. Nemenov (1880-1950) și S. A. Reinberg (1897-1966). Valoarea diagnostică a razelor X a fost extinsă prin introducerea agenților de contrast (examinarea cu raze X a tractului gastrointestinal cu o masă de contrast, ventriculografie, bronhografie, angiocardiografie). Cu puțin timp înainte de cel de-al Doilea Război Mondial, a fost dezvoltată o metodă de producere a imaginilor cu raze X strat cu strat - tomografia (vezi), iar în ultimii ani a fost creată fluorografia (vezi) - o metodă de cercetare radiologică în masă care a devenit larg răspândită în URSS.

Descoperirea din 1896-1898 a avut o mare influență asupra medicinei. Oamenii de știință francezi A. Becquerel, P. Curie și M. Curie-Sklodowska radioactivitate naturală și cercetări ulterioare în domeniul fizicii nucleare; au determinat dezvoltarea radiobiologiei (vezi) - știința efectului radiațiilor ionizante asupra organismelor vii. În 1904, omul de știință rus E. S. London (1868-1939) a folosit autoradiografia pentru prima dată în biologie și a publicat prima monografie din lume despre radiobiologie (1911). Cercetările ulterioare au condus la apariția igienei radiațiilor (vezi), a geneticii radiațiilor (vezi) și a utilizării izotopilor radioactivi în scopuri de diagnostic și terapeutic (vezi Terapia cu radiații, Diagnosticarea radioizotopilor).

Descoperirea radioactivității artificiale în 1934 de către soții I. și F. Joliot-Curie a avut un impact uriaș asupra medicinei (vezi). Datorită descoperirii de către fizicieni a izotopilor stabili și radioactivi a diferitelor elemente care ar putea fi incluse în proteine, grăsimi, carbohidrați, acizi nucleici și alți compuși, a fost dezvoltată și introdusă în medicină metoda izotopică a atomilor marcați. Radiul și medicamentele radioactive au fost folosite în ultimele decenii pentru a trata diferite boli, în special tumori maligne, ceea ce a contribuit semnificativ la succes.

Introducerea pe scară largă a electronicii în medicina experimentală a revoluționat știința medicală. S-au făcut progrese semnificative în domeniul electrofiziologiei. Galvanometrul cu corzi, proiectat în 1903 de electrofiziologul olandez W. Einthoven (1860-1927), a pus bazele metodei electrocardiografice moderne de studiere a fiziologiei și patologiei inimii.

A. F. Samoilov (1867-1930) a îmbunătățit galvanometrul cu corzi (1908) și a fost unul dintre primii din fiziologia mondială care l-a folosit pentru a studia activitatea mușchilor scheletici și a actelor reflexe complexe. A.F. Samoilov și V.F. Zelenin au pus bazele electrocardiografiei (vezi) în URSS.

Înregistrarea manifestărilor electrice ale activității creierului cu ajutorul unui galvanometru cu corzi a permis lui V.V. Pravdich-Neminsky (Rusia) să creeze prima clasificare a potențialelor de activitate electrică (1913). Aceste studii, și apoi lucrările lui G. Berger (Germania), care a descris pentru prima dată ritmul alfa al creierului uman în 1929, au fost începutul electroencefalografiei (vezi). Ulterior, au fost create amplificatoare electronice și sisteme de înregistrare multicanal (electroencefaloscoape), care au făcut posibilă studierea vizuală a dinamicii proceselor electrice din creier.

Odată cu utilizarea electronicii radio, au fost create metode fundamental noi de măsurare și înregistrare a gradului de saturație cu oxigen din sânge (oximetrie și oxigrafie), a activității inimii (dinamocardiografie, balistocardiografie) etc. Tehnica de radiotelemetrie dezvoltată în URSS în ultimii ani a făcut-o este posibil să se efectueze observații regulate ale respirației și activității cardiace de pe Pământ, tensiunea arterială și alte funcții ale corpului cosmonauților sovietici în timpul zborurilor lor pe nave spațiale.

Odată cu dezvoltarea electronicii, metodele matematice cantitative au ajuns în medicină, făcând posibilă calcularea precisă și obiectivă a cursului fenomenelor biologice. Prin eforturile comune ale reprezentanților unor astfel de ramuri îndepărtate ale cunoașterii, cum ar fi fiziologia și matematica, automatizarea și psihologia, a fost creată și s-a răspândit cibernetica (vezi) - știința legilor generale ale controlului și comunicării care stau la baza activităților unei largi. varietate de sisteme manageriale În consecință, fiziologia și medicina au câștigat oportunitatea de a „modeliza” procesele vieții și de a testa fizic ipotezele experimentale despre mecanismele reacțiilor fiziologice. Utilizarea principiilor ciberneticii în medicină a condus la crearea unui număr de sisteme automate complexe concepute pentru prelucrarea rapidă a unor cantități mari de informații și în scopuri medicale practice. Au fost create mașini de diagnosticare, sisteme automate de reglare a anesteziei, respirației și tensiunii arteriale în timpul operațiilor, stimulatoare cardiace automate și proteze controlate activ.

Alături de fizică, chimia și chimia fizică au avut o influență semnificativă asupra medicinei secolului al XX-lea. Au fost create noi metode de cercetare chimică și fizico-chimică și au găsit o utilizare pe scară largă, iar studiul fundamentelor chimice ale proceselor vieții a făcut progrese mari.

Fizica în medicină, ca în orice altă știință, joacă un rol important. În acest articol ne vom uita la multe exemple despre modul în care această știință afectează sănătatea și viața oamenilor. Să fim imediat de acord că nu vom intra în detalii științifice și tehnice complexe, pentru a nu induce pe nimeni în eroare. Să începem să ne uităm la exemple.

Care este temperatura, pulsul și tensiunea arterială?

Medicina nu se poate lipsi de trei parametri importanți, care stau la baza evaluării sănătății umane: temperatura, presiunea și adesea și pulsul.

După cum știți, temperatura se măsoară cu un termometru (numit în mod obișnuit „termometru”). Ce indicatori ar trebui să existe? Norma pentru o persoană este T = 36,6 0 C. Fără îndoială, este acceptabilă, de exemplu, 36,3 0 C și 36,8 0 C. Dar dacă temperatura corpului este peste 36,9 0 C, atunci putem spune cu siguranță că persoana este nesănătoasă .

Care este rolul fizicii în medicină aici? Cei care au studiat din clasa a VII-a până în a XI-a (sau cel puțin a IX-a) știu foarte bine că temperatura este o mărime fizică. Se măsoară în mai multe unități. Dar în Rusia se obișnuiește să se măsoare în Celsius. Termometrele pot fi cu mercur sau electronice (cu un senzor special).

