Най-значимите открития в историята на медицината. Големи научни открития, направени насън

Доктор на биологичните науки Й. ПЕТРЕНКО.

Преди няколко години в Московския държавен университет беше открит Факултет по фундаментална медицина, който обучава лекари с широки познания в природните дисциплини: математика, физика, химия и молекулярна биология. Но въпросът колко фундаментални познания са необходими за лекаря продължава да предизвиква разгорещени дебати.

Наука и живот // Илюстрации

Сред символите на медицината, изобразени на фронтоните на сградата на библиотеката на Руския държавен медицински университет, са надеждата и изцелението.

Стенопис във фоайето на Руския държавен медицински университет, който изобразява великите лекари от миналото, седнали замислени на една дълга маса.

У. Гилбърт (1544-1603), придворен лекар на английската кралица, натуралист, открил земния магнетизъм.

Т. Юнг (1773-1829), известен английски лекар и физик, един от създателите на вълновата теория на светлината.

J.-B. Л. Фуко (1819-1868), френски лекар, който е любител на физическите изследвания. С помощта на 67-метрово махало той доказва въртенето на Земята около оста си и прави много открития в областта на оптиката и магнетизма.

JR Майер (1814-1878), немски лекар, който установява основните принципи на закона за запазване на енергията.

Г. Хелмхолц (1821-1894), немски лекар, изучава физиологична оптика и акустика, формулира теорията за свободната енергия.

Необходимо ли е да преподавам физика на бъдещите лекари? Напоследък този въпрос вълнува мнозина и не само тези, които обучават професионалисти в областта на медицината. Както обикновено, две крайни мнения съществуват и се сблъскват. Привържениците рисуват мрачна картина, която е резултат от пренебрегването на основните дисциплини в образованието. Тези, които са "против", смятат, че в медицината трябва да доминира хуманитарният подход и че лекарят трябва да бъде преди всичко психолог.

КРИЗАТА НА МЕДИЦИНАТА И КРИЗАТА НА ОБЩЕСТВОТО

Съвременната теоретична и практическа медицина постигна голям успех, а физическите познания много й помогнаха в това. Но в научни статии и публицистика гласовете за кризата на медицината като цяло и на медицинското образование в частност не престават да звучат. Определено има факти, свидетелстващи за кризата - това е появата на "божествени" лечители и възраждането на екзотични лечебни методи. Заклинания като "абракадабра" и амулети като жабешкия крак отново се използват, както в праисторически времена. Популярност набира неовитализмът, един от основателите на който Ханс Дриш вярва, че същността на жизнените явления е ентелехия (вид душа), действаща извън времето и пространството, и че живите същества не могат да бъдат сведени до набор от физически и химични явления. Признаването на ентелехията като жизненоважна сила отрича значението на физическите и химическите дисциплини за медицината.

Могат да се цитират много примери за това как псевдонаучните идеи заместват и изместват истинските научно познание. Защо се случва това? Според Франсис Крик, нобелов лауреат и откривател на структурата на ДНК, когато едно общество стане много богато, младите хора проявяват нежелание да работят: предпочитат да живеят лесен живот и да се занимават с дреболии като астрологията. Това важи не само за богатите страни.

Що се отнася до кризата в медицината, тя може да бъде преодоляна само чрез повишаване на нивото на фундаменталност. Обикновено се смята, че фундаменталността е повече високо нивообобщения на научни идеи, в случая - идеи за човешката природа. Но дори и по този път може да се стигне до парадокси, например човек да се разглежда като квантов обект, напълно абстрахиращ се от физикохимичните процеси, протичащи в тялото.

ЛЕКАР-МИСЛИЛ ИЛИ ДОКТОР-ГУРУ?

Никой не отрича, че вярата на пациента в изцелението играе важна, понякога дори решаваща роля (припомнете си плацебо ефекта). И така, от какъв лекар се нуждае пациентът? Произнасяйки уверено: "Ще бъдете здрави" или дълго размишлявайте кое лекарство да изберете, за да постигнете максимален ефект и в същото време да не навредите?

Според спомените на своите съвременници, известният английски учен, мислител и лекар Томас Юнг (1773-1829) често замръзва в нерешителност до леглото на пациента, колеблив се при установяване на диагнозата, често мълча за дълго време, потъвайки в себе си. Той честно и мъчително търси истината в най-сложната и объркваща тема, за която пише: "Няма наука, която да превъзхожда медицината по сложност. Тя излиза извън границите на човешкия ум."

От гледна точка на психологията лекарят-мислител не отговаря много на образа на идеалния лекар. Липсва му смелост, арогантност, императивност, често характерни за невежите. Вероятно това е природата на човек: след като се разболеете, разчитайте на бързите и енергични действия на лекаря, а не на размисъл. Но, както каза Гьоте, „няма нищо по-ужасно от активното невежество“. Юнг, като лекар, не придоби голяма популярност сред пациентите, но сред колегите му авторитетът му беше висок.

ФИЗИКАТА СЕ СЪЗДАВА ОТ ЛЕКАРИ

Познай себе си и ще познаеш целия свят. Първата е медицина, втората е физика. Първоначално връзката между медицината и физиката беше тясна, не без основание се провеждаха съвместни конгреси на естествени учени и лекари до началото на 20-ти век. И между другото, физиката до голяма степен е създадена от лекари и те често са били подтиквани към изследвания от въпроси, които медицината поставя.

Лекарите-мислители от древността първи се замислиха върху въпроса какво е топлина. Знаеха, че здравето на човека е свързано с топлината на тялото му. Великият Гален (II век сл. Хр.) въвежда понятията „температура“ и „градус“, които стават фундаментални за физиката и други дисциплини. Така лекарите от древността положиха основите на науката за топлината и изобретиха първите термометри.

Уилям Гилбърт (1544-1603), лекар на английската кралица, изучава свойствата на магнитите. Той нарече Земята голям магнит, доказа го експериментално и излезе с модел, който да опише земния магнетизъм.

Томас Юнг, който вече беше споменат, беше практикуващ лекар, но също така направи големи открития в много области на физиката. Той с право се смята, заедно с Френел, за създател на вълновата оптика. Между другото, именно Юнг открива един от зрителните дефекти - цветната слепота (неспособността да се прави разлика между червени и зелени цветове). По ирония на съдбата това откритие увековечи в медицината името не на лекаря Юнг, а на физика Далтън, който пръв открива този дефект.

Юлий Робърт Майер (1814-1878), който има огромен принос за откриването на закона за запазване на енергията, служи като лекар на холандския кораб Java. Той лекувал моряците с кръвопускане, което по това време се смятало за лек за всички болести. По този повод дори се пошегуваха, че лекарите са пуснали повече човешка кръв, отколкото е била пролята по бойните полета през цялата история на човечеството. Майер отбеляза, че когато кораб е в тропиците, венозната кръв е почти толкова лека, колкото артериалната кръв по време на кръвопускане (обикновено венозната кръв е по-тъмна). Той предложи това човешкото тяло, като парна машина, в тропиците, при високи температури на въздуха, той консумира по-малко "гориво" и следователно отделя по-малко "дим", така че венозната кръв се изсветлява. Освен това, след като се замисли над думите на един навигатор, че по време на бури водата в морето се нагрява, Майер стигна до заключението, че навсякъде трябва да има определена връзка между работата и топлината. Той изрази разпоредбите, които формират основата на закона за запазване на енергията.

Изключителният немски учен Херман Хелмхолц (1821-1894), също лекар, независимо от Майер формулира закона за запазване на енергията и го изразява в съвременна математическа форма, която все още се използва от всеки, който изучава и използва физика. Освен това Хелмхолц прави големи открития в областта на електромагнитните явления, термодинамиката, оптиката, акустиката, както и във физиологията на зрението, слуха, нервната и мускулната система, изобретява редица важни устройства. След като получи медицинско образование и като професионален лекар, той се опита да приложи физиката и математиката към физиологичните изследвания. На 50-годишна възраст професионален лекар става професор по физика, а през 1888 г. - директор на Физико-математическия институт в Берлин.

Френският лекар Жан-Луи Поазой (1799-1869) експериментално изследва силата на сърцето като помпа, която изпомпва кръв, и изследва законите на движението на кръвта във вените и капилярите. Обобщавайки получените резултати, той извежда формула, която се оказва изключително важна за физиката. За услугите на физиката единицата за динамичен вискозитет, равновесието, е кръстена на него.

Картината, показваща приноса на медицината за развитието на физиката, изглежда доста убедителна, но към нея могат да се добавят още няколко щриха. Всеки автомобилист е чувал за кардан, който предава въртеливо движение под различни ъгли, но малко хора знаят, че е изобретен от италианския лекар Джероламо Кардано (1501-1576). Известното махало на Фуко, което запазва равнината на трептене, носи името на френския учен Жан-Бернар-Леон Фуко (1819-1868), лекар по образование. Известният руски лекар Иван Михайлович Сеченов (1829-1905), чието име е Московската държавна медицинска академия, се занимава с физическа химияи установява важен физичен и химичен закон, който описва промяната в разтворимостта на газовете във водна среда, в зависимост от наличието на електролити в нея. Този закон все още се изучава от студенти, и то не само в медицинските факултети.

"НИЕ НЕ РАЗБРАМЕ ФОРМУЛАТА!"

За разлика от лекарите от миналото, много студенти по медицина днес просто не разбират защо им преподават науките. Спомням си една история от моята практика. Напрегнато мълчание, второкласниците от Факултета по фундаментална медицина на Московския държавен университет пишат тест. Темата е фотобиологията и нейното приложение в медицината. Имайте предвид, че фотобиологичните подходи, базирани на физичните и химичните принципи на действието на светлината върху материята, сега са признати за най-обещаващи за лечение на онкологични заболявания. Непознаването на този раздел, неговите основи е сериозна вреда в медицинското образование. Въпросите не са много сложни, всичко е в рамките на материала от лекции и семинари. Но резултатът е разочароващ: почти половината от учениците получиха двойки. А за всички, които не са се справили със задачата, е характерно едно – не са преподавали физика в училище или са я преподавали през ръкавите. За някои тази тема вдъхва истински ужас. В купчина тестови работи попаднах на лист с поезия. Студентката, неспособна да отговори на въпросите, се оплака в поетична форма, че трябва да тъпче не латински (вечните мъки на студентите по медицина), а физика и накрая възкликна: „Какво да правя? Все пак ние сме лекари , не можем да разберем формулите!" Младата поетеса, която в стиховете си нарича контрола „страшния съд“, не издържа на изпитанието по физика и в крайна сметка се прехвърля във Факултета по хуманитарни науки.

Когато студенти, бъдещи лекари, оперират плъх, на никого не би му хрумнало да попита защо е необходимо това, въпреки че човешкият и плъховият организм се различават доста. Защо бъдещите лекари се нуждаят от физика не е толкова очевидно. Но може ли лекар, който не разбира основните закони на физиката, да работи компетентно с най-сложната диагностична апаратура, с която са „тъпкани” съвременните клиники? Между другото, много студенти, преодолявайки първите неуспехи, започват да се занимават с биофизика с ентусиазъм. Накрая учебна годинакогато се изучаваха теми като „Молекулни системи и техните хаотични състояния“, „Нови аналитични принципи на pH-метрия“, „Физична природа на химичните трансформации на вещества“, „Антиоксидантна регулация на процесите на липидна пероксидация“, второкласниците пишат: „Ние открихме фундаментални закони, които определят основата на живата и евентуално на Вселената. Те бяха открити не въз основа на спекулативни теоретични конструкции, а в реален обективен експеримент. Беше ни трудно, но интересно." Може би сред тези момчета има бъдещи Федоров, Илизаров, Шумаков.

„Най-добрият начин да изучавате нещо е да го откриете сами“, каза немският физик и писател Георг Лихтенберг. „Това, което сте били принудени да откриете сами, оставя път в ума ви, който можете да използвате отново, когато възникне нужда“. Този най-ефективен принцип на преподаване е стар колкото света. Той е в основата на „сократовия метод“ и се нарича принцип на активното учене. Именно на този принцип е изградено обучението по биофизика във Факултета по фундаментална медицина.

РАЗВИВАНЕ НА ФУНДАМЕНТАЛНОСТ

Фундаменталността на медицината е ключът към нейната настояща жизнеспособност и бъдещо развитие. Възможно е наистина да се постигне целта, като се разглежда тялото като система от системи и се следва пътят на по-задълбочено разбиране на неговото физико-химично разбиране. Какво ще кажете за медицинското образование? Отговорът е ясен: да се повиши нивото на знания на учениците в областта на физиката и химията. През 1992 г. към Московския държавен университет е създаден Факултет по фундаментална медицина. Целта беше не само да се върне медицината в университета, но и, без да се намалява качеството на медицинската подготовка, рязко да се укрепи естествено-научната база от знания на бъдещите лекари. Подобна задача изисква интензивна работа както на учителите, така и на учениците. От студентите се очаква съзнателно да изберат фундаменталната медицина пред конвенционалната.

Още по-рано сериозен опит в тази посока беше създаването на медико-биологичен факултет в Руския държавен медицински университет. За 30 години работа на факултета са обучени голям брой медицински специалисти: биофизици, биохимици и кибернетици. Но проблемът на този факултет е, че досега неговите възпитаници можеха да се занимават само с медицински научни изследвания, без да имат право да лекуват пациенти. Сега този проблем се решава - в Руския държавен медицински университет, съвместно с Института за усъвършенстване на лекарите, е създаден учебно-научен комплекс, който позволява на студентите от старшите да преминат допълнително медицинско обучение.

Доктор на биологичните науки Й. ПЕТРЕНКО.

Изминалата година беше много плодотворна за науката. Специален напредък постигнаха учените в областта на медицината. Човечеството направи невероятни открития, научни открития и създаде много полезни лекарства, които със сигурност скоро ще бъдат свободно достъпни. Каним ви да се запознаете с десетте най-невероятни медицински пробиви от 2015 г., които със сигурност ще имат сериозен принос за развитието на медицинските услуги в много близко бъдеще.

Откриване на тейксобактин

През 2014 г. Световната здравна организация предупреди всички, че човечеството навлиза в така наречената постантибиотична ера. И наистина, тя беше права. Науката и медицината всъщност не са произвеждали нови видове антибиотици от 1987 г. Болестите обаче не стоят на едно място. Всяка година се появяват нови инфекции, които са по-устойчиви на съществуващите лекарства. Това се превърна в истински световен проблем. Въпреки това, през 2015 г. учените направиха откритие, което според тях ще донесе драматични промени.

Учените откриха нов клас антибиотици от 25 антимикробни средства, включително един много важен, наречен teixobactin. Този антибиотик унищожава микробите, като блокира способността им да произвеждат нови клетки. С други думи, микробите под въздействието на това лекарство не могат да развият и развият резистентност към лекарството с течение на времето. Teixobactin вече се е доказал като високоефективен срещу резистентен Staphylococcus aureus и няколко бактерии, които причиняват туберкулоза.

Лабораторни тестове на тейксобактин бяха проведени върху мишки. По-голямата част от експериментите са показали ефективността на лекарството. Изпитанията върху хора трябва да започнат през 2017 г.

Лекарите са пораснали нови гласни струни

Една от най-интересните и обещаващи области в медицината е тъканната регенерация. През 2015 г. списъкът на пресъздадените изкуствен методтела, попълнени с нов артикул. Лекари от университета на Уисконсин са се научили да отглеждат гласните струни на човека, всъщност от нищото.
Група учени, водени от д-р Нейтън Уелхан, създадоха биоинженеринг, за да създадат тъкан, която може да имитира работата на лигавицата на гласните струни, а именно тази тъкан, която е представена от два дяла на струните, които вибрират, за да създадат човешка реч . Донорни клетки, от които впоследствие са отгледани нови връзки, са взети от пет пациенти доброволци. В лабораторията за две седмици учените отгледаха необходимата тъкан, след което я добавиха към изкуствен модел на ларинкса.

Звукът, създаден от получените гласни струни, се описва от учените като метален и се сравнява със звука на роботизирано казу (играчка духов музикален инструмент). Учените обаче са уверени, че гласните струни, създадени от тях в реални условия (тоест при имплантиране в жив организъм), ще звучат почти като истински.

В един от последните експерименти върху лабораторни мишки, присадени с човешки имунитет, изследователите решават да проверят дали тялото на гризачите ще отхвърли новата тъкан. За щастие това не се случи. Д-р Уелъм е уверен, че тъканта няма да бъде отхвърлена и от човешкото тяло.