Presiunea este, de asemenea, un parametru important, dar există nuanțe. O tensiune arterială de 120 peste 80 nu este utilă tuturor. Unii oameni au o presiune de lucru de 110 peste 70, ceea ce este de asemenea normal. Se măsoară cu ajutorul unui tonometru (manșetă, pompă de aer, manometru). Există și tonometre electronice, computerizate. De regulă, tehnologia modernă măsoară simultan tensiunea arterială și pulsul. În ceea ce privește unitățile de măsurare a presiunii, există câteva dintre ele în fizică. În medicină, tensiunea arterială se măsoară în milimetri de mercur (mmHg). Este mai ușor să măsurați pulsul singur și mai fiabil, deoarece trebuie să numărați câte bătăi pe minut apar.

Echipamente de diagnosticare

Utilizarea fizicii în medicină este o necesitate în lumea modernă. Nici o singură instituție medicală, chiar și cea mai săracă, nu se poate descurca fără echipament de diagnostic. Cele mai populare sunt peste tot:

• radiografic;
• electrocardiografii.

Aparatele cu ultrasunete, gastroscoapele și echipamentele oftalmologice nu sunt mai puțin solicitate.

Desigur, pentru a crea anumite dispozitive, mulți oameni de știință trebuie să se unească împreună. Este nevoie de mulți ani pentru a crea echipamente adecvate. Tehnologia trebuie să interacționeze cu un organism viu fără a provoca rău. Din păcate, nu orice dispozitiv este capabil de acest lucru, așa că medicii recomandă respectarea strictă a dozei și a timpului de examinare sau terapie.

Cercetarea miracolului: ultrasunete

Programa școlară de fizică include o secțiune „Oscilații și unde” - subiectul „Sunet”. Există trei tipuri: infrasunete (de la 16 la 20 Herți), sunet (de la 21 la 19.999 Herți), ultrasunetele (de la 20.000 Herți și mai sus). Ce este „hertz”? Aceasta este frecvența vibrațiilor care apar într-o secundă. Vorbim despre o undă sonoră care pătrunde dintr-un mediu în altul cu o anumită frecvență. Rolul fizicii în dezvoltarea medicinei în acest caz este următorul: biofizicienii și designerii au inventat și continuă să inventeze dispozitive puternice pentru studiul organelor interne.

Astăzi, diagnosticul cu ultrasunete este una dintre cele mai rapide, nedureroase și mai sigure metode de examinare. Dar există un dezavantaj: puteți examina doar organele interne ale cavității abdominale, pelvisul, rinichii și glanda tiroidă. Este imposibil de aflat dacă există un os rupt sau ce se întâmplă cu un ochi sau un dinte dureros.

Rezonanță magnetică și tomografie computerizată

Un alt miracol al tehnologiei medicale moderne este imagistica prin rezonanță magnetică (RMN). O astfel de examinare oferă o imagine mai clară a ceea ce se întâmplă într-un anumit organ. Putem spune imediat că RMN-ul este, în felul său, un înlocuitor al ecografiei. De ce? După cum am spus mai sus, ultrasunetele pot verifica doar organele abdominale, pelvine și tiroidiene. Starea oaselor și a vaselor de sânge nu poate fi verificată. Un RMN poate face acest lucru. O alternativă la aceste două metode (ultrasunete și RMN) poate fi tomografia computerizată (CT).

Trebuie luat în considerare faptul că ultrasunetele și CT necesită utilizarea de medicamente suplimentare pentru a asigura o examinare de înaltă calitate.

Fizioterapie

Fizioterapia joacă un rol important în sănătatea oamenilor: încălzire, radiații ultraviolete, electroforeză și așa mai departe.

Ce alte contribuții a adus fizica? În medicină, există un număr mare de tipuri de echipamente și dispozitive, nu numai pentru clinici și spitale. În prezent, unele fabrici produc dispozitive pentru uz casnic. De exemplu, diverse tipuri de inhalatoare pentru terapie respiratorie. Aceasta include și dispozitivele cu ultrasunete, infraroșu și electromagnetice.

Salvarea unei vieți

Asistența medicală de urgență pentru afecțiuni severe are sens acolo unde există resuscitatori profesioniști. Dacă o persoană încetează brusc să respire sau își oprește bătăile inimii, atunci, de regulă, încearcă să o readucă la viață. Efectuarea unui masaj cardiac indirect nu este întotdeauna convenabilă, dar și periculoasă.

Un dispozitiv numit „defibrilator” va ajuta medicii. Iată o altă aplicație a fizicii în medicină. Creatorii dispozitivului au calculat ce curenți trebuie să treacă prin inima omului pentru a-l porni. Factorii importanți sunt materialul și regulile de utilizare în siguranță. Dispozitivele de ventilație pulmonară artificială (ALV) sunt, de asemenea, un merit al fizicii.

Secțiunea de fizică: „Optică și lumină”

Fiecare a doua persoană din lumea modernă poartă ochelari sau lentile de contact. Pentru a alege dioptriile potrivite de care aveți nevoie, trebuie să petreceți mult timp. Optica este folosită la microscoape.

Importanța fizicii în medicină este foarte mare chiar și în lucruri aparent mici. Optica a început să fie folosită cu câteva secole în urmă. Aceasta este o știință foarte complexă. După cum știți, există lentile convergente și divergente. Iar parametrii lor pot dura mult timp pentru a judeca. Va putea o persoană obișnuită să distingă o dioptrie „-1,0” de, de exemplu, „-1,5”? Pentru o persoană cu miopie, este foarte important să aleagă ochelarii potriviți.

Corecția vederii cu laser și, în general, chirurgia cu laser, este o sarcină foarte complexă și serioasă. Oamenii de știință sunt obligați să efectueze cele mai precise calcule pentru a obține un rezultat pozitiv, și nu un rezultat tragic.

Chimioterapia și radioterapie

Este foarte important ca pacienții cu cancer să aleagă tratamentul potrivit. Aproape niciun pacient nu este scutit de chimioterapie. Nu există nicio îndoială că aici sunt necesare mai multe cunoștințe de chimie. Dar, cu toate acestea, medicul trebuie să știe dacă pacientul trebuie iradiat.

Fizica atomică și radiologică în medicină pentru pacienții cu oncologie poate deveni o modalitate de a salva vieți, dacă nu doar aplicată corect în practică, ci și de a crea echipamente și dispozitive foarte precise.