Лекарството за рак може да помогне на пациентите с Паркинсон

Tisinga (или нилотиниб) е тествано и одобрено лекарство, което обикновено се използва за лечение на хора с признаци на левкемия. Ново проучване на Медицински център на университета в Джорджтаун показва, че лекарството на Tasinga може да бъде много мощен инструмент за контролиране на двигателните симптоми при хора с болестта на Паркинсон, подобряване на двигателната им функция и контролиране на немоторните симптоми на заболяването.

Фернандо Паган, един от лекарите, провели това проучване, вярва, че терапията с нилотиниб може да бъде първият по рода си ефективен метод за намаляване на влошаването на когнитивната и двигателната функция при пациенти с невродегенеративни заболявания като болестта на Паркинсон.

Учените са дали повишени дози нилотиниб на 12 пациенти доброволци в продължение на шест месеца. Всички 12 пациенти, завършили това изпитване на лекарството до края, е имало подобрение в двигателните функции. 10 от тях показаха значително подобрение.

Основната цел на това проучване е да се тества безопасността и безвредността на нилотиниб при хора. Дозата на използваното лекарство е много по-малка от дозата, която обикновено се дава на пациенти с левкемия. Въпреки факта, че лекарството показа своята ефективност, проучването все пак е проведено върху малка група хора, без да се включват контролни групи. Ето защо, преди Tasinga да се използва като терапия за болестта на Паркинсон, ще трябва да се направят още няколко проучвания и научни изследвания.

Първият в света 3D отпечатан сандък

През последните няколко години технологията за 3D печат навлезе в много области, което доведе до невероятни открития, разработки и нови производствени методи. През 2015 г. лекари от университетската болница в Саламанка в Испания извършиха първата в света операция, за да заменят увредения гръден кош на пациент с нова 3D отпечатана протеза.

Мъжът страдал от рядък вид сарком и лекарите нямали друг избор. За да избегнат по-нататъшното разпространение на тумора в тялото, експертите отстранили почти цялата гръдна кост от човек и заменили костите с титанов имплант.

По правило имплантите за големи части от скелета се изработват от голямо разнообразие от материали, които могат да се износват с течение на времето. Освен това, подмяната на такава сложна артикулация на костите като костите на гръдната кост, които обикновено са уникални във всеки отделен случай, изисква от лекарите внимателно да сканират гръдната кост на човек, за да проектират имплант с правилния размер.

Беше решено да се използва титаниева сплав като материал за новата гръдна кост. След извършване на високопрецизни 3D CT сканирания, учените използваха принтер Arcam на стойност 1,3 милиона долара, за да създадат нов титаниев сандък. Операцията за инсталиране на нова гръдна кост за пациента беше успешна и лицето вече е завършило пълен курс на рехабилитация.

От кожни клетки до мозъчни клетки

Учени от Калифорнийския институт Солк в Ла Хола посветиха изминалата година на изследване на човешкия мозък. Те са разработили метод за трансформиране на кожни клетки в мозъчни клетки и вече са открили няколко полезни областиприлагане на нова технология.

Трябва да се отбележи, че учените са намерили начин да превърнат клетките на кожата в стари мозъчни клетки, което опростява по-нататъшното им използване, например в изследванията върху болестите на Алцхаймер и Паркинсон и връзката им с ефектите от стареенето. Исторически за такива изследвания са били използвани животински мозъчни клетки, но в този случай учените са били ограничени в своите възможности.

Съвсем наскоро учените успяха да превърнат стволовите клетки в мозъчни клетки, които могат да се използват за изследвания. Това обаче е доста трудоемък процес и резултатът е клетки, които не са в състояние да имитират работата на мозъка на възрастен човек.

След като изследователите разработиха начин за изкуствено създаване на мозъчни клетки, те насочиха вниманието си към създаването на неврони, които биха имали способността да произвеждат серотонин. И въпреки че получените клетки притежават само малка част от възможностите на човешкия мозък, те активно помагат на учените в изследванията и намирането на лекове за болести и разстройства като аутизъм, шизофрения и депресия.

Противозачатъчни хапчета за мъже

Японски учени от Изследователския институт по микробни заболявания в Осака публикуваха нова научна статия, според която в недалечно бъдеще ще можем да произвеждаме реални противозачатъчни хапчета за мъже. В работата си учените описват проучвания на лекарствата "Такролимус" и "Циклоспорин А".

Обикновено тези лекарства се използват след трансплантация на органи за потискане на имунната система на тялото, така че да не отхвърля новата тъкан. Блокадата възниква поради инхибиране на производството на ензима калциневрин, който съдържа протеините PPP3R2 и PPP3CC, които обикновено се намират в мъжката сперма.

В своето изследване върху лабораторни мишки учените установиха, че щом протеинът PPP3CC не се произвежда в организмите на гризачите, техните репродуктивни функции рязко намаляват. Това накара изследователите да заключат, че недостатъчното количество от този протеин може да доведе до стерилитет. След по-внимателно проучване, експертите стигнаха до заключението, че този протеин дава на сперматозоидите гъвкавост и необходимата сила и енергия, за да проникнат през мембраната на яйцеклетката.

Тестването върху здрави мишки само потвърди откритието им. Само пет дни употреба на лекарствата "Tacrolimus" и "Cyxlosporin A" доведе до пълно безплодие на мишки. Репродуктивната им функция обаче била напълно възстановена само седмица след като спрели да дават тези лекарства. Важно е да се отбележи, че калциневринът не е хормон, така че употребата на лекарства по никакъв начин не намалява сексуалното желание и възбудимостта на тялото.

Въпреки обещаващите резултати, създаването на истински мъже ще отнеме няколко години противозачатъчни. Около 80 процента от изследванията при мишки не са приложими за случаи на хора. Въпреки това учените все още се надяват на успех, тъй като ефективността на лекарствата е доказана. Освен това подобни лекарства вече са преминали клинични изпитвания при хора и се използват широко.

ДНК печат

Технологиите за 3D печат създадоха уникална нова индустрия - печат и продажба на ДНК. Вярно е, че терминът „печат“ тук е по-вероятно да се използва специално за търговски цели и не описва непременно какво всъщност се случва в тази област.

Главният изпълнителен директор на Cambrian Genomics обяснява, че процесът се описва най-добре с фразата „проверка на грешки“, а не „отпечатване“. Милиони парчета ДНК се поставят върху малки метални субстрати и се сканират от компютър, който избира нишките, които в крайна сметка ще съставят цялата ДНК верига. След това необходимите връзки се изрязват внимателно с лазер и се поставят в нова верига, предварително поръчана от клиента.

Компании като Cambrian вярват, че в бъдеще хората ще могат да създават нови организми само за забавление със специален компютърен хардуер и софтуер. Разбира се, подобни предположения веднага ще предизвикат праведния гняв на хората, които се съмняват в етичната коректност и практическата полезност на тези изследвания и възможности, но рано или късно, независимо как искаме или не, ще стигнем до това.

Сега отпечатването на ДНК не показва много обещания в медицинската област. Производителите на лекарства и изследователските компании са сред първите клиенти на компании като Cambrian.

Изследователи от Института Каролинска в Швеция са отишли ​​една крачка по-далеч и са започнали да създават различни фигурки от ДНК нишки. ДНК оригами, както го наричат, на пръв поглед може да изглежда като обикновена глезотия, но тази технология има и практически потенциал за използване. Например, може да се използва за доставка лекарствав тялото.

Наноботите в жив организъм

В началото на 2015 г. областта на роботиката спечели голяма победа, когато група изследователи от Калифорнийския университет в Сан Диего обявиха, че са провели първите успешни тестове с помощта на наноботи, които изпълняват задачата си отвътре в живия организъм.

В този случай лабораторните мишки действаха като жив организъм. След поставяне на наноботите вътре в животните, микромашините отиват в стомасите на гризачите и доставят поставения върху тях товар, който представлява микроскопични частици злато. До края на процедурата учените не забелязаха никакви увреждания на вътрешните органи на мишките и по този начин потвърдиха полезността, безопасността и ефективността на наноботите.

Допълнителни тестове показаха, че повече частици злато, доставено от наноботи, остават в стомасите, отколкото тези, които просто са били въведени там с храна. Това накара учените да мислят, че наноботите в бъдеще ще могат да доставят необходимите лекарства в тялото много по-ефективно, отколкото с по-традиционните методи за въвеждането им.

Моторната верига на малките роботи е направена от цинк. Когато влезе в контакт с киселинно-алкалната среда на тялото, химическа реакция, в резултат на което се получават водородни мехурчета, които насърчават наноботите вътре. След известно време наноботите просто се разтварят в киселата среда на стомаха.

Въпреки че технологията се разработва от близо десетилетие, едва през 2015 г. учените успяха да я тестват в жива среда, а не в конвенционални петриеви чинии, както е правено толкова много пъти преди. В бъдеще наноботите могат да се използват за откриване и дори лечение на различни заболявания на вътрешните органи, като въздействат на отделни клетки с правилните лекарства.

Инжекционен мозъчен наноимплант

Екип от учени от Харвард разработи имплант, който обещава да лекува редица невродегенеративни заболявания, които водят до парализа. Имплантът е електронно устройство, състоящо се от универсална рамка (мрежа), към която по-късно могат да бъдат свързани различни наноустройства, след като бъде вкаран в мозъка на пациента. Благодарение на импланта ще бъде възможно да се следи нервната активност на мозъка, да се стимулира работата на определени тъкани, а също и да се ускори регенерацията на невроните.

Електронната решетка се състои от проводими полимерни нишки, транзистори или наноелектроди, които свързват кръстовища. Почти цялата площ на мрежата е съставена от дупки, което позволява на живите клетки да образуват нови връзки около нея.

До началото на 2016 г. екип от учени от Харвард все още тества безопасността на използването на такъв имплант. Например, две мишки бяха имплантирани в мозъка с устройство, състоящо се от 16 електрически компонента. Устройствата се използват успешно за наблюдение и стимулиране на специфични неврони.

Изкуствено производство на тетрахидроканабинол

В продължение на много години марихуаната се използва като болкоуспокояващо и по-специално за подобряване на състоянието на пациенти с рак и СПИН. В медицината активно се използва и синтетичен заместител на марихуаната, или по-скоро основният й психоактивен компонент, тетрахидроканабинол (или THC).

Въпреки това биохимици от Техническия университет в Дортмунд обявиха създаването на нов вид дрожди, които произвеждат THC. Нещо повече, непубликувани данни показват, че същите учени са създали друг вид дрожди, които произвеждат канабидиол, друга психоактивна съставка в марихуаната.

Марихуаната съдържа няколко молекулярни съединения, които представляват интерес за изследователите. Следователно, откриването на ефективен изкуствен начин за създаване на тези компоненти в големи количества може да донесе медицина голяма полза. Въпреки това, методът за конвенционално отглеждане на растения и след това извличане на необходимите молекулни съединения сега е най-ефективният начин. В рамките на 30 процента от сухото тегло на съвременната марихуана може да съдържа правилния THC компонент.

Въпреки това учените от Дортмунд са уверени, че ще могат да намерят по-ефективен и по-бърз начин за извличане на THC в бъдеще. Досега създадените дрожди се разрастват отново върху молекули на същата гъбичка, вместо предпочитаната алтернатива под формата на прости захариди. Всичко това води до факта, че с всяка нова партида дрожди, количеството свободен THC компонент също намалява.

В бъдеще учените обещават да рационализират процеса, да увеличат максимално производството на THC и да достигнат до промишлена употреба, което в крайна сметка ще отговори на нуждите на медицинските изследвания и европейските регулатори, които търсят нови начини за производство на THC, без да отглеждат самата марихуана.

ИСТОРИЯ НА МЕДИЦИНАТА:
ВЕХОЛОГИЧНИ КАМЕНИ И ВЕЛИКИ ОТКРИТИЯ

Според Discovery Channel
("Дискавъри Чанъл")

Медицинските открития промениха света. Те промениха хода на историята, спасиха безброй животи, преместиха границите на нашето знание до границите, на които стоим днес, готови за нови велики открития.

човешка анатомия

В древна Гърция лечението на болестта се основава повече на философия, отколкото на истинско разбиране на човешката анатомия. Хирургическата интервенция беше рядка, а дисекцията на трупове все още не се практикуваше. В резултат на това лекарите практически нямаха информация за вътрешната структура на човек. Едва през Ренесанса анатомията се появява като наука.

Белгийският лекар Андреас Везалий шокира мнозина, когато реши да учи анатомия чрез дисекция на трупове. Материалът за изследване трябваше да се копае под прикритието на нощта. Учени като Везалий трябваше да прибягнат до не съвсем законно методи. Когато Везалий стана професор в Падуа, той завърза приятелство с палач. Везалий решава да предаде опита, натрупан през годините на умела дисекция, като напише книга за човешката анатомия. Така се появи книгата "За структурата на човешкото тяло". Публикувана през 1538 г., книгата се счита за едно от най-великите произведения в областта на медицината, както и за едно от най-големите открития, тъй като дава първото правилно описание на структурата на човешкото тяло. Това беше първото сериозно предизвикателство пред авторитета на древногръцките лекари. Книгата се разпродаде в огромни тираж. Купувано е от образовани хора, дори далеч от медицината. Целият текст е много прецизно илюстриран. Така информацията за човешката анатомия стана много по-достъпна. Благодарение на Везалий изучаването на човешката анатомия чрез дисекция става неразделна част от обучението на лекарите. И това ни води до следващото велико откритие.

Циркулация

Човешкото сърце е мускул с размерите на юмрук. Удря повече от сто хиляди пъти на ден, в продължение на седемдесет години - това са повече от два милиарда удара на сърцето. Сърцето изпомпва 23 литра кръв в минута. кръв протича през тялото, преминавайки през сложна система от артерии и вени. Ако всички кръвоносни съдове в човешкото тяло са опънати в една линия, тогава получавате 96 хиляди километра, което е повече от два пъти обиколката на Земята. До началото на 17 век процесът на кръвообращението е неправилно представен. Преобладаващата теория е, че кръвта тече към сърцето през порите в меките тъкани на тялото. Сред привържениците на тази теория е английският лекар Уилям Харви. Работата на сърцето го очарова, но колкото повече наблюдаваше сърдечния ритъм при животните, толкова повече осъзнаваше, че общоприетата теория за кръвообращението е просто погрешна. Той недвусмислено пише: "... Мислех си, не може ли кръвта да се движи, сякаш в кръг?" И първата фраза в следващия параграф: „По-късно разбрах, че това е така...“. Чрез аутопсии Харви открива, че сърцето има еднопосочни клапи, които позволяват на кръвта да тече само в една посока. Някои клапи пропускат кръвта, други я изпускат. И беше страхотно откритие. Харви разбра, че сърцето изпомпва кръв в артериите, след това тя преминава през вените и, затваряйки кръга, се връща към сърцето, след което отново започва цикъла. Днес изглежда като обща истина, но за 17-ти век откритието на Уилям Харви е революционно. Това беше опустошителен удар по установените медицински концепции. В края на своя трактат Харви пише: „Мисляйки за неизчислимите последици, които това ще има за медицината, виждам поле с почти неограничени възможности“.
Откритието на Харви сериозно напредна в анатомията и хирургията и просто спаси много животи. По целия свят хирургически скоби се използват в операционните зали, за да блокират притока на кръв и да поддържат кръвоносната система на пациента непокътната. И всеки от тях е напомняне за великото откритие на Уилям Харви.

Кръвни групи

Друго голямо откритие, свързано с кръвта, е направено във Виена през 1900 г. Ентусиазмът за кръвопреливане изпълни Европа. Първо имаше твърдения, че лечебният ефект е невероятен, а след това, след няколко месеца, доклади за загиналите. Защо понякога преливането е успешно, а понякога не? Австрийският лекар Карл Ландщайнер беше решен да намери отговора. Той смесва кръвни проби от различни донори и изследва резултатите.
В някои случаи кръвта се смесва успешно, но в други се коагулира и става вискозна. При по-внимателна проверка Ландщайнер открива, че кръвта се съсирва, когато специфични протеини в кръвта на реципиента, наречени антитела, реагират с други протеини в червените кръвни клетки на донора, известни като антигени. За Ландщайнер това беше повратна точка. Той осъзна, че не цялата човешка кръв е еднаква. Оказа се, че кръвта може ясно да бъде разделена на 4 групи, които той даде обозначенията: A, B, AB и нула. Оказа се, че кръвопреливането е успешно само ако на човек се прелива кръв от същата група. Откритието на Ландщайнер веднага намира отражение в медицинската практика. Няколко години по-късно кръвопреливането вече се практикува по целия свят, което спасява много животи. Благодарение на точното определяне на кръвната група, до 50-те години станаха възможни трансплантации на органи. Днес само в САЩ кръвопреливане се извършва на всеки 3 секунди. Без него всяка година щяха да умират около 4,5 милиона американци.