Totul pentru populație

Mulți oameni sunt îngrijorați de sănătatea lor personală, precum și de sănătatea celor dragi. Lumea modernă este plină cu diverse tehnologii utile. Există, de exemplu, contoare de nitrați în legume și fructe, dozimetre, glucometre electronice (dispozitive pentru măsurarea zahărului din sânge), tensiometre electronice, stații meteo de acasă și așa mai departe. Desigur, unele dintre dispozitivele enumerate nu sunt medicale, dar ajută oamenii să-și mențină sănătatea.

Nu numai instrucțiunile, ci și fizica școlară vor ajuta o persoană să înțeleagă diferite lecturi ale instrumentelor. În medicină, are aceleași legi și unități de măsură ca în alte domenii ale vieții.

Cum se prepară un rezumat

Dacă la o școală, școală tehnică sau institut vi se cere să scrieți un rezumat (raport) pe tema „Rolul fizicii în medicină”, atunci există câteva sfaturi în acest sens:

• scrie o scurtă introducere pe subiect;
• elaborați un plan pentru scrierea textului (este important să împărțiți totul în subtitluri și paragrafe logice);
• să existe cât mai multe surse de literatură.

Cel mai bine este să scrieți doar despre ceea ce înțelegeți. Nu este recomandabil să inserați într-un rezumat/raport ceva pe care nu îl înțelegeți, de exemplu, o descriere științifică foarte complexă a modului în care funcționează un aparat cu ultrasunete sau ECG.

Dacă eseul/raportul este atribuit la fizică, atunci luați doar subiectul pe care l-ați studiat deja și pe care îl înțelegeți bine. De exemplu, optica. Dacă nu sunteți bine versat în radiofizică, atunci este mai bine să nu scrieți despre dispozitivele pentru tratarea pacienților cu cancer.

Lăsați subiectul să fie interesant, în primul rând, pentru dvs. și, de asemenea, de înțeles. La urma urmei, nu numai profesorul, ci și colegii/colegii de clasă pot pune întrebări suplimentare.

Data creării: 01/04/2014

„Port tot ce am cu mine”, a spus filozoful grec Biant, subliniind că principala bogăție a unei persoane este el însuși, sănătatea sa. De-a lungul secolelor, oamenii au dezvoltat reguli de comportament optim, în urma cărora pot menține cel mai eficient sănătatea corpului și a spiritului. Sănătatea fiecărei persoane nu este doar o chestiune personală, ci și principala valoare socială.

În prezent, există mai multe oportunități de consolidare și sprijinire a sănătății populației ruse, datorită implementării proiectului național prioritar „Sănătate”. Pentru o țară care se concentrează pe o cale inovatoare de dezvoltare, este de o importanță vitală să se găsească nu numai noi metode de tratare a diverselor boli, ci și să se dezvolte metode moderne de diagnostic pentru prevenirea și depistarea bolilor. Pentru a realiza acest lucru, instituțiilor medicale sunt furnizate noi echipamente medicale și sunt introduse metode inovatoare de diagnosticare și tratare a bolilor. Încă o dată, populația Rusiei a început să fie supusă unui examen medical.

Ecografia în medicină

Ultrasunetele sunt vibrații mecanice cu o frecvență de peste 20.000 de herți. Ultrasunetele sunt adesea numite sunet de zdrobire. Cu ajutorul acestuia, puteți, de exemplu, „amesteca” uleiul cu apă și formați o emulsie din aceste două lichide care nu se amestecă în condiții normale. Această capacitate a ultrasunetelor de a zdrobi și măcina diverse substanțe și-a găsit aplicație în farmacologie - pentru prepararea amestecurilor de substanțe medicinale și în terapie - pentru slăbirea țesuturilor și zdrobirea anumitor tipuri de pietre la rinichi. Ecografia și-a găsit aplicație și în chirurgie. Permite tăierea și sudarea oaselor fără așchii.

Și datorită capacității ultrasunetelor de a ucide germeni, bacterii, ciliați, mormoloci și chiar pești mici, a început să fie folosit pentru sterilizarea instrumentelor chirurgicale, a diferitelor substanțe medicinale și pentru inhalare.

Se știe că ultrasunetele sunt reflectate de diverse obstacole. Această proprietate a fost folosită pentru a crea un ecosonda - un dispozitiv pentru măsurarea adâncimii mării sub fundul unei nave. Și în ultimii ani, datorită creării unor dispozitive foarte sensibile, capabile să înregistreze semnale ultrasunete slabe reflectate de diferite țesuturi ale corpului, a apărut radiestezia ultrasonică. Astăzi, radiestezia cu ultrasunete face posibilă detectarea tumorilor și a diferitelor corpuri străine (bucăți de sticlă sau lemn) în țesutul uman. Examinarea cu ultrasunete (ultrasunete) vă permite să „vedeți” nisipul sau pietrele în rinichi și vezica biliară, fătul în uterul mamei și chiar să determinați sexul copilului nenăscut.

Desigur, perspectivele deschise de ecografie sunt foarte tentante. Care dintre viitorii părinți nu ar dori să „arută o privire” la copilul lor? Dar se dovedește că efectul radiațiilor ultrasonice asupra obiectelor biologice nu a fost încă studiat pe deplin. Iar unii biologi de astăzi cred chiar că ultrasunetele provoacă stres în embrion.

Dispozitive optice în medicină

Astăzi, medicii folosesc pe scară largă diverse dispozitive optice în practica lor. Acestea includ diverse surse de lumină, lentile, prisme, microscoape, ghiduri de lumină, lasere etc.

Microscop deja la sfârșitul secolului al XVII-lea. a permis cercetătorilor să privească în microlume, să vadă și să studieze viața celulelor și a organismelor simple, să studieze structura sângelui, țesuturilor etc. Și astăzi, microscoapele optice, care oferă o mărire a imaginii de la 15 la 1000 de ori, sunt principalele instrumente de biologi şi medici care studiază microlume .

Utilizarea instrumentelor optice în medicină este foarte diversă. De exemplu, cu toții am fost la o întâlnire cu un oftalmolog sau un oftalmolog. De obicei, medicul îți verifică mai întâi acuitatea vizuală folosind o masă specială, apoi invită persoana într-o cameră întunecată, unde examinează ceva în ochi printr-o oglindă numită oftalmoscop.

Un oftalmoscop este o oglindă sferică concavă cu o mică gaură în centru. Dacă razele de lumină de la o lampă situată ușor în lateral sunt direcționate folosind un oftalmoscop în ochiul examinat, atunci razele vor trece în retină, vor fi parțial reflectate de ea și vor ieși înapoi. Aceste raze reflectate de retina ochiului pacientului intră în ochiul medicului prin orificiul din oglindă și medicul vede o imagine a fundului de ochi a pacientului. Pentru a mări această imagine, medicul dumneavoastră vă va vedea adesea ochiul printr-o lentilă convergentă, folosindu-l ca lupă.

În mod similar, un otolaringolog folosește o oglindă concavă pentru a vă examina urechile, gâtul și nasul.

La sfârşitul secolului al XX-lea. fizicienii au creat un nou dispozitiv medical care permite medicului să vadă din interior traheea, bronhiile, esofagul și stomacul pacientului. Acest dispozitiv se numește endoscop sau pur și simplu „TV”. Un endoscop constă dintr-o sursă de lumină în miniatură și un tub de vizualizare - un dispozitiv optic complex format dintr-un număr mare de lentile și prisme. În timpul unei examinări a stomacului, pacientul înghite endoscopul și, deplasându-se de-a lungul esofagului, endoscopul ajunge în stomac. Sursa de lumină luminează stomacul din interior, iar razele reflectate de pereții stomacului trec prin tubul de vizualizare și sunt descărcate în ochiul medicului prin ghiduri speciale de lumină.

Ghidurile de lumină sunt tuburi din fibră optică a căror grosime este comparabilă cu grosimea unui păr uman. Datorită fenomenului de reflexie internă totală a pereților tubului, semnalul luminos este transmis complet și fără distorsiuni ochiului medicului, formând în el o imagine a zonei iluminate în prezent a stomacului. În acest fel, medicul poate observa și fotografia ulcere ale peretelui stomacului și sângerări ale țesuturilor peretelui stomacului. Acest test se numește endoscopie.

Cu ajutorul unui endoscop, medicul poate, de asemenea, să injecteze droguri în locul potrivit și să oprească sângerarea. Folosind în practică legea reversibilității căii razelor de lumină, folosind un endoscop este posibil să iradieze o tumoră malignă cu radiații de la un medicament radioactiv.

Laserele în medicină

În 1964, fizicienii sovietici N. G. Basov și A. M. Prokhorov au primit Premiul Nobel pentru inventarea laserului. Laserele sunt capabile să genereze radiații electromagnetice în domeniul luminii infraroșii, vizibile și ultraviolete. Grosimea fasciculului laser poate fi redusă la dimensiunea unei pânze de păianjen, iar densitatea sa mare de energie poate fi concentrată într-un punct de dimensiunea de 1/50 din grosimea unui păr uman. Utilizarea laserelor în medicină merită o discuție cu totul specială. Chiar și în zorii dezvoltării tehnologiei laser, medicii au fost atrași de posibilitatea utilizării laserelor în chirurgie. Deja la mijlocul anilor 60 ai secolului XX au fost construite sisteme laser care au fost utilizate cu succes în operațiile chirurgicale. În aceste instalații, laserul este conectat la un ghid de lumină flexibil realizat din cele mai subțiri tuburi de sticlă sau plastic (aceleași fibre optice). Un cap cu o lentilă de focalizare este atașat la capătul ghidajului de lumină. Ghidul de lumină este introdus în corp printr-o mică incizie sau altă metodă accesibilă. Prin manipularea ghidajului de lumină, chirurgul direcționează fasciculul laser către obiectul pe care este operat, lăsând organele și țesuturile învecinate neatinse. Acest lucru asigură o mare precizie și sterilitate a intervenției chirurgicale. În timpul unor astfel de operații, pierderile de sânge sunt reduse semnificativ, ceea ce facilitează reabilitarea postoperatorie.

Instrumentele cu laser sunt utilizate pe scară largă în special în chirurgia ochilor. Ochiul, după cum știți, este un organ cu o structură foarte fină. În chirurgia ochilor, precizia și viteza de manipulare sunt deosebit de importante. În plus, s-a dovedit că, odată cu selectarea corectă a frecvenței radiației laser, trece liber prin țesuturile transparente ale ochiului, fără a avea niciun efect asupra lor. Acest lucru vă permite să efectuați operații pe cristalinul ochiului și fundul de ochi fără a face deloc incizii. În prezent, se desfășoară cu succes operațiuni de îndepărtare a lentilei prin evaporarea acestuia cu un puls foarte scurt și puternic. În acest caz, nu există nicio deteriorare a țesuturilor din jur, ceea ce accelerează procesul de vindecare, care durează literalmente câteva ore. La rândul său, acest lucru facilitează foarte mult implantarea ulterioară a unei lentile artificiale. O altă operație stăpânită cu succes este sudarea unei retine detașate.

Laserele sunt, de asemenea, folosite cu succes în tratamentul unor boli oculare comune precum miopia și hipermetropia. Una dintre cauzele acestor boli este o modificare a configurației corneei din anumite motive. Cu ajutorul iradierii dozate foarte precis a corneei cu radiații laser, este posibilă corectarea defectelor acesteia, restabilind vederea normală.

Pentru a efectua operații pe țesuturi cu o cantitate bogată de sânge, chirurgii folosesc așa-numitul bisturiu fără sânge. Bisturiul fără sânge este un fascicul laser. Și l-au numit așa pentru că, atunci când tăiați țesutul, fasciculul laser „etanșează” simultan toate vasele de sânge deteriorate și previne sângerarea în zona inciziei. Folosind un ghid de lumină subțire ca un ac, un fascicul laser poate fi introdus în organele și țesuturile interne ale unei persoane. Diferitele frecvențe și puteri ale radiației laser au efecte diferite asupra țesuturilor biologice. Cea mai simplă dintre aceste acțiuni este încălzirea, care are un efect de vindecare asupra unor țesuturi. De exemplu, deja la începutul secolului al XXI-lea, medicii au descoperit că atunci când discurile intervertebrale umane sunt încălzite cu un fascicul laser, țesutul cartilajului discurilor este regenerat. Aceasta înseamnă că discurile intervertebrale care au fost șterse și „uzate” de-a lungul anilor pot fi restaurate și pot returna „tinerețea” și mobilitatea coloanei vertebrale a unei persoane în vârstă. În acest fel, o persoană va putea aparent să evite „răzbunarea” naturii pentru postura sa dreaptă.

Astăzi, tehnologiile laser sunt folosite pentru a trata bolile ORL: curgerea nasului, sinuzita, adenoidele, amigdalita, otita medie și chiar sforăitul.

Măsurarea tensiunii arteriale la oameni

Când o persoană vine să vadă un pediatru sau un terapeut, medicul trebuie să ne măsoare temperatura și tensiunea arterială. Dar oamenii, desigur, știu cum se măsoară temperatura și care este secretul unui termometru medical. Iată cum se măsoară tensiunea arterială a unei persoane. Presiunea este măsurată folosind un manometru și un fonendoscop.