анестезия

Въпреки че първите големи открития в областта на анатомията позволиха на лекарите да спасят много животи, те не можеха да облекчат болката. Без анестезия операциите бяха кошмар. Пациентите бяха държани или вързани за маса, хирурзите се опитваха да работят възможно най-бързо. През 1811 г. една жена пише: „Когато ужасната стомана се хвърли в мен, прорязвайки вените, артериите, плътта, нервите, вече нямаше нужда да ме молят да не се намесвам. Крещях и крещях, докато всичко свърши. Болката беше толкова непоносима." Хирургията беше последна мярка, мнозина предпочитаха да умрат, отколкото да минат под ножа на хирурга. В продължение на векове за облекчаване на болката по време на операции се използват импровизирани средства, някои от тях, като опиум или екстракт от мандрагора, са били лекарства. До 40-те години на 19-ти век няколко души едновременно търсят по-ефективен анестетик: двама бостънски зъболекари, Уилям Мортън и Хорост Уелс, познати и лекар на име Крауфорд Лонг от Джорджия.
Те експериментирали с две вещества, за които се смятало, че облекчават болката - с азотен оксид, който също е смеящ газ, а също и с течна смес от алкохол и сярна киселина. Въпросът кой точно е открил упойката остава спорен, твърдяха го и тримата. Една от първите публични демонстрации на анестезия се състоя на 16 октомври 1846 г. W. Morton експериментира с етер в продължение на месеци, опитвайки се да намери доза, която да позволи на пациента да се подложи на операция без болка. Пред широката публика, която се състоеше от бостънски хирурзи и студенти по медицина, той представи устройството на своето изобретение.
На пациент, на когото трябваше да се отстрани тумор от шията, беше даден етер. Мортън изчака, докато хирургът направи първия разрез. Удивително е, че пациентът не плачеше. След операцията пациентът съобщава, че през цялото това време не е чувствал нищо. Новината за откритието се разнесе по целия свят. Можете да оперирате без болка, сега има анестезия. Но въпреки откритието мнозина отказаха да използват анестезия. Според някои вярвания болката трябва да се търпи, а не да се облекчава, особено родилните болки. Но кралица Виктория каза думата си тук. През 1853 г. тя ражда принц Леополд. По нейна молба й е даден хлороформ. Оказа се, че облекчава болката от раждането. След това жените започнаха да казват: „Аз също ще взема хлороформ, защото ако кралицата не ги презира, тогава не се срамувам.

рентгенови лъчи

Невъзможно е да си представим живота без следващото велико откритие. Представете си, че не знаем къде да оперираме пациента или каква кост е счупена, къде е заседнал куршумът и каква може да е патологията. Способността да погледнете вътре в човек, без да го разрежете, беше повратна точка в историята на медицината. В края на 19 век хората са използвали електричество, без да разбират какво е то. През 1895 г. немският физик Вилхелм Рентген експериментира с електронно-лъчева тръба, стъклен цилиндър със силно разреден въздух вътре. Рентген се интересуваше от сиянието, създадено от лъчите, излъчвани от тръбата. За един от експериментите Рентген заобиколи тръбата с черен картон и затъмни стаята. После включи телефона. И тогава едно нещо го порази – фотографската плоча в лабораторията му светна. Рентген осъзна, че се случва нещо много необичайно. И че лъчът, излизащ от тръбата, изобщо не е катоден лъч; той също така установи, че не реагира на магнит. И не може да бъде отклонен от магнит като катодни лъчи. Това беше напълно непознато явление и Рентген го нарече „рентгенови лъчи“. Съвсем случайно Рентген открива непозната на науката радиация, която ние наричаме рентгенови лъчи. В продължение на няколко седмици той се държеше много мистериозно, а след това извика жена си в офиса и каза: „Берта, нека ти покажа какво правя тук, защото никой няма да повярва“. Той пъхна ръката й под гредата и направи снимка.
Твърди се, че съпругата е казала: „Видях смъртта си“. Всъщност в онези дни беше невъзможно да се види скелета на човек, ако той не беше умрял. Самата мисъл за снимане вътрешна структуражив човек, просто не ми се побираше в главата. Сякаш се отвори тайна врата и зад нея се отвори цялата вселена. Рентгенът откри нова, мощна технология, която направи революция в областта на диагностиката. Откриването на рентгеновите лъчи е единственото откритие в историята на науката, което е направено неволно, напълно случайно. Веднага след като беше направено, светът веднага го прие без никакъв дебат. За седмица-две нашият свят се промени. Много от най-модерните и мощни технологии разчитат на откриването на рентгенови лъчи, от компютърна томография до рентгенов телескоп, който улавя рентгенови лъчи от дълбините на космоса. И всичко това се дължи на едно случайно откритие.

Зародишната теория на болестта

Някои открития, например рентгеновите лъчи, са направени случайно, върху други се работи дълго и упорито от различни учени. Така беше през 1846 г. Вена. Въплъщение на красотата и културата, но призракът на смъртта витае във Виенската градска болница. Много от майките, които бяха тук, умираха. Причината е родилна треска, инфекция на матката. Когато д-р Игнац Земелвайс започна работа в тази болница, той беше разтревожен от мащаба на бедствието и озадачен от странната непоследователност: имаше две отделения.
В единия ражданията са били от лекари, а в другия ражданията на майки са били от акушерки. Земелвайс установи, че в отделението, където лекарите са взели раждането, 7% от раждащите жени са починали от така наречената родилна треска. А в отделението, където работеха акушерките, само 2% умират от родилна треска. Това го изненада, защото лекарите имат много по-добра подготовка. Земелвайс реши да разбере каква е причината. Той забеляза, че една от основните разлики в работата на лекарите и акушерките е, че лекарите извършват аутопсии на мъртви жени при раждане. След това отиваха да родят бебета или да видят майки, без дори да си измият ръцете. Земелвайс се чудеше дали лекарите не носят някакви невидими частици на ръцете си, които след това се прехвърлят на пациентите и причиняват смърт. За да разбере, той проведе експеримент. Той реши да се увери, че всички студенти по медицина трябва да мият ръцете си в разтвор на белина. И броят на смъртните случаи веднага падна до 1%, по-нисък от този на акушерките. Чрез този експеримент Земелвайс разбра, че инфекциозните заболявания, в този случай родилната треска, имат само една причина и ако тя се изключи, болестта няма да възникне. Но през 1846 г. никой не вижда връзка между бактерии и инфекция. Идеите на Земелвайс не се приемат сериозно.

Минаха още 10 години, преди друг учен да обърне внимание на микроорганизмите. Казваше се Луи Пастьор. Три от петте деца на Пастьор починали от коремен тиф, което отчасти обяснява защо той толкова упорито търси причината за инфекциозните заболявания. Пастьор беше на прав път с работата си за винената и пивоварната индустрия. Пастьор се опита да разбере защо само малка част от виното, произведено в неговата страна, се разваля. Той открива, че в киселото вино има специални микроорганизми, микроби, и именно те правят виното кисело. Но чрез просто нагряване, както показа Пастьор, микробите могат да бъдат убити и виното спасено. Така се роди пастьоризацията. Така че, когато ставаше дума за откриване на причината за инфекциозните заболявания, Пастьор знаеше къде да търси. Точно микробите, каза той, причиняват определени заболявания и той доказа това, като проведе серия от експерименти, от които се роди голямо откритие - теорията за микробното развитие на организмите. Същността му се крие във факта, че определени микроорганизми причиняват определено заболяване у всеки.

Ваксинация

Следващото голямо откритие е направено през 18 век, когато около 40 милиона души умират от едра шарка по света. Лекарите не можаха да открият нито причината за заболяването, нито лекарството за него. Но в едно английско село слуховете, че някои от местните жители не са податливи на едра шарка, привлякоха вниманието на местен лекар на име Едуард Дженър.

Говореше се, че работниците в млечните предприятия не се разболяват от едра шарка, защото вече са имали кравешка шарка, свързано, но по-леко заболяване, което засяга добитъка. При пациенти с кравешка шарка се повишава температурата и се появяват рани по ръцете. Дженър изучава този феномен и се чудеше дали гнойта от тези рани по някакъв начин предпазва тялото от едра шарка? На 14 май 1796 г., по време на епидемия от едра шарка, той решава да провери теорията си. Дженър взе течност от рана на ръката на дойка с кравешка шарка. След това той посети друго семейство; там той инжектира на здраво осемгодишно момче вируса на ваксината. В следващите дни момчето имаше лека температура и се появиха няколко мехура от едра шарка. После се оправи. Дженър се върна шест седмици по-късно. Този път той ваксинира момчето с едра шарка и започна да чака експериментът да се окаже - победа или провал. Няколко дни по-късно Дженър получи отговор – момчето беше напълно здраво и имунизирано срещу едра шарка.
Изобретението на ваксинацията срещу едра шарка революционизира медицината. Това беше първият опит за намеса в хода на заболяването, предотвратявайки го предварително. За първи път изкуствените продукти бяха активно използвани за предотвратяване заболяване преди началото му.
Петдесет години след откритието на Дженър, Луи Пастьор развива идеята за ваксинация чрез разработване на ваксина срещу бяс при хората и срещу антракспри овцете. А през 20-ти век Джонас Солк и Алберт Сабин независимо разработиха ваксината срещу полиомиелит.

витамини

Следващото откритие беше дело на учени, които дълги години независимо се бориха със същия проблем.
През цялата история скорбутът е бил тежко заболяване, което е причинявало кожни лезии и кървене при моряците. Накрая, през 1747 г., шотландският корабен хирург Джеймс Линд намира лек за него. Той открива, че скорбутът може да бъде предотвратен чрез включване на цитрусови плодове в диетата на моряците.

Друго често срещано заболяване сред моряците е бери-бери, заболяване, което засяга нервите, сърцето и храносмилателния тракт. В края на 19 век холандският лекар Кристиан Айкман установява, че болестта е причинена от ядене на бял полиран ориз вместо кафяв, неполиран ориз.

Въпреки че и двете открития сочат връзката на болестите с храненето и неговите недостатъци, каква е тази връзка, само английският биохимик Фредерик Хопкинс може да разбере. Той предположи, че тялото се нуждае от вещества, които се съдържат само в определени храни. За да докаже своята хипотеза, Хопкинс провежда серия от експерименти. Той даде на мишки изкуствено хранене, състоящо се изключително от чисти протеини, мазнини, въглехидрати и соли. Мишките станаха слаби и спряха да растат. Но след малко количество мляко мишките отново се оправиха. Хопкинс открива това, което той нарича „основен хранителен фактор“, който по-късно е наречен витамини.
Оказа се, че бери-бери се свързва с липсата на тиамин, витамин В1, който не се съдържа в полирания ориз, но е в изобилие в естествения. А цитрусовите плодове предотвратяват скорбута, защото съдържат аскорбинова киселина, витамин С.
Откритието на Хопкинс беше определяща стъпка в разбирането на важността правилно хранене. Много телесни функции зависят от витамините, от борбата с инфекциите до регулирането на метаболизма. Без тях е трудно да си представим живота, както и без следващото голямо откритие.

Пеницилин

След Първата световна война, която отне живота на над 10 милиона, търсенето на безопасни методи за отблъскване на бактериалната агресия се засили. В крайна сметка мнозина загинаха не на бойното поле, а от инфектирани рани. В изследването участва и шотландският лекар Александър Флеминг. Докато изучавал стафилококова бактерия, Флеминг забелязал, че в центъра на лабораторната купа расте нещо необичайно – мухъл. Той видя, че бактериите са умрели около мухъла. Това го накарало да предположи, че тя отделя вещество, което е вредно за бактериите. Той нарече това вещество пеницилин. През следващите няколко години Флеминг се опитва да изолира пеницилина и да го използва при лечението на инфекции, но не успява и в крайна сметка се отказва. Резултатите от неговия труд обаче бяха безценни.

През 1935 г. служителите на Оксфордския университет Хауърд Флори и Ернст Чейн се натъкват на доклад за любопитните, но незавършени експерименти на Флеминг и решават да опитат късмета си. Тези учени успяха да изолират пеницилина в чистата му форма. И през 1940 г. те го тестват. Осем мишки бяха инжектирани със смъртоносна доза стрептококова бактерия. След това четири от тях бяха инжектирани с пеницилин. В рамките на няколко часа резултатите бяха в сила. И четирите мишки, които не са получавали пеницилин, умират, но три от четирите, които са го получавали, са оцелели.

И така, благодарение на Флеминг, Флори и Чейн, светът получи първия антибиотик. Това лекарство е истинско чудо. Излекува от толкова много неразположения, които причиняваха много болка и страдание: остър фарингит, ревматизъм, скарлатина, сифилис и гонорея... Днес напълно забравихме, че от тези болести можеш да умреш.

Сулфидни препарати

Следващото голямо откритие пристига навреме по време на Втората световна война. Той излекува от дизентерия американски войници, воюващи в Тихия океан. И след това доведе до революция в химиотерапевтично лечение на бактериални инфекции.
Всичко се случи благодарение на патолога на име Герхард Домагк. През 1932 г. той изучава възможностите за използване на някои нови химически багрила в медицината. Работейки с новосинтезирано багрило, наречено пронтосил, Домагк го инжектира в няколко лабораторни мишки, заразени със стрептококова бактерия. Както Домагк очакваше, боята покри бактериите, но бактериите оцеляха. Изглежда, че боята не е достатъчно токсична. Тогава се случи нещо невероятно: въпреки че боята не уби бактериите, тя спря растежа им, инфекцията спря и мишките се възстановиха. Не е известно кога Domagk е тествал пронтозил при хора. Новото лекарство обаче придоби известност, след като спаси живота на момче, тежко болно от стафилококус ауреус. Пациентът е Франклин Рузвелт-младши, син на президента на Съединените щати. Откритието на Домагк се превърна в моментална сензация. Тъй като Prontosil съдържа сулфамидна молекулярна структура, той се нарича сулфамидно лекарство. Той стана първият в тази група синтетични химикали, способни да лекуват и предотвратяват бактериални инфекции. Domagk отвори нова революционна посока в лечението на заболявания, използването на лекарства за химиотерапия. Ще спаси десетки хиляди човешки животи.

Инсулин

Следващото голямо откритие помогна за спасяването на живота на милиони хора с диабет по целия свят. Диабетът е заболяване, което пречи на способността на тялото да усвоява захарта, което може да доведе до слепота, бъбречна недостатъчност, сърдечни заболявания и дори смърт. Векове наред лекарите са изучавали диабета, безуспешно търсейки лек за него. Най-накрая, в края на 19 век, има пробив. Установено е, че пациентите с диабет имат обща черта- група клетки в панкреаса е неизменно засегната - тези клетки отделят хормон, който контролира кръвната захар. Хормонът беше наречен инсулин. И през 1920 г. - нов пробив. Канадският хирург Фредерик Бантинг и студентът Чарлз Бест са изследвали секрецията на инсулин на панкреаса при кучета. По предчувствие, Бантинг инжектира екстракт от клетките, произвеждащи инсулин, на здраво куче на куче с диабет. Резултатите бяха зашеметяващи. След няколко часа нивото на кръвната захар на болното животно спадна значително. Сега вниманието на Бантинг и неговите помощници се насочи към търсенето на животно, чийто инсулин би бил подобен на човешкия. Те откриват близко съответствие в инсулина, взет от фетални крави, пречистват го за безопасността на експеримента и провеждат първото клинично изпитване през януари 1922 г. Бантинг прилага инсулин на 14-годишно момче, което умира от диабет. И той бързо се оправи. Колко важно е откритието на Бантинг? Попитайте 15-те милиона американци, които приемат ежедневно инсулин, от който зависи животът им.