Medicul plasează o manșetă conectată la un manometru pe brațul drept și pompează aer în manșetă. Medicul aplică fonendoscopul pe arteră și, scăzând treptat presiunea din manșetă, așteaptă să apară sunetele impacturilor în fonendoscop. Valoarea presiunii la care încep impacturile se numește valoarea presiunii „superioară”, iar valoarea la care se opresc impactul se numește valoarea presiunii „inferioară”. În acest caz, medicul va spune că tensiunea arterială a pacientului este de 120 peste 80 și că această presiune este considerată normală pentru o persoană.

Metoda considerată de măsurare a presiunii a fost propusă în 1905 de un medic rus, participant la războiul ruso-japonez, Nikolai Sergeevich Korotkov, iar de atunci loviturile auzite într-un fonendoscop au fost numite sunete Korotkov în toată lumea. Natura acestor sunete a rămas neclară aproape până la sfârșitul secolului XX, până la mecanică; nu a oferit următoarea explicație pentru natura aspectului lor. După cum știți, sângele se deplasează prin arteră sub influența contracțiilor inimii. Modificarea tensiunii arteriale cauzată de contracția inimii se răspândește de-a lungul pereților arterei sub forma unei unde de puls.

Valoarea presiunii din „cresta” undei (când inima se contractă) este tensiunea „superioară”, iar în „jgheab” (când inima se relaxează) este „inferioară”. În primul rând, medicul umflă manșeta la o presiune peste tensiunea arterială „de sus”. În acest caz, artera de sub manșetă este aplatizată pe tot parcursul ciclului de bătăi ale inimii. Apoi, aerul este eliberat treptat din manșetă și, atunci când presiunea din acesta devine egală cu presiunea „superioară”, artera explodează și pulsațiile sângelui cauzate de contracțiile inimii vibrează țesuturile din jur de la suprafața brațului. În același timp, medicul aude sunetul și notează valoarea tensiunii arteriale „superioare”. Odată cu o scădere suplimentară a presiunii în manșetă, de fiecare dată când aceasta coincide cu tensiunea arterială, se vor auzi sunete în fonendoscop. Dar după ce presiunea aerului din manșetă atinge valoarea „inferioară” a tensiunii arteriale, artera se îndreaptă în sfârșit și sunetele dispar. Prin urmare, medicul înregistrează valoarea „inferioară” a tensiunii arteriale la ultima bătaie. Așa au explicat mecanicii că sunetele Korotkoff se aud doar atunci când presiunea aerului din manșetă se schimbă de la valorile „superioare” la cele „inferioare”.

Este posibil să „vezi” un gând?

Cum este structurat creierul uman și cum funcționează? Această întrebare îi tulbură pe oamenii de știință de mii de ani. Și astăzi, cercetătorii au o oportunitate reală de a observa activitatea creierului uman pe un ecran și chiar de a monitoriza modul în care „curge” un gând. Această oportunitate minunată le-a fost oferită de un nou dispozitiv numit tomograf cu emisie de pozitroni.

Principiul de funcționare al unui tomograf cu emisie de pozitroni (sau pur și simplu PET) este următorul: o substanță care conține izotopi radioactivi este introdusă în sângele pacientului, care este procesată activ de neuronii creierului, de exemplu glucoza, în care sunt înlocuiți unii atomi de carbon C. de izotopii radioactivi ai carbonului C. Neutronii cerebrali necesită multă energie, prin urmare, atunci când diferite zone ale cortexului cerebral sunt excitate, consumul de oxigen de către aceste zone crește brusc. Și oxigenul intră în cortex cu sângele arterial, care poartă cu el izotopi de carbon radioactiv.

Când carbonul C radioactiv se descompune (timpul său de înjumătățire este de 20 de minute), sunt emiși pozitroni. Acești pozitroni se ciocnesc cu electronii și se distrug unul pe altul, eliberând energie sub forma a două raze gamma care zboară în direcții opuse. Când aceste raze gamma lovesc inelul detectorilor din jurul capului pacientului, ele fac ca cristalele detectorului să strălucească. Computerul înregistrează această strălucire, calculează poziția surselor de radiații gamma și afișează informațiile primite pe ecranul tomografului. Astfel, prin creșterea fluxului de sânge în diferite părți ale creierului, este posibil să urmăriți „fluxul” gândurilor unei persoane.

S-a dovedit că, de exemplu, la procesarea informațiilor vizuale, fluxul sanguin crește în regiunea occipitală a cortexului cerebral și la procesarea informațiilor audio - în lobii temporali ai cortexului etc. Astfel, utilizarea unui tomograf cu emisie de pozitroni deschide noi oportunități fundamentale pentru oamenii de știință în studierea creierului uman. Astăzi, tomogramele cerebrale obținute folosind PET au găsit o utilizare pe scară largă în medicină. Astfel, studierea creierului cu ajutorul unui tomograf cu emisie de pozitroni permite medicilor să diagnosticheze diverse boli și nevroze.

Metode fizioterapeutice pentru prevenirea și tratarea bolilor

Fizioterapia modernă este foarte diversă - include termoterapie, hidroterapie, ultrasunete etc.

Amplipulseterapie

Esența metodei este de a influența anumite zone ale corpului pacientului cu curenți sinusoidali de frecvență medie, modulați de amplitudine de frecvență joasă în intervalul 10-150 Hz. Frecvența folosită cel mai des ca purtător este de 5000 Hz, la care, datorită rezistenței foarte scăzute a pielii, se asigură o bună trecere a curentului în profunzime în țesut. Această tehnică de tratament este folosită pentru a calma durerea.

Darsonvalizare și curenți de frecvență supratonală

Darsonvalizarea este expunerea în scopuri terapeutice la un curent sinusoidal alternant pulsat de înaltă frecvență 110 kHz), tensiune înaltă (20 kV) și putere scăzută (0,02 mA). Impulsurile de curent de înaltă frecvență se succed de 50 de ori pe secundă. În timpul darsonvalizării locale, între electrod și piele se formează o descărcare liniștită sau scânteie, care are un efect iritant și chiar cauterizant. Darsonvalizarea scalpului se realizează cu ajutorul unui electrod de pieptene. Această metodă de tratament este utilizată pentru diferite boli ale sistemului nervos și altele.

Terapie cu frecvență ultra-înaltă (terapie UHF)

Terapia UHF este o metodă terapeutică în care țesutul pacientului este expus la un câmp electric de înaltă frecvență de aproximativ 40,68 MHz cu o putere de la 1 la 350 W. Acest câmp este adus pacientului prin plăci de condensatoare de diferite dimensiuni și forme. În timpul procedurii de terapie UHF, pacientul trebuie să fie într-o poziție calmă, așezat pe un scaun sau un scaun de lemn. Această tehnică terapeutică este utilizată în tratamentul diferitelor boli inflamatorii, accidente cerebrovasculare, boli nervoase și altele.

Magnetoterapia

Magnetoterapia este o metodă terapeutică în care țesutul pacientului este expus la un câmp magnetic alternant de joasă frecvență sau un câmp magnetic constant folosind solenoizi inductori sau magneți permanenți, inclusiv magneți elastici. Terapia magnetică este utilizată pentru a trata bolile plămânilor, stomacului, articulațiilor, vaselor de sânge ale picioarelor și altele.

Terapia cu ultrasunete

Ultrasunetele sunt vibrații mecanice ale particulelor dintr-un mediu elastic, care apar la o frecvență peste 20 kHz. Datorită faptului că vibrațiile ultrasonice sunt reflectate complet dintr-un strat foarte subțire de aer, acestea sunt furnizate prin medii dense fără aer - vaselină sau alte uleiuri, apă. Ecografia este prescrisă pentru boli ale articulațiilor și zonelor reflexogene ale coloanei vertebrale cervicotoracice și lombosacrale, precum și pentru boli și leziuni ale nervilor periferici, în tratamentul tractului gastrointestinal, ochilor și nasului.

Galvanizare

Galvanizarea este o metodă de influențare a corpului cu curent electric continuu. Dispozitivele de galvanizare sunt generatoare de curent alternativ redresat de joasă frecvență (50 Hz), transformându-l în curent continuu și tensiune. Dispozitivul "Potok-1" este destinat galvanizării și electroforezei locale. Electroforeza medicinală este efectul asupra organismului a doi factori - electric și farmacologic. Totodată, pe fondul acțiunii curentului continuu ca stimul biologic are loc un răspuns al organismului specific fiecărei substanțe medicamentoase. Mișcarea direcționată a particulelor ionice încărcate electric în soluții este utilizată pentru a introduce substanțe medicinale în organism, iar substanțele sunt introduse cu semnul încărcăturii lor la disociere în soluție.

Introducere

Cunoaște-te și vei cunoaște întreaga lume. Primul este tratat de medicină, iar al doilea de fizică. Din cele mai vechi timpuri, legătura dintre medicină și fizică a fost strânsă. Nu degeaba s-au desfășurat congrese de naturaliști și medici în diferite țări până la începutul secolului al XX-lea. Istoria dezvoltării fizicii clasice arată că aceasta a fost în mare măsură creată de medici, iar multe studii fizice au fost determinate de întrebările puse de medicină. La rândul lor, realizările medicinei moderne, în special în domeniul tehnologiilor înalte de diagnostic și tratament, s-au bazat pe rezultatele diferitelor studii fizice.

Nu întâmplător am ales această temă anume, pentru că îmi este aproape, student la specialitatea „Biofizică medicală”, ca nimeni altul. De mult îmi doream să știu cât de mult a ajutat fizica la dezvoltarea medicinei.

Scopul muncii mele este de a arăta cât de important a jucat și continuă să îl joace fizica în dezvoltarea medicinei. Este imposibil să ne imaginăm medicina modernă fără fizică. Sarcinile sunt:

Urmăriți etapele de formare a bazei științifice a fizicii medicale moderne

Arătați importanța activităților fizicienilor în dezvoltarea medicinei

Nașterea fizicii medicale

Căile de dezvoltare ale medicinei și ale fizicii au fost întotdeauna strâns legate între ele. Deja în antichitate, medicina, împreună cu medicamentele, folosea factori fizici precum influențe mecanice, căldură, frig, sunet, lumină. Să luăm în considerare principalele modalități de utilizare a acestor factori în medicina antică.

După ce a îmblânzit focul, omul a învățat (desigur, nu imediat) să folosească focul în scopuri medicinale. Acest lucru a funcționat mai ales în rândul popoarelor din răsărit. Chiar și în cele mai vechi timpuri, tratamentului de cauterizare i sa acordat o mare importanță. Cărțile de medicină antice spun că moxibusția este eficientă chiar și atunci când acupunctura și medicamentele sunt neputincioase. Când a apărut exact această metodă de tratament nu a fost stabilit cu precizie. Dar se știe că a existat în China din cele mai vechi timpuri și a fost folosit încă din epoca de piatră pentru a trata oamenii și animalele. Călugării tibetani foloseau focul pentru vindecare. Au făcut o ardere pe sangmings - puncte biologic active responsabile pentru una sau alta parte a corpului. Zona afectată a suferit un proces intensiv de vindecare și se credea că odată cu această vindecare a venit vindecarea.

Sunetul a fost folosit de aproape toate civilizațiile antice. Muzica a fost folosită în temple pentru a trata tulburările nervoase; era în legătură directă cu astronomia și matematica la chinezi. Pitagora a stabilit muzica ca o știință exactă. Adepții săi l-au folosit pentru a scăpa de furie și furie și l-au considerat principalul mijloc de creștere a unei personalități armonioase. Aristotel a mai susținut că muzica poate influența latura estetică a sufletului. Regele David, cântând la harpă, l-a vindecat pe regele Saul de depresie și l-a salvat și de spiritele necurate. Esculapius a tratat radiculita cu sunete puternice de trâmbiță. Sunt cunoscuți și călugării tibetani (discutați mai sus) care foloseau sunete pentru a trata aproape toate bolile umane. Au fost numite mantre - forme de energie în sunet, energia pură esențială a sunetului însuși. Mantrele au fost împărțite în diferite grupe: pentru tratamentul febrei, tulburărilor intestinale etc. Metoda de utilizare a mantrelor este folosită de călugării tibetani până astăzi.

Fototerapia sau terapia cu lumină (fotografii - „lumină”; greacă), a existat dintotdeauna. În Egiptul Antic, de exemplu, a fost creat un templu special dedicat „vindecătorului atot-vindecător” - lumina. Și în Roma Antică, casele erau construite în așa fel încât nimic să-i împiedice pe cetățenii iubitori de lumină să se răsfețe zilnic „să bea razele soarelui” - așa se numea obiceiul lor de a face plajă în anexe speciale cu acoperișuri plate (solarii). Hipocrate a folosit soarele pentru a vindeca boli ale pielii, ale sistemului nervos, rahitismului și artritei. Cu mai bine de 2.000 de ani în urmă, el a numit această utilizare a luminii solare helioterapie.