Генетичната природа на рака

Ракът е втората най-смъртоносна болест в Америка. Интензивните проучвания на неговия произход и развитие са довели до забележителни научни постижения, но може би най-важното от тях е следващо откритие. Нобеловите лауреати изследователите на рака Майкъл Бишоп и Харолд Вармус обединиха усилията си в изследванията на рака през 70-те години на миналия век. По това време доминираха няколко теории за причината за това заболяване. Злокачествената клетка е много сложна. Тя е в състояние не само да споделя, но и да нахлува. Това е клетка със силно развити способности. Една от теориите е вирусът на саркома на Rous, който причинява рак при пилетата. Когато вирус атакува пилешка клетка, той инжектира своя генетичен материал в ДНК на гостоприемника. Според хипотезата ДНК на вируса впоследствие става агентът, който причинява заболяването. Според друга теория, когато вирусът въведе своя генетичен материал в клетката гостоприемник, гените, причиняващи рак, не се активират, а изчакват, докато бъдат задействани от външни влияния, като вредни химикали, радиация или обикновена вирусна инфекция. Тези гени, причиняващи рак, така наречените онкогени, станаха обект на изследване от Вармус и Бишоп. Основният въпрос е: Съдържа ли човешкият геном гени, които са или могат да станат онкогени като тези, съдържащи се във вируса, който причинява тумори? Пилета, други птици, бозайници, хора имат ли такъв ген? Бишоп и Вармус взеха белязана радиоактивна молекула и я използваха като сонда, за да видят дали онкогенът на вируса на саркома на Роус прилича на някакъв нормален ген в пилешките хромозоми. Отговорът е да. Беше истинско откровение. Вармус и Бишоп откриха, че генът, причиняващ рак, вече е в ДНК на здравите пилешки клетки и по-важното е, че го откриха и в човешката ДНК, доказвайки, че раков зародиш може да се появи във всеки от нас на клетъчно ниво и да чака за активиране.

Как собственият ни ген, с който сме живели цял живот, може да причини рак? По време на клетъчното делене възникват грешки и те са по-чести, ако клетката е потисната от космическа радиация, тютюнев дим. Също така е важно да запомните, че когато една клетка се дели, тя трябва да копира 3 милиарда комплементарни ДНК двойки. Всеки, който някога се е опитвал да печата, знае колко е трудно. Имаме механизми за забелязване и коригиране на грешки и въпреки това при големи обеми пръстите пропускат.
Какво е значението на откритието? Хората мислеха за рака от гледна точка на разликите между генома на вируса и генома на клетките, но сега знаем, че много малка промяна в определени гени в нашите клетки може да превърне здрава клетка, която нормално расте, се дели и т.н., в злокачествен такъв. И това беше първата ясна илюстрация на истинското състояние на нещата.

Търсенето на този ген е определящ момент в съвременната диагностика и прогнозиране на по-нататъшното поведение на раков тумор. Откритието даде ясни цели на специфични видове терапия, които просто не са съществували преди.
Населението на Чикаго е около 3 милиона души.

ХИВ

Същият брой умират всяка година от СПИН, една от най-тежките епидемии в съвременната история. Първите признаци на това заболяване се появяват в началото на 80-те години на миналия век. В Америка броят на пациентите, умиращи от редки инфекции и рак, започна да расте. Кръвен тест на жертвите разкрива изключително ниски нива на бели кръвни клетки, бели кръвни клетки, жизненоважни за човешката имунна система. През 1982 г. Центровете за контрол и превенция на заболяванията дават на болестта името СПИН – синдром на придобита имунна недостатъчност. Двама изследователи, Люк Монтание от Института Пастьор в Париж и Робърт Гало от Националния институт по онкология във Вашингтон, се заеха със случая. И двамата успяха да направят най-важното откритие, което разкри причинителя на СПИН – ХИВ, вируса на човешкия имунодефицит. По какво се различава човешкият имунодефицитен вирус от други вируси, като грипа например? Първо, този вирус не издава наличието на болестта в продължение на години, средно 7 години. Вторият проблем е много уникален: например СПИН най-накрая се прояви, хората осъзнават, че са болни и отиват в клиниката, и имат безброй други инфекции, какво точно е причинило заболяването. Как да го определим? В повечето случаи вирусът съществува с единствената цел да влезе в акцепторна клетка и да се възпроизвежда. Обикновено той се прикрепя към клетка и освобождава в нея своята генетична информация. Това позволява на вируса да подчини функциите на клетката, пренасочвайки ги към производството на нови видове вируси. Тогава тези индивиди атакуват други клетки. Но ХИВ не е обикновен вирус. Той принадлежи към категорията вируси, които учените наричат ​​ретровируси. Какво е необичайното в тях? Подобно на онези класове вируси, които включват полиомиелит или грип, ретровирусите са специални категории. Те са уникални с това, че тяхната генетична информация под формата на рибонуклеинова киселина се превръща в дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК) и точно това, което се случва с ДНК, е нашият проблем: ДНК е интегрирана в нашите гени, вирусната ДНК става част от нас и тогава клетките, предназначени да ни защитават, започват да възпроизвеждат ДНК на вируса. Има клетки, които съдържат вируса, понякога го възпроизвеждат, понякога не. Те мълчат. Крият се... Но само за да възпроизведат вируса по-късно. Тези. след като инфекцията стане очевидна, тя вероятно ще пусне корени за цял живот. Това е основният проблем. Все още не е намерен лек за СПИН. Но откриването че ХИВ е ретровирус и че е причинителят на СПИН доведе до значителен напредък в борбата срещу това заболяване. Какво се промени в медицината след откриването на ретровирусите, особено на ХИВ? Например при СПИН видяхме, че лекарствената терапия е възможна. По-рано се смяташе, че тъй като вирусът узурпира нашите клетки за възпроизвеждане, е почти невъзможно да се действа върху него без тежко отравяне на самия пациент. Никой не е инвестирал в антивирусни програми. СПИН отвори вратата за антивирусни изследвания във фармацевтични компании и университети по целия свят. Освен това СПИН има положителен социален ефект. По ирония на съдбата тази ужасна болест обединява хората.

И така ден след ден, век след век, с малки стъпки или грандиозни пробиви се правеха големи и малки открития в медицината. Те дават надежда, че човечеството ще победи рака и СПИН, автоимунните и генетични заболявания, ще постигне съвършенство в превенцията, диагностиката и лечението, ще облекчи страданието на болните и ще предотврати прогресирането на болестите.

SPbGPMA

в историята на медицината

История на развитието на медицинската физика

Изпълнено от: Myznikov A.D.,

студент 1-ва година

Лектор: Jarman O.A.

Санкт Петербург

Въведение

Раждането на медицинската физика

2. Средновековие и Ново време

2.1 Леонардо да Винчи

2.2 Ятрофизика

3 Изграждане на микроскоп

3. История на използването на електричеството в медицината

3.1 Малко предистория

3.2 Какво дължим на Гилбърт

3.3 Награда, присъдена на Марат

3.4 Противоречие между Галвани и Волта

4. Експерименти на В. В. Петров. Началото на електродинамиката

4.1 Използването на електричеството в медицината и биологията през XIX - XX век

4.2 История на радиологията и терапията

Кратка история на ултразвуковата терапия

Заключение

Библиография

медицинска физика ултразвуково лъчение

Въведение

Познай себе си и ще познаеш целия свят. Първата е медицина, а втората е физика. От древни времена връзката между медицината и физиката е тясна. Не напразно до началото на 20-ти век в различни страни се провеждаха заедно конгреси на естествени учени и лекари. Историята на развитието на класическата физика показва, че тя е създадена до голяма степен от лекари и много физически изследвания са причинени от въпроси, повдигнати от медицината. От своя страна постиженията на съвременната медицина, особено в областта на високите технологии за диагностика и лечение, се основават на резултатите от различни физични изследвания.

Не случайно избрах именно тази тема, защото за мен, студентка от специалност „Медицинска биофизика”, тя е близка като всеки друг. Отдавна исках да разбера колко много физиката помогна за развитието на медицината.

Целта на моята работа е да покажа колко важна роля е изиграла и играе физиката в развитието на медицината. Невъзможно е да си представим съвременната медицина без физика. Задачите са да:

Да се ​​проследят етапите на формиране на научната база на съвременната медицинска физика

Покажете значението на дейността на физиците за развитието на медицината

1. Раждането на медицинската физика

Пътищата на развитие на медицината и физиката винаги са били тясно преплетени. Още в древни времена медицината, наред с лекарствата, използва физически фактори като механични ефекти, топлина, студ, звук, светлина. Нека разгледаме основните начини за използване на тези фактори в древната медицина.

След като опитоми огъня, човек се научи (разбира се, не веднага) да използва огъня за медицински цели. Работеше особено добре за източни народи. Още в древни времена на каутеризацията се придава голямо значение. Древните медицински книги казват, че моксибуцията е ефективна дори когато акупунктурата и медицината са безсилни. Кога точно е възникнал този метод на лечение, не е точно установено. Но е известно, че той съществува в Китай от древни времена и е бил използван през каменната ера за лечение на хора и животни. Тибетските монаси използвали огъня за лечение. Те наистина изгаряха на слънце – биологични активни точкиотговорни за определена част от тялото. В увредената област лечебният процес протичаше интензивно и се смяташе, че с това изцеление настъпва оздравяване.

Звукът е бил използван от почти всички древни цивилизации. Музиката се използвала в храмовете за лечение на нервни разстройства, тя била в пряка връзка с астрономията и математиката сред китайците. Питагор установява музиката като точна наука. Неговите последователи го използваха, за да се отърват от яростта и гнева и го смятаха за основно средство за издигане на хармонична личност. Аристотел също така твърди, че музиката може да повлияе на естетическата страна на душата. Цар Давид излекува цар Саул от депресия със свиренето на арфа и също го спаси от нечисти духове. Ескулап лекувал ишиас със силни тръбни звуци. Известни са и тибетските монаси (те бяха обсъдени по-горе), които използваха звуци за лечение на почти всички човешки болести. Наричаха ги мантри – форми на енергия в звука, чиста съществена енергия на самия звук. Мантрите бяха разделени на различни групи: за лечение на треска, чревни разстройства и др. Методът на използване на мантри се използва от тибетските монаси и до днес.

Фототерапия, или светлинна терапия (снимки - "светлина"; гръцки), е съществувала винаги. В древен Египет например е създаден специален храм, посветен на „лечителя“ – светлината. А в древен Рим къщите са били построени по такъв начин, че нищо не е пречело на светлолюбивите граждани да се отдават ежедневно на „пиене на слънчеви лъчи“ – това е името, с което се къпят в специални стопански постройки с плоски покриви (солариуми). Хипократ е лекувал с помощта на слънцето заболявания на кожата, нервната система, рахит и артрит. Преди повече от 2000 години той нарече това използване слънчева светлинахелиотерапия.

Също така в древността започват да се развиват теоретичните раздели на медицинската физика. Една от тях е биомеханиката. Изследванията в биомеханиката са толкова стари, колкото и изследванията в биологията и механиката. Изследванията, които според съвременните схващания принадлежат към областта на биомеханиката, са били известни още в древен Египет. Известният египетски папирус (The Edwin Smith Surgical Papyrus, 1800 г. пр. н. е.) описва различни случаи на двигателни наранявания, включително парализа поради изкълчване на прешлените, тяхната класификация, методи на лечение и прогноза.

Сократ, живял ок. 470-399 пр.н.е., учеха, че няма да можем да разберем света около нас, докато не разберем собствената си природа. Древните гърци и римляни знаеха много за главните кръвоносни съдове и сърдечните клапи, знаеха как да слушат работата на сърцето (например гръцкият лекар Аретей през 2 век пр.н.е.). Херофил от Халцедок (3-ти век пр.н.е.) разграничава между съдовете артерии и вени.

Бащата на съвременната медицина, древногръцкият лекар Хипократ, реформира древната медицина, отделяйки я от методите на лечение с заклинания, молитви и жертвоприношения на боговете. В трактатите „Намаляване на ставите“, „Фрактури“, „Рани на главата“ той класифицира познатите по това време наранявания на опорно-двигателния апарат и предлага методи за тяхното лечение, по-специално механични, като се използват стегнати превръзки, сцепление и фиксация . Очевидно вече по това време се появяват първите подобрени протези на крайниците, които също служеха за изпълнение на определени функции. Във всеки случай Плиний Стари споменава един римски командир, участвал във втората Пуническа война (218-210 г. пр. н. е.). След получената рана дясната му ръка е ампутирана и заменена с желязна. В същото време той може да държи щит с протеза и участва в битки.

Платон създава учението за идеите – неизменни разбираеми прототипи на всички неща. Анализирайки формата на човешкото тяло, той учи, че „боговете, имитиращи очертанията на вселената... включват и двете божествени завъртания в сферично тяло... което сега наричаме глава”. Устройството на опорно-двигателния апарат се разбира от него по следния начин: „за да не се търкаля главата по земята, навсякъде покрита с неравности и ями... тялото става продълговато и според плана на Бог, Който го е направил подвижен, израсна от себе си четири крайника, които могат да се изпъват и огъват; вкопчвайки се в тях и разчитайки на тях, той придоби способността да се движи навсякъде ... ". Методът на разсъждението на Платон за структурата на света и човека се основава на логическо изследване, което „трябва да върви по такъв начин, че да постигне най-голяма степен на вероятност“.

Великият древногръцки философ Аристотел, чиито писания обхващат почти всички области на науката от онова време, съставя първото подробно описание на структурата и функциите на отделните органи и части на тялото на животните и положи основите на съвременната ембриология. На седемнадесет години Аристотел, син на лекар от Стагира, идва в Атина, за да учи в Академията на Платон (428-348 г. пр. н. е.). След като престоява в Академията двадесет години и става един от най-близките ученици на Платон, Аристотел я напуска едва след смъртта на своя учител. Впоследствие той се заема с анатомията и изучаването на структурата на животните, събирайки различни факти и провеждайки експерименти и дисекции. Много уникални наблюдения и открития са направени от него в тази област. И така, Аристотел за първи път установява сърдечния ритъм на пилешки ембрион на третия ден от развитието, описва дъвкателния апарат на морски таралежи („фенера на Аристотел“) и много други. В търсене на движещата сила на кръвния поток, Аристотел предлага механизъм за движение на кръвта, свързан с нейното нагряване в сърцето и охлаждане в белите дробове: „движението на сърцето е подобно на движението на течност, която причинява топлина кипене." В своите произведения „За частите на животните“, „За движението на животните“ („De Motu Animalium“), „За произхода на животните“ Аристотел за първи път разглежда структурата на телата на повече от 500 вида на живите организми, организацията на работата на органните системи и въведе сравнителен метод на изследване. При класифицирането на животните той ги разделил на две големи групи – с кръвни и безкръвни. Това разделение е подобно на настоящото разделение на гръбначни и безгръбначни животни. Според метода на движение Аристотел също разграничава групи от двукраки, четириноги, многокраки и безкраки. Той е първият, който описва ходенето като процес, при който ротационното движение на крайниците се превръща в транслационно движение на тялото, той е първият, който отбелязва асиметричния характер на движението (опора на левия крак, прехвърляне на тежестта върху лявото рамо, характерно за десничарите). Наблюдавайки движенията на човек, Аристотел забелязал, че сянката, хвърляна от фигура на стената, не описва права линия, а зигзагообразна линия. Той отдели и описа органи, които са различни по структура, но еднакви по функция, например люспи при рибите, пера при птици и косми при животните. Аристотел изучава условията за равновесие на тялото на птиците (подпора на две крака). Размишлявайки върху движението на животните, той отделя двигателните механизми: „...това, което се движи с помощта на орган е това, в което началото съвпада с края, както в става. Наистина в ставата има изпъкнала и кухи, единият от тях е краят, другият е началото... единият почива, другият се движи... Всичко се движи чрез натискане или дърпане." Аристотел е първият, който описва белодробната артерия и въвежда термина "аорта", отбелязва корелациите в структурата на отделните части на тялото, посочва взаимодействието на органите в тялото, положи основите на учението за биологичната целесъобразност и формулира „принципа на икономичност“: „каквото природата отнема на едно място, това дава на приятел“. Той е първият, който описва различията в структурата на кръвоносната, дихателната, опорно-двигателния апарат на различните животни и техния дъвкателен апарат. За разлика от своя учител, Аристотел не разглежда "света на идеите" като нещо външно на материалния свят, а въвежда "идеите" на Платон като неразделна част от природата, нейния основен принцип, организиращ материята. Впоследствие това начало се трансформира в понятията "жизнена енергия", "животински духове".

Великият древногръцки учен Архимед положи основите на съвременната хидростатика със своите изследвания на хидростатичните принципи, управляващи плаващо тяло и изследвания на плаваемостта на телата. Той е първият, който прилага математически методи за изучаване на проблемите в механиката, формулира и доказва редица твърдения за равновесието на телата и за центъра на тежестта под формата на теореми. Принципът на лоста, широко използван от Архимед за създаване строителни конструкциии военни превозни средства, ще бъде един от първите механични принципи, приложени в биомеханиката на опорно-двигателния апарат. Произведенията на Архимед съдържат идеи за добавянето на движения (праволинейни и кръгови, когато тялото се движи по спирала), за непрекъснато равномерно увеличаване на скоростта при ускоряване на тялото, което Галилей по-късно ще нарече като основа на своите фундаментални трудове по динамика .

В класическия труд „За частите на човешкото тяло“ известният древен римски лекар Гален дава първото изчерпателно описание на човешката анатомия и физиология в историята на медицината. Тази книга служи като учебник и справочник по медицина в продължение на почти хиляда и половина години. Гален полага основите на физиологията, като прави първите наблюдения и експерименти върху живи животни и изучава техните скелети. Той въвежда вивисекцията в медицината – операции и изследвания върху живо животно с цел изучаване на функциите на тялото и разработване на методи за лечение на болести. Той открива, че в живия организъм мозъкът контролира речта и производството на звук, че артериите са пълни с кръв, а не с въздух, и, доколкото е могъл, изследва начините, по които кръвта се движи в тялото, описва структурните разлики между артериите и вени, и открити сърдечни клапи. Гален не е извършвал аутопсии и може би следователно в неговите произведения са влезли неправилни идеи, например за образуването на венозна кръв в черния дроб и артериална кръв - в лявата камера на сърцето. Той също не знаеше за съществуването на два кръга на кръвообращението и значението на предсърдията. В своя труд „De motu musculorum” той описва разликата между моторни и сетивни неврони, мускули агонисти и антагонисти и за първи път описва мускулния тонус. Той смятал, че причината за свиването на мускулите са "животински духове", идващи от мозъка към мускула покрай нервните влакна. Изследвайки тялото, Гален стига до извода, че нищо не е излишно по природа и формулирано философски принципче чрез изследване на природата човек може да стигне до разбиране на Божия план. В епохата на Средновековието, дори с всемогъществото на инквизицията, беше направено много, особено в анатомията, която впоследствие послужи като основа по-нататъчно развитиебиомеханика.

Резултатите от изследванията, проведени в арабския свят и в страните от Изтока, заемат специално място в историята на науката: много литературни произведения и медицински трактати служат като доказателство за това. Арабският лекар и философ Ибн Сина (Авицена) положи основите на рационалната медицина, формулира рационални основания за поставяне на диагноза въз основа на преглед на пациента (по-специално анализ на пулсовите флуктуации на артериите). Революционността на неговия подход става ясна, ако си спомним, че по това време западната медицина, датираща от Хипократ и Гален, отчита влиянието на звездите и планетите върху вида и хода на заболяването и избора на терапевтични средства. агенти.

Бих искал да кажа, че в повечето произведения на древни учени е използван методът за определяне на пулса. Методът за пулсова диагностика възниква много векове преди нашата ера. Сред литературните източници, които са достигнали до нас, най-древните са произведенията от древен китайски и тибетски произход. Древните китайци включват например "Бин-ху Мо-сюе", "Сян-лей-ших", "Жу-бин-ших", "Нан-дзин", както и раздели в трактатите "Дзя-и- ching", "Huang-di Nei-jing Su-wen Lin-shu" и др.

Историята на пулсовата диагностика е неразривно свързана с името на древния китайски лечител - Bian Qiao (Qin Yue-Ren). Началото на пътя на техниката за пулсова диагностика е свързано с една от легендите, според която Биан Цяо е поканен да лекува дъщерята на благороден мандарин (официален). Ситуацията се усложняваше от факта, че дори на лекарите беше строго забранено да виждат и докосват хора от благороднически ранг. Биан Цяо поиска тънка струна. Тогава той предложи да завърже другия край на шнура за китката на принцесата, която беше зад паравана, но придворните лечители се отнесли презрително към поканения лекар и решили да му изиграят номер, като завързали края на шнура не за китката на принцеса, но до лапата на куче, бягащо наблизо. Няколко секунди по-късно, за изненада на присъстващите, Биан Цяо спокойно заяви, че това са импулси не на човек, а на животно и това животно е подхвърлено с червеи. Умението на лекаря предизвика възхищение и връвта беше пренесена с увереност на китката на принцесата, след което заболяването беше определено и беше предписано лечение. В резултат на това принцесата бързо се възстанови и техниката му стана широко известна.

Hua Tuo - успешно използвана пулсова диагностика в хирургичната практика, съчетавайки я с клиничен преглед. В онези дни операциите бяха забранени от закона, операцията се извършваше в краен случай, ако нямаше доверие в излекуването чрез консервативни методи, хирурзите просто не знаеха диагностичните лапаротомии. Диагнозата е поставена чрез външен преглед. Хуа Туо предаде изкуството си да владее пулсовата диагностика на усърдни ученици. Имаше правило, че само човек може да се научи на известно майсторство в пулсовата диагностика, учейки се само от мъж в продължение на тридесет години. Хуа Туо беше първият, който използва специална техника за изследване на учениците относно способността да използват импулси за диагностика: пациентът беше седнал зад екрана и ръцете му бяха прокарани през разрезите в него, така че ученикът да вижда и изучава само ръце. Ежедневната, упорита практика бързо доведе до успешни резултати.

2. Средновековие и Ново време

1 Леонардо да Винчи

През Средновековието и Ренесанса развитието на основните раздели на физиката се извършва в Европа. Известен физик от онова време, но не само физик, е Леонардо да Винчи. Леонардо изучава човешките движения, полета на птиците, работата на сърдечните клапи, движението на растителния сок. Той описва механиката на тялото при стоене и издигане от седнало положение, ходене нагоре и надолу, техника на скачане, за първи път описва разнообразието от походки на хора с различно телосложение, извършва сравнителен анализ на походката на човек, маймуна и редица животни, способни да ходят на две крака (мечка). Във всички случаи се обръща специално внимание на положението на центровете на тежестта и съпротивлението. В механиката Леонардо да Винчи е първият, който въвежда концепцията за съпротивление, което течностите и газовете оказват върху телата, движещи се в тях, и той е първият, който разбира важността на новото понятие - моментът на силата спрямо точка - за анализиране на движението на телата. Анализирайки силите, развивани от мускулите и притежавайки отлични познания по анатомия, Леонардо въвежда линиите на действие на силите по посока на съответния мускул и по този начин предвижда концепцията за векторната природа на силите. Когато описва действието на мускулите и взаимодействието на мускулните системи при извършване на движение, Леонардо разглежда въжета, опънати между точките на закрепване на мускулите. За обозначаване на отделни мускули и нерви той използва буквени обозначения. В неговите трудове могат да се намерят основите на бъдещата доктрина за рефлексите. Наблюдавайки мускулните контракции, той отбеляза, че контракциите могат да се появят неволно, автоматично, без съзнателен контрол. Леонардо се опита да преведе всички наблюдения и идеи в технически приложения, остави множество чертежи на устройства, предназначени за различни видове движения, от водни ски и планери до протези и прототипи на съвременни инвалидни колички за хора с увреждания (общо повече от 7 хиляди листа ръкописи ). Леонардо да Винчи провежда изследване на звука, генериран от движението на крилата на насекомите, описва възможността за промяна на височината на звука, когато крилото се отрязва или намазва с мед. Провеждайки анатомични изследвания, той обърна внимание на особеностите на разклоняването на трахеята, артериите и вените в белите дробове, а също така посочи, че ерекцията е следствие от притока на кръв към гениталиите. Той извършва пионерски изследвания на филотаксиса, като описва моделите на подреждане на листата на редица растения, прави отпечатъци от съдово-влакнести листни снопове и изследва особеностите на тяхната структура.

2 Ятрофизика

В медицината от 16-18 век е имало специално направление, наречено ятромеханика или ятрофизика (от гръцки iatros - лекар). Произведенията на известния швейцарски лекар и химик Теофраст Парацелз и холандския натуралист Ян Ван Хелмонт, известен със своите експерименти върху спонтанното генериране на мишки от пшенично брашно, прах и мръсни ризи, съдържат твърдение за целостта на тялото, описано в формата на мистично начало. Представителите на рационалния мироглед не могат да приемат това и в търсене на рационални основи на биологичните процеси поставят механиката, най-развитата област на знанието по това време, като основа за своето изследване. Ятромеханиката твърди, че обяснява всички физиологични и патологични явления въз основа на законите на механиката и физиката. Известният немски лекар, физиолог и химик Фридрих Хофман формулира своеобразно кредо на ятрофизика, според което животът е движение, а механиката е причина и закон на всички явления. Хофман разглежда живота като механичен процес, по време на който движенията на нервите, по които се движи „животинският дух“ (spiritum animalium), разположен в мозъка, контролират мускулните контракции, кръвообращението и сърдечната функция. В резултат на това тялото - един вид машина - се привежда в движение. В същото време механиката се счита за основа на жизнената дейност на организмите.

Подобни твърдения, както вече става ясно, бяха до голяма степен несъстоятелни, но ятромеханиката се противопостави на схоластичните и мистични идеи, въведе много важна до момента неизвестна фактическа информация и нови инструменти за физиологични измервания в употреба. Например, според възгледите на един от представителите на ятромеханиката, Джорджо Багливи, ръката се оприличавала на лост, гърдите - на духала, жлезите - на сита, а сърцето - на хидравлична помпа. Тези аналогии днес са доста разумни. През 16 век в трудовете на френския армейски лекар А. Паре (Амброаз Паре) се полагат основите на съвременната хирургия и се предлагат изкуствени ортопедични устройства - протези за крак, ръце, ръце, чието разработване се основава повече на научна основа, отколкото на обикновена имитация на изгубена форма. През 1555 г. в трудовете на френския натуралист Пиер Белон е описан хидравличният механизъм за движение на морските анемони. Един от основателите на ятрохимията, Ван Хелмонт, изучавайки процесите на ферментация на храната в животинските организми, се интересува от газообразни продукти и въвежда термина "газ" в науката (от холандския gisten - ферментирам). В развитието на идеите на ятромеханиката участват А. Везалий, У. Харви, Дж. А. Борели, Р. Декарт. Ятромеханиката, която свежда всички процеси в живите системи до механични, както и ятрохимията, датираща още от Парацелз, чиито представители вярвали, че животът се свежда до химични трансформации на химикалите, изграждащи тялото, доведоха до едностранчиво и често неправилна представа за процесите на жизнената дейност и методите за лечение на заболявания. Въпреки това, тези подходи, особено техният синтез, направиха възможно формулирането на рационален подход в медицината през 16-17 век. Дори доктрината за възможността за спонтанно зараждане на живот изигра положителна роля, поставяйки под съмнение религиозните хипотези за създаването на живота. Парацелз създава „анатомията на същността на човека“, с което се опитва да покаже, че „в човешкото тяло три вездесъщи съставки са свързани по мистичен начин: соли, сяра и живак“ .

В рамките на философските концепции от онова време се формира нова ятромеханична представа за същността на патологичните процеси. Така немският лекар Г. Чатл създава доктрината за анимизма (от лат.anima - душа), според която болестта се разглежда като движения, извършвани от душата за отстраняване на извънземни от тялото вредни вещества. Представителят на ятрофизика, италианският лекар Санторио (1561-1636), професор по медицина в Падуа, смята, че всяко заболяване е следствие от нарушение на моделите на движение на отделните най-малки частици на тялото. Санторио е един от първите, които прилагат експерименталния метод за изследване и математическа обработка на данни и създават редица интересни инструменти. В специално проектирана от него камера Санторио изучава метаболизма и за първи път установява връзката с жизнени процесинесъответствие в телесното тегло. Заедно с Галилей изобретява живачен термометър за измерване на температурата на телата (1626 г.). В неговия труд "Статична медицина" (1614 г.) едновременно са представени разпоредбите на ятрофизика и ятрохимия. По-нататъшните изследвания доведоха до революционни промени в представите за структурата и работата на сърдечно-съдовата система. Италианският анатом Фабрицио д "Аквапенденте открива венозни клапи. Италианският изследовател П. Азели и датският анатом Т. Бартолин откриват лимфни съдове.

Английският лекар Уилям Харви притежава откритието за затварянето на кръвоносната система. Докато учи в Падуа (през 1598-1601 г.), Харви слуша лекциите на Фабрицио д "Аквапенденте и очевидно е посещавал лекциите на Галилей. Във всеки случай Харви е в Падуа, докато славата на брилянтните лекции на Галилей, които са били, присъстваха много, гърмяха там. Откритието на Харви за затваряне на кръвообращението беше резултат от систематично прилагане на количествения метод за измерване, разработен по-рано от Галилей, а не просто наблюдение или догадки. Харви направи демонстрация, в която показа, че кръвта се движи от лявата камера на сърцето само в една посока Чрез измерване на обема на кръвта, изхвърлена от сърцето при една контракция (ударен обем), той умножи полученото число по честотата на контракциите на сърцето и показа, че за един час то изпомпва обемът на кръвта е много по-голям от обема на тялото. По този начин се стигна до заключението, че много по-малък обем кръв трябва непрекъснато да циркулира в порочен кръг, влизайки в сърцето и изпомпвайки към тях през съдовата система. Резултатите от работата са публикувани в труда "Анатомично изследване на движението на сърцето и кръвта при животните" (1628 г.). Резултатите от работата бяха повече от революционни. Факт е, че още от времето на Гален се е смятало, че кръвта се произвежда в червата, откъдето влиза в черния дроб, след това в сърцето, откъдето се разпределя през системата от артерии и вени към други органи. Харви описва сърцето, разделено на отделни камери, като мускулна торбичка, която действа като помпа, която изпомпва кръв в съдовете. Кръвта се движи в кръг в една посока и отново влиза в сърцето. Обратният поток на кръвта във вените е възпрепятстван от венозните клапи, открити от Фабрицио д'Аквапенденте. Революционната доктрина на Харви за кръвообращението противоречи на твърденията на Гален, във връзка с което книгите му са остро критикувани и дори пациентите често отказват медицинските му услуги. 1623 г. Харви служи като придворен лекар на Чарлз I и най-високото покровителство го спасява от атаките на опонентите и дава възможност за по-нататъшна научна работа. Харви извършва обширни изследвания в областта на ембриологията, описва отделните етапи на развитие на ембриона („Проучвания за раждането на животните", 1651). 17-ти век може да се нарече ерата на хидравликата и хидравличното мислене. Напредъкът в технологиите допринесе за появата на нови аналогии и по-доброто разбиране на процесите, протичащи в живите организми. Вероятно затова Харви описва сърцето като хидравлична помпа, изпомпваща кръв през "тръбопровода" на съдовата система. За да се разпознаят напълно резултатите от работата на Харви, беше необходимо само да се намери липсващото звено, което затваря кръга между артериите и вените , което скоро ще бъде направено в трудовете на Малпиги. белите дробове и причините за изпомпването на въздух през тях остават неразбираеми за Харви - безпрецедентните успехи на химията и откриването на състава на въздуха все още предстоят. 17-ти век е важен етап в историята на биомеханиката, тъй като тя е белязана не само с появата на първите печатни произведения по биомеханика, но и с формирането на нов поглед върху живота и естеството на биологичната мобилност.

Френският математик, физик, философ и физиолог Рене Декарт е първият, който се опитва да изгради механичен модел на жив организъм, като взема предвид контрола чрез нервната система. Неговата интерпретация на физиологичната теория, основана на законите на механиката, се съдържа в посмъртно публикуван труд (1662-1664). В тази формулировка за първи път беше изразена кардиналната идея за науките за живота за регулиране чрез обратна връзка. Декарт разглежда човека като телесен механизъм, пуснат в движение от „живи духове“, които „постоянно се издигат в големи количества от сърцето към мозъка, а оттам през нервите към мускулите и привеждат в движение всички членове“. Без да преувеличава ролята на „духовете“, в трактата „Описание на човешкото тяло. За формирането на животно“ (1648 г.) той пише, че познанията по механика и анатомия ни позволяват да видим в тялото „значителен брой от органи или пружини" за организиране на движението на тялото. Декарт оприличава работата на тялото на часовников механизъм, с отделни пружини, зъбни колела, зъбни колела. Освен това Декарт изучава координацията на движенията на различни части на тялото. Провеждайки обширни експерименти върху изучаването на работата на сърцето и движението на кръвта в кухините на сърцето и големите съдове, Декарт не е съгласен с концепцията на Харви за сърдечните контракции като движеща сила на кръвообращението. Той защитава възходящата от Аристотел хипотеза за нагряването и разреждането на кръвта в сърцето под въздействието на топлината, присъща на сърцето, насърчаването на разширяването на кръвта в големи съдове, където тя се охлажда и „сърцето и артериите незабавно падат надолу. и договор." Декарт вижда ролята на дихателната система във факта, че дишането „внася достатъчно свеж въздух в белите дробове, така че кръвта, идваща там от дясната страна на сърцето, където се втечнява и сякаш се превръща в пара, отново се превръща от пара в кръв." Той също така изучава движенията на очите, използва разделянето на биологичните тъкани според механичните свойства на течни и твърди. В областта на механиката Декарт формулира закона за запазване на импулса и въвежда понятието импулс.