Tot în antichitate au început să se dezvolte ramuri teoretice ale fizicii medicale. Una dintre ele este biomecanica. Cercetarea în domeniul biomecanicii are o istorie la fel de veche ca și cercetarea în biologie și mecanică. Cercetările care, conform conceptelor moderne, aparțin domeniului biomecanicii, erau cunoscute încă din Egiptul antic. Celebrul papirus egiptean (The Edwin Smith Surgical Papyrus, 1800 î.Hr.) descrie diverse cazuri de leziuni motorii, inclusiv paralizia datorată luxației vertebrale, clasificarea acestora, metodele de tratament și prognosticul.

Socrate, care a trăit cca. 470-399 BC, ne-a învățat că nu putem înțelege lumea din jurul nostru până când nu înțelegem propria noastră natură. Vechii greci și romani știau multe despre principalele vase de sânge și valvele inimii și au putut să asculte activitatea inimii (de exemplu, medicul grec Aretaeus în secolul al II-lea î.Hr.). Herophilus din Chalcedok (secolul al III-lea î.Hr.) a distins între vase artere și vene.

Părintele medicinei moderne, medicul grec antic Hipocrate, a reformat medicina antică, separând-o de metodele de tratament folosind vrăji, rugăciuni și sacrificii către zei. În tratatele „Realiere a articulațiilor”, „Fracturi”, „Rănile capului”, el a clasificat leziunile sistemului musculo-scheletic cunoscut la acea vreme și a propus metode de tratare a acestora, în special mecanică, cu ajutorul bandajelor strânse, tracțiune și fixare. Aparent, deja în acel moment au apărut primele membre protetice îmbunătățite, care serveau și pentru îndeplinirea anumitor funcții. În orice caz, Pliniu cel Bătrân menționează un comandant roman care a participat la al doilea război punic (secolele 218-210 î.Hr.). După rana primită, brațul drept i-a fost amputat și înlocuit cu unul de fier. În același timp, putea ține un scut cu o proteză și a participat la lupte.

Platon a creat doctrina ideilor - prototipurile inteligibile neschimbate ale tuturor lucrurilor. Analizând forma corpului uman, a învățat că „zeii, imitând contururile Universului... au inclus ambele rotații divine într-un corp sferic... pe care acum îl numim cap”. El înțelege structura aparatului locomotor astfel: „pentru ca capul să nu se rostogolească pe pământ, peste tot acoperit cu movile și gropi... trupul a devenit alungit și, după planul lui Dumnezeu, care l-a făcut mobil, a izvorât din sine patru membre care pot fi întinse și îndoite; lipindu-se de ele și bazându-se pe ele, a dobândit capacitatea de a avansa peste tot...” Metoda de raționament a lui Platon despre structura lumii și a omului este construită pe cercetarea logică, care „trebuie să procedeze în așa fel încât să atingă cel mai mare grad de probabilitate”.

Marele filozof grec antic Aristotel, ale cărui lucrări acopereau aproape toate domeniile științei din acea vreme, a compilat prima descriere detaliată a structurii și funcțiilor individuale ale organelor și părților corpului animalelor și a pus bazele embriologiei moderne. La vârsta de șaptesprezece ani, Aristotel, fiul unui doctor din Stagira, a venit la Atena pentru a studia la Academia lui Platon (428-348 î.Hr.). După ce a stat la Academie timp de douăzeci de ani și a devenit unul dintre cei mai apropiați studenți ai lui Platon, Aristotel a părăsit-o abia după moartea profesorului său. Ulterior, a început anatomia și studiul structurii animalelor, adunând o varietate de fapte și efectuând experimente și disecții. A făcut multe observații și descoperiri unice în acest domeniu. Astfel, Aristotel a stabilit pentru prima dată bătăile inimii unui embrion de pui în a treia zi de dezvoltare, a descris aparatul de mestecat al aricilor de mare („Lanarul lui Aristotel”) și multe altele. În căutarea forței motrice a fluxului sanguin, Aristotel a propus un mecanism de mișcare a sângelui asociat cu încălzirea acestuia în inimă și cu răcirea în plămâni: „mișcarea inimii este similară cu mișcarea unui lichid care este forțat să fierbe la căldură.” În lucrările sale „Despre părțile animalelor”, „Despre mișcarea animalelor” (“De Motu Animalium”), „Despre originea animalelor”, Aristotel a fost primul care a luat în considerare structura corpului a peste 500 de specii. a organismelor vii, organizarea muncii sistemelor de organe și a introdus o metodă comparativă de cercetare. Când a clasificat animalele, le-a împărțit în două grupuri mari - cele cu sânge și cele fără sânge. Această diviziune este similară cu diviziunea actuală în animale vertebrate și nevertebrate. După metoda de mișcare, Aristotel a distins și grupuri de animale cu două picioare, patru picioare, mai multe și fără picioare. El a fost primul care a descris mersul ca un proces în care mișcarea de rotație a membrelor se transformă în mișcarea înainte a corpului și a fost primul care a remarcat caracterul asimetric al mișcării (sprijin pe piciorul stâng, purtarea greutăților pe umărul stâng, caracteristic pentru dreptaci). Observând mișcările unei persoane, Aristotel a observat că umbra aruncată de o figură pe un perete descrie nu o linie dreaptă, ci o linie în zig-zag. El a identificat și descris organe care sunt diferite ca structură, dar identice ca funcție, de exemplu, solzi la pești, pene la păsări, păr la animale. Aristotel a studiat condițiile de echilibru ale corpului păsărilor (suport biped). Reflectând asupra mișcării animalelor, a identificat mecanismele motorii: „...ceea ce se mișcă cu ajutorul unui organ este ceva al cărui început coincide cu sfârșitul, ca într-o articulație. La urma urmei, într-o articulație există un convex și un gol, unul dintre ele este sfârșitul, celălalt este începutul... unul este în repaus, alte lucruri se mișcă... Totul se mișcă prin împingere sau tragere." Aristotel a fost primul care a descris artera pulmonară și a introdus termenul „aortă”, a remarcat corelațiile structurii părților individuale ale corpului, a subliniat interacțiunea organelor din corp, a pus bazele doctrinei oportunității biologice și a formulat „principiul economiei”: „ceea ce natura ia într-un loc, dă prieten”. El a fost primul care a descris diferențele în structura sistemului circulator, respirator, musculo-scheletic ale diferitelor animale și aparatul lor masticator. Spre deosebire de profesorul său, Aristotel nu a considerat „lumea ideilor” ca ceva extern lumii materiale, ci a introdus „ideile” lui Platon ca parte integrantă a naturii, principiul ei de bază care organizează materia. Ulterior, acest principiu este transformat în conceptele de „energie vitală”, „spirite animale”.