3 Изграждане на микроскоп

Изобретяването на микроскопа, инструмент, толкова важен за цялата наука, се дължи преди всичко на влиянието на развитието на оптиката. Някои оптични свойства на кривите повърхности са били известни дори на Евклид (300 г. пр. н. е.) и Птолемей (127-151 г.), но тяхната увеличаваща сила не намира практическо приложение. В тази връзка първите очила са изобретени от Салвинио дели Арлеати в Италия едва през 1285 г. През 16 век Леонардо да Винчи и Мауролико показват, че малките предмети се изучават най-добре с лупа.

Първият микроскоп е създаден едва през 1595 г. от З. Янсен. Изобретението се състои във факта, че Захариус Янсен монтира две изпъкнали лещи в една тръба, като по този начин полага основата за създаването на сложни микроскопи. Фокусирането върху разглеждания обект се постига чрез прибираща се тръба. Увеличението на микроскопа беше от 3 до 10 пъти. И това беше истински пробив в областта на микроскопията! Всеки от следващия си микроскоп той значително се подобряваше.

През този период (XVI век) постепенно започват да се развиват датски, английски и италиански изследователски инструменти, които полагат основите на съвременната микроскопия.

Бързото разпространение и усъвършенстване на микроскопите започва след като Галилей (G. Galilei), подобрявайки конструирания от него телескоп, започва да го използва като вид микроскоп (1609-1610), променяйки разстоянието между обектива и окуляра.

По-късно, през 1624 г., след като постига производството на по-къси фокусни лещи, Галилей значително намалява размерите на своя микроскоп.

През 1625 г. И. Фабер, член на римската „Академия на бдителния“ („Akudemia dei lincei“), предлага термина „микроскоп“. Първите успехи, свързани с използването на микроскоп в научните биологични изследвания, са постигнати от Р. Хук, който пръв описва растителна клетка (около 1665 г.). В книгата си "Микрография" Хук описва структурата на микроскопа.

През 1681 г. Лондонското кралско общество на срещата си обсъжда подробно особената ситуация. Холандецът Левенгук (А. ван Леенвенхук) описва удивителните чудеса, които открива с микроскопа си в капка вода, в запарка от черен пипер, в калта на река, в хралупата на собствения си зъб. Левенхук, използвайки микроскоп, открива и скицира сперматозоидите на различни протозои, подробности за структурата на костната тъкан (1673-1677).

"С най-голямо учудване видях в капката много малки животни, които се движеха бързо във всички посоки, като щука във вода. Най-малкото от тези малки животни е хиляди пъти по-малко от окото на възрастна въшка."

3. История на използването на електричеството в медицината

3.1 Малко предистория

От древни времена човекът се е опитвал да разбере явленията в природата. Появиха се много гениални хипотези, обясняващи случващото се около човек различно времеи в различни страни. Мислите на гръцки и римски учени и философи, живели преди нашата ера: Архимед, Евклид, Лукреций, Аристотел, Демокрит и други – все още помагат за развитието на научните изследвания.

След първите наблюдения на електрически и магнитни явления от Талес от Милет периодично възниква интерес към тях, обусловен от задачите на лечението.

Ориз. 1. Опит с електрическа рампа

Трябва да се отбележи, че електрическите свойства на някои риби, известни в древни времена, все още са неразкрита тайна на природата. Така, например, през 1960 г., на изложба, организирана от Британското научно кралско дружество в чест на 300-годишнината от основаването му, сред мистериите на природата, които човек трябва да разреши, обикновен стъклен аквариум с риба в него - електрически скат (фиг. първа). Чрез метални електроди към аквариума беше свързан волтметър. Когато рибата беше в покой, стрелката на волтметъра беше на нула. Когато рибата се движеше, волтметърът показваше напрежение, което при активни движения достигаше 400 V. Надписът гласеше: „Природата на това електрическо явление, наблюдавано много преди организацията на английското кралско общество, човек все още не може да разгадае“.

2 Какво дължим на Гилбърт?

Терапевтичният ефект на електрическите явления върху човек, според наблюденията, съществували в древни времена, може да се разглежда като вид стимулиращо и психогенно средство. Този инструмент е бил използван или забравен. Дълго времесериозни изследвания на самите електрически и магнитни явления и особено на тяхното лечебно действие не са провеждани.

Първото подробно експериментално изследване на електрическите и магнитните явления принадлежи на английския лекар-физик, по-късно придворен лекар Уилям Гилбърт (Гилбърт) (1544-1603 тома). Гилбърт заслужено беше смятан за новаторски лекар. Успехът му до голяма степен се определя от съвестното изучаване и след това прилагането на древни медицински средства, включително електричество и магнетизъм. Гилбърт разбра, че без задълбочено изследване на електрическото и магнитното излъчване е трудно да се използват „течности“ при лечението.

Пренебрегвайки фантастични, непроверени предположения и необосновани твърдения, Гилбърт провежда различни експериментални изследвания на електрически и магнитни явления. Резултатите от това първо изследване на електричеството и магнетизма са грандиозни.

На първо място, Гилбърт за първи път изрази идеята, че магнитната стрелка на компаса се движи под влиянието на магнетизма на Земята, а не под влиянието на една от звездите, както се смяташе преди него. Той беше първият, който извърши изкуствено намагнитване, установи факта за неразделимостта на магнитните полюси. Изучавайки електрическите явления едновременно с магнитните, Гилбърт въз основа на многобройни наблюдения показа, че електрическото излъчване възниква не само при триене на кехлибар, но и при триене на други материали. Отдавайки почит на кехлибара – първият материал, върху който е наблюдавана електризация, той ги нарича електрически, въз основа на гръцкото име за кехлибар – електрон. Следователно думата "електричество" е въведена в живота по предложение на лекар въз основа на неговите изследвания, които стават исторически, което поставя основата на развитието както на електротехниката, така и на електротерапията. В същото време Гилбърт успешно формулира основната разлика между електрическите и магнитните явления: „Магнитизмът, подобно на гравитацията, е определена първоначална сила, която се излъчва от телата, докато наелектризирането се дължи на изстискването от порите на тялото на специални изтичания в резултат на на триене."

По същество, преди работата на Ампер и Фарадей, тоест повече от двеста години след смъртта на Гилбърт (резултатите от неговите изследвания са публикувани в книгата За магнита, магнитните тела и Великия магнит - Земята , 1600), електрификацията и магнетизмът се разглеждат изолирано.

П. С. Кудрявцев в „История на физиката“ цитира думите на великия представител на Ренесанса Галилей: „Похваля, чудя се, завиждайки на Хилберт (Гилберт). брилянтни хора, но който нито един от тях не е внимателно проучен ... Не се съмнявам, че с течение на времето този клон на науката (говорим за електричество и магнетизъм - В. М.) ще напредне както в резултат на нови наблюдения, така и, особено, в резултат на строга доказателствена мярка“.

Гилбърт умира на 30 ноември 1603 г., след като завеща всички инструменти и произведения, които е създал, на Медицинското дружество в Лондон, на което е активен председател до смъртта си.

3 награда, присъдена на Марат

Навечерието на Френската буржоазна революция. Нека обобщим изследванията в областта на електротехниката от този период. Установено е наличието на положително и отрицателно електричество, построени и усъвършенствани са първите електростатични машини, лейденски банки (вид кондензатори за съхранение на заряд), създадени са електроскопи, формулирани са качествени хипотези за електрически явления, правени са смели опити за изследване на електрическите природата на мълнията.

Електрическата природа на мълнията и нейното въздействие върху хората допълнително затвърдиха мнението, че електричеството може не само да удря хората, но и да лекува хората. Нека да дадем няколко примера. На 8 април 1730 г. британците Грей и Уилър провеждат вече класическия експеримент с електрификацията на човека.

В двора на къщата, където живееше Грей, в земята бяха вкопани два сухи дървени стълба, върху които беше закрепена дървена греда, а върху дървената греда бяха хвърлени две въжета за коса. Долните им краища бяха завързани. Въжетата лесно поддържаха тежестта на момчето, което се съгласи да участва в експеримента. След като се настани, като на люлка, момчето с една ръка държеше прът или метален прът, наелектризиран от триене, към който се пренасяше електрически заряд от наелектризирано тяло. С другата си ръка момчето хвърляше монети една след друга в метална плоча, която беше на суха дървена дъскапод него (фиг. 2). Монетите придобиха заряд през тялото на момчето; падайки, те заредили метална плоча, която започнала да привлича парчета суха слама, намиращи се наблизо. Експериментите са провеждани многократно и предизвикват значителен интерес не само сред учените. Английският поет Джордж Боуз пише:

Луд Грей, какво всъщност знаеше за свойствата на тази сила, неизвестна досега? Позволено ли ти е, глупако, да поемаш рискове и да свързваш човек с електричество?

Ориз. 2. Опит с наелектризирането на човека

Французите Dufay, Nollet и нашият сънародник Георг Ричман почти едновременно, независимо един от друг, проектираха устройство за измерване на степента на наелектризиране, което значително разшири използването на електрически разряд за лечение и стана възможно да се дозира. Парижката академия на науките посвети няколко срещи на обсъждане на ефекта от изхвърлянето на лейденски кутии върху човек. Луи XV също се интересува от това. По молба на краля физикът Ноле, заедно с лекаря Луи Лемоние, проведоха експеримент в една от големите зали на двореца Версай, демонстрирайки бодливия ефект на статичното електричество. Ползите от „придворните забавления“ бяха: мнозина се интересуваха от тях, мнозина започнаха да изучават явленията на електрификацията.

През 1787 г. английският лекар и физик Адамс създава за първи път специална електростатична машина за медицински цели. Той го използва широко в своята медицинска практика (фиг. 3) и получава положителни резултати, които могат да се обяснят и със стимулиращия ефект на тока, и с психотерапевтичния ефект, и със специфичния ефект на разряда върху човек.

Ерата на електростатиката и магнитостатиката, към която принадлежи всичко споменато по-горе, завършва с развитието на математическите основи на тези науки, извършено от Поасон, Остроградски, Гаус.

Ориз. 3. Сесия за електротерапия (от стара гравюра)

Използването на електрически разряди в медицината и биологията получи пълно признание. Мускулното свиване, причинено от докосване на електрически лъчи, змиорки, сом, свидетелства за действието на токов удар. Експериментите на англичанина Джон Уорлиш доказаха електрическата природа на удара на скат, а анатомът Гюнтер даде точно описание на електрическия орган на тази риба.

През 1752 г. немският лекар Сулцер публикува съобщение за ново явление, което е открил. Езикът, докосващ едновременно два различни метала, предизвиква специфично кисело вкусово усещане. Сулцер не приема, че това наблюдение представлява началото на най-важните научни области – електрохимията и електрофизиологията.

Увеличава се интересът към използването на електричество в медицината. Руанската академия обяви конкурс за най-добра работа на тема: „Определете степента и условията, при които можете да разчитате на електричество при лечението на болести“. Първата награда беше присъдена на Марат, лекар по професия, чието име влезе в историята на Френската революция. Появата на работата на Марат беше навременна, тъй като използването на електричество за лечение не беше без мистицизъм и шарлатанство. Някакъв Месмер, използвайки модерни научни теории за искри електрически машини, започва да твърди, че през 1771 г. е открил универсално медицинско средство - "животински" магнетизъм, действащ върху пациента от разстояние. Те отвориха специални медицински кабинети, където имаше електростатични машини с достатъчно високо напрежение. Пациентът трябваше да докосне токопроводящите части на машината, докато усеща токов удар. Очевидно случаите на положителен ефект от престоя в "медицинските" кабинети на Месмер могат да се обяснят не само с дразнещия ефект на електрически удар, но и с действието на озона, който се появява в помещения, където работят електростатични машини, и споменатите явления по-рано. Може да има положителен ефект върху някои пациенти и промяна в съдържанието на бактерии във въздуха под въздействието на йонизация на въздуха. Но Месмер не подозираше това. След катастрофалните провали, за които Марат навреме предупреждава в работата си, Месмер изчезва от Франция. Създадена с участието на най-големия френски физик Лавоазие, правителствената комисия за разследване на "медицинските" дейности на Месмер не успя да обясни положителния ефект на електричеството върху хората. Лечението с ток във Франция временно спря.

4 Спор между Галвани и Волта

И сега ще говорим за проучвания, проведени почти двеста години след публикуването на работата на Гилбърт. Те са свързани с имената на италианския професор по анатомия и медицина Луиджи Галвани и италианския професор по физика Алесандро Волта.

В лабораторията по анатомия на университета в Булон Луиджи Галвани провежда експеримент, чието описание шокира учените по целия свят. На лабораторната маса бяха дисектирани жаби. Задачата на експеримента беше да се демонстрират и наблюдават голите, нервите на крайниците им. На тази маса имаше електростатична машина, с помощта на която се създаваше и изучаваше искра. Ето изказванията на самия Луиджи Галвани от неговия труд „За електрическите сили по време на мускулни движения“: „... Един от моите помощници случайно много леко докосна с точка вътрешните бедрени нерви на жабата. Кракът на жабата потрепна рязко“. И още: "... Това се получава, когато от кондензатора на машината се извлече искра."

Това явление може да се обясни по следния начин. Атомите и молекулите на въздуха в зоната, където възниква искрата, са засегнати от промяната електрическо поле, в резултат на това те придобиват електрически заряд, като престават да бъдат неутрални. Получените йони и електрически заредени молекули се разпространяват на определено, сравнително малко разстояние от електростатичната машина, тъй като при движение, сблъсквайки се с въздушни молекули, те губят заряда си. В същото време те могат да се натрупват върху метални предмети, които са добре изолирани от земната повърхност и се разреждат, ако възникне проводяща електрическа верига към земята. Подът в лабораторията беше сух, дървен. Той добре изолира от земята стаята, в която работеше Галвани. Обектът, върху който са се натрупали зарядите, е метален скалпел. Дори лек контакт на скалпела с нерва на жабата води до „разряд“ на статично електричество, натрупано върху скалпела, което кара лапата да се отдръпне без механични повреди. Сам по себе си феноменът на вторичен разряд, причинен от електростатична индукция, вече беше известен по това време.

Блестящият талант на експериментатора и провеждането на голям брой разнообразни изследвания позволиха на Галвани да открие друго явление, важно за по-нататъшното развитие на електротехниката. Има експеримент за изследване на атмосферното електричество. Да цитирам самия Галвани: „... Уморен... от напразно очакване... започна... да притиска медните кукички, забити в гръбначния мозък към железните пръти – краката на жабата се свиха”. Резултатите от експеримента, провеждан вече не на открито, а на закрито при липса на работещи електростатични машини, потвърдиха, че свиването на жабешкия мускул, подобно на контракцията, причинено от искрата на електростатична машина, се случва, когато тялото на жабата се докосва едновременно от два различни метални предмета - тел и плоча от мед, сребро или желязо. Никой не е наблюдавал подобно явление преди Галвани. Въз основа на резултатите от наблюдения той прави смело недвусмислено заключение. Има и друг източник на електричество, това е "животински" електричество (терминът е еквивалентен на термина "електрическа активност на живата тъкан"). Живият мускул, твърди Галвани, е кондензатор като лейденски буркан, вътре в него се натрупва положително електричество. Жабешкият нерв служи като вътрешен "проводник". Прикрепването на два метални проводника към мускул предизвиква протичане на електрически ток, който подобно на искра от електростатична машина кара мускула да се свие.

Галвани експериментира, за да получи недвусмислен резултат само върху мускулите на жабата. Може би именно това му позволи да предложи използването на „физиологичния препарат“ на жабешкия крак като измервателен уред за количеството електричество. Мярка за количеството електричество, за което служи такъв физиологичен индикатор, е активността на повдигане и падане на лапата, когато тя влезе в контакт с метална пластина, която едновременно се докосва от кука, преминаваща през гръбначния мозък на жаба и честотата на повдигане на лапата за единица време. От известно време такъв физиологичен индикатор се използва дори от видни физици и по-специално от Георг Ом.

Електрофизиологичният експеримент на Галвани позволи на Алесандро Волта да създаде първия електрохимичен източник електрическа енергия, което от своя страна откри нова ера в развитието на електротехниката.

Алесандро Волта е един от първите, които оценяват откритието на Галвани. Той повтаря експериментите на Галвани с голямо внимание и получава много данни, потвърждаващи резултатите му. Но още в първите си статии „За животинското електричество“ и в писмо до д-р Боронио от 3 април 1792 г., Волта, за разлика от Галвани, който интерпретира наблюдаваните явления от гледна точка на „животинския“ електричество, изтъква химическите и физичните явления. Волта установява значението на използването на различни метали за тези експерименти (цинк, мед, олово, сребро, желязо), между които се полага кърпа, навлажнена с киселина.

Ето какво пише Волта: "В експериментите на Галвани източникът на електричество е жаба. Но какво е жаба или каквото и да е животно изобщо? На първо място, това са нерви и мускули и съдържат различни химични съединения. Ако нервите и мускулите на приготвената жаба са свързани към два различни метала, след което при затваряне на такава верига се проявява електрическо действие.В последния ми експеримент участваха и два различни метала - това са стомана (олово) и сребро, а слюнката на езика играеше ролята на течност.Затваряйки веригата със свързваща пластина, създадох условия за непрекъснато движение на електрическа течност от едно място на друго.Но можех да пусна същите тези метални предмети просто във вода или в течност, подобна към слюнка? Ами "животински" електричество?

Експериментите, проведени от Volta, ни позволяват да формулираме заключението, че източникът на електрическо действие е верига от различни метали, когато те влязат в контакт с влажна или напоена с кисел разтвор кърпа.

В едно от писмата до своя приятел лекарят Вазаги (отново пример за лекарски интерес към електричеството), Волта пише: „Отдавна съм убеден, че всички действия идват от метали, при контакта на които електрическият флуид навлиза във влажна среда. или водно тяло. На тази основа смятам, че той има право да приписва всички нови електрически явления на металите и да замени името „животински електричество“ с израза „метално електричество“.

Според Волт жабешките бутчета са чувствителен електроскоп. Възниква исторически спор между Галвани и Волта, както и между техните последователи – спор за „животинско” или „метално” електричество.

Галвани не се отказа. Той напълно изключи метала от експеримента и дори разчленил жаби със стъклени ножове. Оказа се, че дори в този експеримент контактът на бедрения нерв на жабата с нейния мускул води до ясно забележимо, макар и много по-малко, отколкото с участието на метали, свиване. Това беше първата фиксация на биоелектрични явления, на които се основава съвременната електродиагностика на сърдечно-съдовата и редица други човешки системи.

Волта се опитва да разгадае същността на откритите необичайни явления. Пред него той ясно формулира следния проблем: „Каква е причината за появата на електричество?“ Запитах се по същия начин, както всеки от вас би го направил. Разсъжденията ме доведоха до едно решение: от контакта на два различни метала, например сребро и цинк, балансът на електричеството в двата метала се нарушава.В точката на контакт на металите положителното електричество преминава от среброто към цинка и се натрупва върху последния, докато отрицателното електричество кондензира върху среброто . Това означава, че електрическата материя се движи в определена посока. Когато поставих една върху друга пластини от сребро и цинк без междинни разделители, тоест цинковите пластини бяха в контакт със сребърните, тогава общият им ефект се намали до нула. За да се подобри електрическият ефект или да се обобщи, всяка цинкова плоча трябва да се докаже само с едно сребро и да се сумира последователно повече двойки. Това се постига именно с факта, че поставям мокро парче плат върху всяка цинкова плоча, като по този начин я отделям от сребърната плоча на следващата двойка. „Голяма част от казаното от Волт не губи значението си дори и сега, в светлината на съвременни научни идеи.

За съжаление този спор беше трагично прекъснат. Армията на Наполеон окупира Италия. Заради отказа си да се закълне във вярност на новото правителство, Галвани загуби стола си, беше уволнен и почина скоро след това. Вторият участник в спора, Волта, доживя да види пълното признание на откритията и на двамата учени. В исторически спор и двамата бяха прави. Биологът Галвани влезе в историята на науката като основател на биоелектричеството, физикът Волта - като основател на електрохимичните източници на ток.

4. Експерименти на В. В. Петров. Началото на електродинамиката

Работата на професора по физика от Медико-хирургичната академия (сега Военномедицинска академия на името на С. М. Киров в Ленинград) акад. В. В. Петров завършва първия етап от науката за „животински“ и „метален“ електричество.

Дейността на В. В. Петров оказа огромно влияние върху развитието на науката за използването на електричество в медицината и биологията у нас. В Медико-хирургичната академия той създава кабинет по физика, оборудван с отлична апаратура. Докато работи в него, Петров построява първия в света електрохимичен източник на електрическа енергия с високо напрежение. Оценявайки напрежението на този източник по броя на елементите, включени в него, може да се предположи, че напрежението е достигнало 1800–2000 V при мощност от около 27–30 W. Този универсален източник позволи на В. В. Петров да проведе десетки изследвания за кратък период от време, които разкриха различни начини за използване на електричеството в различни области. Името на В. В. Петров обикновено се свързва с появата на нов източник на осветление, а именно електрически, базиран на използването на открита от него ефективно работеща електрическа дъга. През 1803 г. В. В. Петров представя резултатите от своите изследвания в книгата „Новостите на галвано-волцианските опити“. Това е първата книга за електричеството, издадена у нас. Тук е препубликуван през 1936 г.

В тази книга са важни не само електрическите изследвания, но и резултатите от изучаването на връзката и взаимодействието на електрическия ток с жив организъм. Петров показа, че човешкото тяло е способно да се наелектризира и че една галванично-волтаична батерия, състояща се от голям брой елементи, е опасна за човека; всъщност той прогнозира възможността за използване на електричество за физическа терапия.

Голямо е влиянието на изследванията на В. В. Петров върху развитието на електротехниката и медицината. Неговият труд „Новини за експериментите на галваничния волта“, преведен на латински, украсява заедно с руското издание националните библиотеки на много европейски страни. Създадената от В. В. Петров електрофизична лаборатория позволи на учените от академията в средата на 19 век да разширят широко изследванията в областта на използването на електричество за лечение. ВМА в това направление зае водеща позиция не само сред институциите на страната ни, но и сред европейските институции. Достатъчно е да споменем имената на професорите В. П. Егоров, В. В. Лебедински, А. В. Лебедински, Н. П. Хлопин, С. А. Лебедев.

Какво донесе 19-ти век в изучаването на електричеството? На първо място, монополът на медицината и биологията върху електричеството приключи. Галвани, Волта, Петров положиха основата на това. Първата половина и средата на 19 век са белязани от големи открития в електротехниката. Тези открития се свързват с имената на датчанина Ханс Ерстед, французите Доминик Араго и Андре Ампер, германеца Георг Ом, англичанина Майкъл Фарадей, нашите сънародници Борис Якоби, Емил Ленц и Павел Шилинг и много други учени.

Нека опишем накратко най-важните от тези открития, които са пряко свързани с нашата тема. Ерстед е първият, който установява пълната връзка между електрическите и магнитните явления. Експериментирайки с галванично електричество (както по това време се наричаха електрическите явления, възникващи от източници на електрохимичен ток, за разлика от явленията, причинени от електростатична машина), Ерстед открива отклонения на стрелката на магнитен компас, разположен близо до източник на електрически ток (галванична батерия ) в момента на късо съединение и прекъсване на електрическата верига. Той установи, че това отклонение зависи от местоположението на магнитния компас. Голямата заслуга на Ерстед е, че самият той е оценил важността на открития от него феномен. Привидно непоклатими в продължение на повече от двеста години, идеите, базирани на трудовете на Гилбърт, за независимостта на магнитните и електрическите явления се сринаха. Ерстед получава надежден експериментален материал, въз основа на който пише, а след това публикува книгата „Експерименти, свързани с действието на електрически конфликт върху магнитна игла“. Накратко той формулира своето постижение по следния начин: „Галваничното електричество, минавайки от север на юг над свободно окачена магнитна стрелка, отклонява северния си край на изток и, преминавайки в същата посока под иглата, го отклонява на запад. "

Френският физик Андре Ампер ясно и дълбоко разкрива смисъла на експеримента на Ерстед, който е първото надеждно доказателство за връзката между магнетизма и електричеството. Ампер беше много гъвкав учен, отличен в математиката, любител на химията, ботаниката и древната литература. Той беше голям популяризатор на научните открития. Заслугите на Ампер в областта на физиката могат да се формулират по следния начин: той създава нов раздел в учението за електричеството - електродинамиката, обхващащ всички прояви на движещо се електричество. Източникът на движещи се електрически заряди на Ампер беше галванична батерия. Затваряйки веригата, той получи движението на електрически заряди. Ампер показа, че почивката електрически заряди(статичното електричество) не действат върху магнитна игла - не я отклоняват. говорене съвременен език, Ампер успя да идентифицира значението на преходните процеси (включване на електрическа верига).

Майкъл Фарадей завършва откритията на Ерстед и Ампер - създава последователна логическа доктрина на електродинамиката. В същото време той притежава редица независими големи открития, които несъмнено оказаха важно влияние върху използването на електричеството и магнетизма в медицината и биологията. Майкъл Фарадей не беше математик като Ампер; в многобройните си публикации той не използва нито един аналитичен израз. Талантът на експериментатор, съвестен и трудолюбив, позволи на Фарадей да компенсира липсата на математически анализ. Фарадей открива закона за индукцията. Както самият той каза: „Намерих начин да превърна електричеството в магнетизъм и обратното“. Той открива самоиндукция.

Завършването на най-мащабното изследване на Фарадей е откриването на законите за преминаване на електрически ток през проводими течности и химичното разлагане на последните, което става под въздействието на електрически ток (феномен електролиза). Фарадей формулира основния закон по следния начин: „Количеството вещество, разположено върху проводими пластини (електроди), потопени в течност, зависи от силата на тока и от времето на преминаването му: колкото по-голяма е силата на тока и толкова по-дълго преминава, толкова повече количеството вещество ще бъде отделено в разтвора."

Русия се оказа една от страните, където откритията на Ерстед, Араго, Ампер и най-важното, Фарадей намериха пряко развитие и практическо приложение. Борис Якоби, използвайки откритията на електродинамиката, създава първия кораб с електродвигател. Емил Ленц притежава редица произведения с голям практически интерес в различни области на електротехниката и физиката. Името му обикновено се свързва с откриването на закона за топлинния еквивалент на електрическата енергия, наречен закон на Джоул-Ленц. Освен това Ленц създава закон, наречен на негово име. С това завършва периодът на създаване на основите на електродинамиката.

1 Използването на електричеството в медицината и биологията през 19 век

П. Н. Яблочков, поставяйки успоредно две въглища, разделени от топяща се смазка, създава електрическа свещ - прост източник на електрическа светлина, който може да осветява стая за няколко часа. Свещта Яблочков продължи три или четири години, намирайки приложение в почти всички страни по света. Тя беше заменена от по-издръжлива лампа с нажежаема жичка. Навсякъде се създават електрически генератори, а батериите също стават широко разпространени. Областите на приложение на електричеството се увеличават.

Използването на електричество в химията, което е инициирано от М. Фарадей, също става популярно. Движението на веществото - движението на носителите на заряд - намери едно от първите си приложения в медицината за въвеждане на съответните лекарствени съединения в човешкото тяло. Същността на метода е следната: марля или друга тъкан се импрегнира с желаното лекарствено съединение, което служи като уплътнение между електродите и човешкото тяло; той се намира в областите на тялото, които трябва да бъдат третирани. Електродите са свързани към източник на постоянен ток. Методът на такова приложение на лекарствени съединения, използван за първи път през втората половина на 19 век, е широко разпространен и днес. Нарича се електрофореза или йонофореза. Читателят може да научи за практическото приложение на електрофорезата в глава пета.

Следва още едно откритие от голямо значение за практическата медицина в областта на електротехниката. На 22 август 1879 г. английският учен Крукс докладва за своите изследвания върху катодните лъчи, за които по това време става известно следното:

Когато ток с високо напрежение преминава през тръба с много разреден газ, поток от частици излиза от катода, който се втурва с огромна скорост. 2. Тези частици се движат строго по права линия. 3. Тази лъчиста енергия може да предизвика механично действие. Например, за да завъртите малък грамофон, поставен на пътя му. 4. Лъчистата енергия се отклонява от магнит. 5. На места, където пада лъчиста материя, се развива топлина. Ако на катода се даде формата на вдлъбнато огледало, тогава дори такива огнеупорни сплави, като например сплав от иридий и платина, могат да бъдат разтопени във фокуса на това огледало. 6. Катодни лъчи – потокът от материални тела е по-малък от атом, а именно частици с отрицателно електричество.

Това са първите стъпки в очакване на голямо ново откритие, направено от Вилхелм Конрад Рентген. Рентген открива коренно различен източник на радиация, който той нарече рентгенови лъчи (X-Ray). По-късно тези лъчи бяха наречени рентгенови лъчи. Съобщението на Рентген предизвика сензация. Във всички страни много лаборатории започнаха да възпроизвеждат настройката на Рентген, да повтарят и развиват неговите изследвания. Това откритие предизвика особен интерес сред лекарите.

Физическите лаборатории, в които е създадено оборудването, използвано от Рентген за получаване на рентгенови лъчи, бяха атакувани от лекари, техните пациенти, които подозираха, че са погълнали игли, метални копчета и т. н. в телата си. Историята на медицината не е познавала толкова бързо практическа реализация на открития в електричеството, както се случи с новия диагностичен инструмент - рентгеновите лъчи.

Интересува се от рентгеновите лъчи веднага и в Русия. Все още няма официални научни публикации, рецензии за тях, точни данни за оборудването, се появи само кратко съобщение за доклада на Рентген, а близо до Санкт Петербург, в Кронщат, изобретателят на радиото Александър Степанович Попов вече започва да създава първият домашен рентгенов апарат. Малко се знае за това. За ролята на А. С. Попов в разработването на първите домашни рентгенови апарати, тяхното прилагане може би за първи път стана известно от книгата на Ф. Вейтков. Много успешно е допълнена от дъщерята на изобретателя Екатерина Александровна Кяндская-Попова, която заедно с В. Томат публикува статията „Изобретател на радиото и рентгена“ в сп. „Наука и живот“ (1971, № 8).

Новите постижения в електротехниката съответно разшириха възможностите за изучаване на "животински" електричество. Matteuchi, използвайки галванометъра, създаден по това време, доказа, че по време на живота на мускула, електрически потенциал. Прерязвайки мускула през влакната, той го свързва към един от полюсите на галванометъра и свързва надлъжната повърхност на мускула към другия полюс и получава потенциал в диапазона 10-80 mV. Стойността на потенциала се определя от вида на мускулите. Според Matteuchi, "биоток тече" от надлъжната повърхност към напречното сечение и напречното сечение е електроотрицателно. Този любопитен факт беше потвърден от опити върху различни животни - костенурка, заек, плъх и птици, проведени от редица изследователи, от които трябва да се откроят немските физиолози Дюбоа-Реймон, Херман и нашия сънародник В. Ю. Чаговец. Пелтие през 1834 г. публикува работа, в която представя резултатите от изследване на взаимодействието на биопотенциалите с постоянен ток, протичащ през жива тъкан. Оказа се, че в този случай се променя полярността на биопотенциалите. Амплитудите също се променят.

В същото време се наблюдават и промени във физиологичните функции. В лабораториите на физиолози, биолози и лекари се появяват електрически измервателни уреди, които имат достатъчна чувствителност и подходящи граници на измерване. Натрупва се голям и многостранен експериментален материал. С това завършва предисторията на използването на електричеството в медицината и изучаването на "животинския" електричество.

Появата на физични методи, които осигуряват първична биоинформация, съвременното развитие на електрическата измервателна апаратура, теорията на информацията, автометрията и телеметрията, интегрирането на измерванията - това бележи нов исторически етап в научните, техническите и биомедицинските области на използването на електроенергия.

2 Анамнеза за лъчетерапия и диагноза

В края на деветнадесети век са направени много важни открития. За първи път човек може да види със собственото си око нещо, криещо се зад преграда, непрозрачна за видимата светлина. Конрад Рентген открива така наречените рентгенови лъчи, които могат да проникнат през оптически непрозрачни бариери и да създават сенчести изображения на обекти, скрити зад тях. Открит е и феноменът радиоактивност. Още през 20-ти век, през 1905 г., Айндховен доказа електрическата активност на сърцето. От този момент започва да се развива електрокардиографията.