Marele om de știință grec antic Arhimede a pus bazele hidrostaticii moderne cu studiile sale despre principiile hidrostatice care guvernează un corp plutitor și cu studiile sale despre flotabilitatea corpurilor. El a fost primul care a aplicat metode matematice în studiul problemelor din mecanică, formulând și demonstrând o serie de afirmații despre echilibrul corpurilor și centrul de greutate sub formă de teoreme. Principiul pârghiei, utilizat pe scară largă de Arhimede pentru a crea structuri de construcție și mașini militare, avea să devină unul dintre primele principii mecanice aplicate biomecanicii sistemului musculo-scheletic. Lucrările lui Arhimede conțin idei despre adăugarea de mișcări (rectilinii și circulare atunci când un corp se mișcă în spirală), despre o creștere uniformă continuă a vitezei la accelerarea unui corp, pe care Galileo l-a numit mai târziu drept baza lucrărilor sale fundamentale despre dinamică. .

În lucrarea clasică „Despre părțile corpului uman”, celebrul medic roman antic Galen a oferit prima descriere cuprinzătoare a anatomiei și fiziologiei umane din istoria medicinei. Această carte a servit ca manual și carte de referință despre medicină timp de aproape o mie și jumătate de ani. Galen a pus bazele fiziologiei făcând primele observații și experimente pe animale vii și studiind scheletele acestora. A introdus vivisecția în medicină – operații și cercetări pe un animal viu pentru a studia funcțiile organismului și a dezvolta metode de tratare a bolilor. El a descoperit că într-un organism viu creierul controlează vorbirea și producția de sunet, că arterele sunt pline cu sânge, nu cu aer și, cât a putut el mai bine, a explorat căile de mișcare a sângelui în organism, a descris diferențele structurale dintre artere. și vene și a descoperit valvele cardiace. Galen nu a efectuat autopsii și, probabil, acesta este motivul pentru care lucrările sale au inclus idei incorecte, de exemplu, despre formarea sângelui venos în ficat și a sângelui arterial în ventriculul stâng al inimii. De asemenea, nu știa despre existența a două cercuri de circulație a sângelui și despre importanța atriilor. În lucrarea sa „De motu musculorum” el a descris diferența dintre neuronii motori și senzoriali, mușchii agonişti și antagonişti și a descris pentru prima dată tonusul muscular. El credea că cauza contracției musculare este „spiritele animale” care vin de la creier la mușchi de-a lungul fibrelor nervoase. În timp ce studia corpul, Galen a ajuns la convingerea că nimic în natură nu este de prisos și a formulat principiul filozofic că, studiind natura, se poate ajunge la înțelegerea planului lui Dumnezeu. În Evul Mediu, chiar și sub atotputernicia Inchiziției, s-au făcut multe, mai ales în anatomie, care a servit ulterior drept bază pentru dezvoltarea ulterioară a biomecanicii.

Rezultatele cercetărilor efectuate în lumea arabă și în țările din Orient ocupă un loc aparte în istoria științei: multe lucrări literare și tratate medicale servesc drept dovadă. Medicul și filozoful arab Ibn Sina (Avicena) a pus bazele medicinei raționale și a formulat temeiuri raționale pentru a face un diagnostic bazat pe examinarea pacientului (în special, analiza oscilațiilor pulsului arterelor). Caracterul revoluționar al abordării sale va deveni clar dacă ne amintim că la acea vreme medicina occidentală, datând de la Hipocrate și Galen, ținea cont de influența stelelor și planetelor asupra tipului și cursului bolii și alegerea agenților terapeutici.

Aș dori să spun că majoritatea lucrărilor oamenilor de știință antici au folosit metoda de determinare a pulsului. Metoda de diagnosticare a pulsului a apărut în multe secole î.Hr. Dintre izvoarele literare care au ajuns la noi, cele mai vechi sunt operele de origine chineză și tibetană antică. Chinezii antici includ, de exemplu, „Bin-hu Mo-xue”, „Xiang-lei-shi”, „Zhu-bin-shi”, „Nan-ching”, precum și secțiuni din tratatele „Jia-i”. -ching”, „Huang-di Nei-ching Su-wen Lin-shu” și alții.

Istoria diagnosticării pulsului este indisolubil legată de numele vechiului vindecător chinez - Bian Qiao (Qin Yue-Ren). Începutul tehnicii de diagnosticare a pulsului este asociat cu una dintre legende, potrivit căreia Bian Qiao a fost invitat să o trateze pe fiica unui mandarin nobil (oficial). Situația a fost complicată de faptul că chiar și medicilor le era strict interzis să vadă și să atingă persoane de rang nobil. Bian Qiao a cerut sfoară subțire. Apoi a sugerat să lege celălalt capăt al șnurului de încheietura prințesei, care se afla în spatele paravanului, dar medicii de la curte l-au disprețuit pe doctorul invitat și au decis să-i facă o glumă legând capătul șnurului nu de cel al prințesei. încheietura mâinii, ci până la laba unui câine care alergă în apropiere. Câteva secunde mai târziu, spre surprinderea celor prezenți, Bian Qiao a declarat calm că acestea nu erau impulsurile unei persoane, ci ale unui animal, iar acest animal suferea de viermi. Îndemânarea medicului a stârnit admirație, iar cordonul a fost transferat cu încredere pe încheietura prințesei, după care a fost determinată boala și a fost prescris tratamentul. Drept urmare, prințesa și-a revenit rapid, iar tehnica sa a devenit cunoscută pe scară largă.

Hua Tuo a folosit cu succes diagnosticarea pulsului în practica chirurgicală, combinându-l cu examenul clinic. În acele vremuri, era interzis prin lege efectuarea operațiilor; operația era efectuată în ultimă instanță, dacă nu exista încredere într-o vindecare folosind metode conservatoare; chirurgii pur și simplu nu cunoșteau laparotomiile diagnostice. Diagnosticul a fost pus prin examen extern. Hua Tuo și-a transmis arta de a stăpâni diagnosticarea pulsului studenților harnici. Exista o regulă conform căreia numai un bărbat poate învăța stăpânirea perfectă a diagnosticării pulsului învățând doar de la un bărbat timp de treizeci de ani. Hua Tuo a fost primul care a folosit o tehnică specială pentru examinarea studenților cu privire la capacitatea de a utiliza pulsurile pentru diagnostic: pacientul a fost așezat în spatele unui ecran, iar mâinile lui au fost introduse în fantele din acesta, astfel încât studentul să poată vedea și studia numai mâinile. Practica zilnică, persistentă a produs rapid rezultate de succes.