Лекарите започнаха да получават все повече информация за състоянието на вътрешните органи на пациента, която не можеха да наблюдават без съответните устройства, създадени от инженери въз основа на откритията на физиците. Накрая лекарите получиха възможността да наблюдават функционирането на вътрешните органи.

До началото на Втората световна война водещите физици на планетата, още преди появата на информация за деленето на тежки атоми и колосалното освобождаване на енергия в този случай, стигнаха до заключението, че е възможно да се създаде изкуствен радиоактивен изотопи. Броят на радиоактивните изотопи не се ограничава до естествено известни радиоактивни елементи. Те са известни с всички химични елементи от периодичната таблица. Учените успяха да проследят тяхната химическа история, без да нарушават хода на изследвания процес.

Още през двадесетте години бяха направени опити да се използват естествени радиоактивни изотопи от семейството на радий, за да се определи скоростта на кръвния поток при хората. Но този вид изследване не се използва широко дори за научни цели. Радиоактивните изотопи получиха по-широко приложение в медицинските изследвания, включително диагностичните, през петдесетте години след създаването на ядрени реактори, в който беше доста лесно да се получат големи активности на изкуствено радиоактивни изотопи.

Най-известният пример за едно от първите употреби на изкуствено радиоактивни изотопи е използването на йодни изотопи за изследване на щитовидната жлеза. Методът даде възможност да се разбере причината за заболявания на щитовидната жлеза (гуша) за определени райони на пребиваване. Доказана е връзка между съдържанието на йод в храната и заболяването на щитовидната жлеза. В резултат на тези изследвания ние с вас консумираме готварска сол, в която умишлено се въвеждат неактивни йодни добавки.

В началото за изследване на разпределението на радионуклидите в орган се използваха единични сцинтилационни детектори, които сканираха изследвания орган точка по точка, т.е. го сканира, движейки се по меандърната линия над целия изследван орган. Такова изследване се наричаше сканиране, а устройствата, използвани за това, се наричаха скенери (скенери). С развитието на позиционно чувствителни детектори, които освен факта на регистриране на паднал гама квант, определят и координатата на влизането му в детектора, стана възможно да се види целия изследван орган наведнъж, без да се движи детекторът над него. Понастоящем получаването на изображение на разпределението на радионуклидите в изследвания орган се нарича сцинтиграфия. Въпреки че, най-общо казано, терминът сцинтиграфия е въведен през 1955 г. (Andrews et al.) и първоначално се отнася до сканиране. Сред системите със стационарни детектори, така наречената гама камера, предложена за първи път от Anger през 1958 г., получава най-широко приложение.

Гама камерата позволи значително да се намали времето за получаване на изображение и във връзка с това да се използват радионуклиди с по-кратък живот. Използването на краткотрайни радионуклиди значително намалява дозата на радиационно излагане на тялото на субекта, което дава възможност да се увеличи активността на радиофармацевтичните продукти, прилагани на пациенти. Понастоящем, когато се използва Ts-99t, времето за получаване на едно изображение е част от секундата. Такива кратки времена за получаване на единичен кадър доведоха до появата на динамична сцинтиграфия, когато по време на изследването се получават множество последователни изображения на изследвания орган. Анализът на такава последователност дава възможност да се определи динамиката на промените в активността както в органа като цяло, така и в отделните му части, т.е. има комбинация от динамични и сцинтиграфски изследвания.

С развитието на техниката за получаване на изображения на разпределението на радионуклидите в изследвания орган възниква въпросът за методите за оценка на разпределението на радиофармацевтиката в рамките на изследваната зона, особено при динамичната сцинтиграфия. Сканограмите бяха обработени основно визуално, което стана неприемливо с развитието на динамичната сцинтиграфия. Основният проблем беше невъзможността да се начертаят криви, отразяващи промяната в радиофармацевтичната активност в изследвания орган или в отделните му части. Разбира се, могат да се отбележат редица недостатъци на получените сцинтиграми - наличието на статистически шум, невъзможността за изваждане на фона на околните органи и тъкани, невъзможността за получаване на обобщено изображение в динамична сцинтиграфия въз основа на редица последователни кадри .

Всичко това доведе до появата на компютърно базирани системи за цифрова обработка на сцинтиграми. През 1969 г. Джинума и др. използват възможностите на компютъра за обработка на сцинтиграми, което прави възможно получаването на по-надеждна диагностична информация и в много по-голям обем. В тази връзка компютърно базираните системи за събиране и обработка на сцинтиграфска информация започнаха много интензивно да се въвеждат в практиката на отделите по радионуклидна диагностика. Такива отделения станаха първите практически медицински отделения, в които компютрите бяха широко въведени.

Разработването на цифрови системи за събиране и обработка на сцинтиграфска информация, базирани на компютър, положи основите на принципите и методите за обработка на медицински диагностични изображения, които се използват и при обработката на изображения, получени с помощта на други медицински и физични принципи. Това се отнася за рентгенови изображения, изображения, получени при ултразвукова диагностика и, разбира се, за компютърна томография. От друга страна, развитието на техниките за компютърна томография доведе от своя страна до създаването на емисионни томографи, както еднофотонни, така и позитронни. Развитието на високи технологии за използване на радиоактивни изотопи в медицински диагностични изследвания и нарастващото им използване в клиничната практика доведе до появата на самостоятелна медицинска дисциплина радиоизотопна диагностика, която по-късно беше наречена радионуклидна диагностика според международната стандартизация. Малко по-късно се появява концепцията за нуклеарната медицина, която комбинира методите за използване на радионуклиди, както за диагностика, така и за терапия. С развитието на радионуклидната диагностика в кардиологията (в развитите страни до 30% от общия брой радионуклидни изследвания стават кардиологични) се появява терминът ядрена кардиология.

Друг ексклузив важна групаизследвания с радионуклиди са in vitro изследвания. Този вид изследване не включва въвеждане на радионуклиди в тялото на пациента, а използва радионуклидни методи за определяне на концентрацията на хормони, антитела, лекарства и други клинично важни вещества в кръвни или тъканни проби. Освен това съвременната биохимия, физиология и молекулярна биология не могат да съществуват без методите на радиоактивните индикатори и радиометрия.

В нашата страна масовото въвеждане на методите на ядрената медицина в клиничната практика започва в края на 50-те години на миналия век, след като е издадена заповед на министъра на здравеопазването на СССР (№ 248 от 15 май 1959 г.) за създаване на радиоизотопни диагностични отделения в големи онкологични институции и изграждане на стандартни радиологични сгради, някои от тях все още са в експлоатация. Важна роля изигра и Постановлението на ЦК на КПСС и Министерския съвет на СССР от 14 януари 1960 г. № 58 „За мерките за по-нататъшно подобряване на медицинското обслужване и защита на здравето на населението на СССР “, което предвиждаше широкото въвеждане на радиологичните методи в медицинската практика.

Бързото развитие на ядрената медицина последните годинидоведе до недостиг на рентгенолози и инженери, които са специалисти в областта на радионуклидната диагностика. Резултатът от прилагането на всички радионуклидни техники зависи от две акценти: от детекторна система с достатъчна чувствителност и разделителна способност, от една страна, и от радиофармацевтичен продукт, който осигурява приемливо ниво на натрупване в желания орган или тъкан, от друга страна. Ето защо всеки специалист в областта на нуклеарната медицина трябва да има задълбочено разбиране на физическата основа на радиоактивността и системите за откриване, както и познания за химията на радиофармацевтиците и процесите, които определят локализацията им в определени органи и тъкани. Тази монография не е обикновен преглед на постиженията в областта на радионуклидната диагностика. Представя много оригинален материал, който е резултат от изследванията на неговите автори. Дългогодишен опит в съвместната работа на екипа от разработчици на отдела за радиологично оборудване на ЗАО "VNIIMP-VITA", Раковия център на Руската академия на медицинските науки, Научно-производствения комплекс по кардиология на Министерството на здравеопазването на Руската федерация, Научноизследователският институт по кардиология на Томския научен център на Руската академия на медицинските науки, Асоциацията на медицинските физици на Русия направи възможно разглеждането на теоретичните въпроси на радионуклидното изображение, практическото прилагане на такива техники и получаването на най-информативните диагностични резултати за клиничната практика.

Развитието на медицинските технологии в областта на радионуклидната диагностика е неразривно свързано с името на Сергей Дмитриевич Калашников, който дълги години работи в тази посока във Всесъюзния научноизследователски институт по медицинско оборудване и ръководи създаването на първия руски томограф. гама камера GKS-301.

5. Кратка история на ултразвуковата терапия

Ултразвуковата технология започва да се развива по време на Първата световна война. Точно тогава, през 1914 г., при тестване на нов ултразвуков излъчвател в голям лабораторен аквариум, изключителният френски експериментален физик Пол Ланжевен открива, че рибата, когато е изложена на ултразвук, се притеснява, помята, след това се успокоява, но след известно време започнаха да умират. Така случайно е проведен първият експеримент, от който започва изследването на биологичния ефект на ултразвука. В края на 20-те години на XX век. Направени са първите опити за използване на ултразвук в медицината. А през 1928 г. германските лекари вече са използвали ултразвук за лечение на ушни заболявания при хората. През 1934 г. съветският отоларинголог E.I. Анохриенко въведе ултразвуковия метод в терапевтичната практика и беше първият в света, който проведе комбинирано лечение с ултразвук и електрически ток. Скоро ултразвукът стана широко използван във физиотерапията, бързо спечели слава като много ефективен инструмент. Преди да се приложи ултразвук за лечение на човешки заболявания, ефектът му е внимателно тестван върху животни, но новите методи дойдоха в практическата ветеринарна медицина едва след като бяха широко използвани в медицината. Първите ултразвукови апарати бяха много скъпи. Цената, разбира се, няма значение, когато става въпрос за здравето на хората, но в селскостопанското производство това трябва да се има предвид, тъй като не трябва да е нерентабилно. Първите ултразвукови методи на лечение се основават на чисто емпирични наблюдения, но успоредно с развитието на ултразвуковата физиотерапия се развиват изследвания на механизмите на биологичното действие на ултразвука. Техните резултати позволиха да се направят корекции в практиката на използване на ултразвук. През 1940-1950 г. например се смяташе, че ултразвукът с интензитет до 5 ... 6 W / кв. см или дори до 10 W / кв. см е ефективен за терапевтични цели. Скоро обаче интензивността на ултразвука, използван в медицината и ветеринарната медицина, започва да намалява. Така през 60-те години на ХХ век. максималният интензитет на ултразвука, генериран от физиотерапевтичните устройства, е намалял до 2...3 W/sq.cm, а произвежданите в момента устройства излъчват ултразвук с интензитет не повече от 1 W/sq.cm. Но днес в медицинската и ветеринарна физиотерапия най-често се използва ултразвук с интензитет 0,05-0,5 W / кв. см.

Заключение

Разбира се, не успях да обхвана историята на развитието на медицинската физика в изцяло, защото иначе трябваше да говоря за всяко физическо откритие в детайли. Но все пак посочих основните етапи в развитието на меда. физици: произходът му не води началото си от 20-ти век, както мнозина вярват, а много по-рано, в древни времена. Днес откритията от онова време ще ни се сторят дреболии, но всъщност за този период това беше несъмнен пробив в развитието.

Трудно е да се надцени приносът на физиците за развитието на медицината. Да вземем Леонардо да Винчи, който описва механиката на ставните движения. Ако погледнете обективно неговите изследвания, можете да разберете, че съвременната наука за ставите включва по-голямата част от неговите трудове. Или Харви, който пръв доказа затварянето на кръвообращението. Затова ми се струва, че трябва да оценим приноса на физиците към развитието на медицината.

Списък на използваната литература

1. "Основи на взаимодействието на ултразвука с биологични обекти." Ултразвук в медицината, ветеринарната медицина и експерименталната биология. (Автори: Акопян В.Б., Ершов Ю.А., редактиран от Щукин С.И., 2005 г.)

Оборудване и методи за радионуклидна диагностика в медицината. Калантаров К.Д., Калашников С.Д., Костилев В.А. и други, изд. Викторова В.А.

Харламов И.Ф. Педагогика. - М.: Гардарики, 1999. - 520 с; страница 391

Електричество и човек; Маноилов В.Е. ; Енергоатомиздат 1998, с. 75-92

Чередниченко Т.В. Музиката в историята на културата. - Долгопрудни: Алегро-прес, 1994. С. 200

Всекидневният живот на Древен Рим през обектива на удоволствието, Жан-Ноел Робър, Младата гвардия, 2006 г., стр. 61

Платон. Диалози; Мисъл, 1986, с. 693

Декарт Р. Творби: В 2 т. - Т. 1. - М.: Мисъл, 1989. Стр. 280, 278

Платон. Диалози – Тимей; Мисъл, 1986, с. 1085

Леонардо да Винчи. Избрани произведения. В 2 т. Т. 1. / Препечатка от изд. 1935 - М.: Ладомир, 1995.

Аристотел. Работи в четири тома. T.1.Ed.V. Ф. Асмус. М.,<Мысль>, 1976, стр. 444, 441

Списък с интернет ресурси:

Звукова терапия - Nag-Cho http://tanadug.ru/tibetan-medicine/healing/sound-healing

(дата на лечение 18.09.12)

История на фототерапията - http://www.argo-shop.com.ua/article-172.html (достъп на 21.09.12)

Лечение на пожар - http://newagejournal.info/lechenie-ognem-ili-moksaterapia/ (достъп на 21.09.12)

Източна медицина - (дата на достъп 22.09.12)://arenda-ceragem.narod2.ru/eto_nuzhno_znat/vostochnaya_meditsina_vse_luchshee_lyudyam

Те промениха нашия свят и оказаха значително влияние върху живота на много поколения.

Велики физици и техните открития

(1856-1943) - изобретател в областта на електротехниката и радиотехниката от сръбски произход. Никола се нарича бащата на съвременното електричество. Той прави много открития и изобретения, като получава над 300 патента за творенията си във всички страни, където е работил. Никола Тесла беше не само теоретичен физик, но и брилянтен инженер, който създава и тества своите изобретения.
Тесла открива променлив ток, безжично предаване на енергия, електричество, работата му довежда до откриването на рентгеновите лъчи, създава машина, която причинява вибрации на земната повърхност. Никола прогнозира настъпването на ерата на роботите, способни да вършат всякаква работа.

(1643-1727) - един от бащите на класическата физика. Той обоснова движението на планетите от Слънчевата система около слънцето, както и началото на приливи и отливи. Нютон създава основата на съвременната физическа оптика. Върхът на работата му е добре познатият закон за всемирното привличане.

Джон Далтън- английски физикохимик. Той открива закона за равномерното разширение на газовете при нагряване, закона за множеството съотношения, феномена на полимерите (например етилен и бутилен).Създател на атомната теория за структурата на материята.

Майкъл Фарадей(1791 - 1867) - английски физик и химик, основател на теорията на електромагнитното поле. Той направи толкова много научни открития в живота си, че десетина учени биха били достатъчни, за да увековечат името му.

(1867 - 1934) - физик и химик от полски произход. Заедно със съпруга си тя открила елементите радий и полоний. Работил върху радиоактивността.

Робърт Бойл(1627 – 1691) – английски физик, химик и теолог. Заедно с Р. Таунли той установява зависимостта на обема на същата маса въздух от налягането при постоянна температура (закон на Бойл-Мариот).

Ърнест Ръдърфорд- Английски физик, разкрива природата на предизвиканата радиоактивност, открива излъчването на торий, радиоактивния разпад и неговия закон. Ръдърфорд често с право е наричан един от титаните на физиката на ХХ век.

- немски физик, създател на общата теория на относителността. Той предполага, че всички тела не се привличат едно друго, както се смяташе от времето на Нютон, а огъват околното пространство и време. Айнщайн е написал над 350 статии по физика. Той е създател на специалната (1905) и общата теория на относителността (1916), принципа за еквивалентност на масата и енергията (1905). Разработва много научни теории: квантов фотоелектричен ефект и квантов топлинен капацитет. Заедно с Планк той разработва основите на квантовата теория, представляваща основата на съвременната физика.

Александър Столетов- Руски физик, установи, че големината на фототока на насищане е пропорционална на светлинния поток, падащ върху катода. Той се доближи до установяване на законите за електрическите разряди в газовете.

(1858-1947) - немски физик, създател на квантовата теория, която направи истинска революция във физиката. Класическата физика, за разлика от съвременната физика, сега означава „физика преди Планк“.

Пол Дирак- английски физик, открил статистическото разпределение на енергията в система от електрони. Той получи Нобелова награда по физика „за откриването на нови продуктивни форми на атомната теория“.