Penemuan paling signifikan dalam sejarah kedokteran. Penemuan ilmiah hebat yang dibuat dalam mimpi

Doktor Ilmu Biologi Y. PETRENKO.

Beberapa tahun yang lalu, Fakultas Kedokteran Fundamental dibuka di Universitas Negeri Moskow, yang melatih para dokter dengan pengetahuan luas dalam disiplin ilmu alam: matematika, fisika, kimia, dan biologi molekuler. Namun pertanyaan tentang seberapa penting pengetahuan dasar bagi seorang dokter terus menimbulkan perdebatan sengit.

Sains dan kehidupan // Ilustrasi

Di antara simbol-simbol kedokteran yang digambarkan pada pedimen gedung perpustakaan Universitas Kedokteran Negeri Rusia adalah harapan dan penyembuhan.

Sebuah lukisan dinding di serambi Universitas Kedokteran Negeri Rusia, yang menggambarkan para dokter hebat di masa lalu, duduk sambil berpikir di satu meja panjang.

W. Gilbert (1544-1603), dokter istana Ratu Inggris, naturalis yang menemukan magnet bumi.

T. Jung (1773-1829), dokter dan fisikawan Inggris terkenal, salah satu pencipta teori gelombang cahaya.

J.-B. L. Foucault (1819-1868), dokter Prancis yang menyukai penelitian fisik. Dengan bantuan bandul sepanjang 67 meter, ia membuktikan rotasi Bumi pada porosnya dan membuat banyak penemuan di bidang optik dan magnet.

JR Mayer (1814-1878), dokter Jerman yang menetapkan prinsip dasar hukum kekekalan energi.

G. Helmholtz (1821-1894), dokter Jerman, mempelajari optik fisiologis dan akustik, merumuskan teori energi bebas.

Apakah perlu mengajarkan fisika kepada dokter masa depan? Baru-baru ini, pertanyaan ini menjadi perhatian banyak orang, dan tidak hanya mereka yang melatih para profesional di bidang kedokteran. Seperti biasa, dua pendapat ekstrem muncul dan berbenturan. Mereka yang mendukung melukiskan gambaran suram, yang merupakan akibat dari pengabaian disiplin-disiplin dasar dalam pendidikan. Mereka yang "melawan" percaya bahwa pendekatan kemanusiaan harus mendominasi dalam kedokteran dan bahwa seorang dokter pertama-tama harus menjadi psikolog.

KRISIS OBAT DAN KRISIS MASYARAKAT

Pengobatan teoretis dan praktis modern telah mencapai kesuksesan besar, dan pengetahuan fisik sangat membantunya dalam hal ini. Namun dalam artikel-artikel ilmiah dan jurnalistik, suara-suara tentang krisis kedokteran pada umumnya dan pendidikan kedokteran pada khususnya tidak berhenti terdengar. Pasti ada fakta yang bersaksi tentang krisis - ini adalah penampilan penyembuh "ilahi", dan kebangkitan metode penyembuhan eksotis. Mantra seperti "abracadabra" dan jimat seperti kaki katak kembali digunakan, seperti pada zaman prasejarah. Neovitalisme semakin populer, salah satu pendirinya, Hans Driesch, percaya bahwa esensi dari fenomena kehidupan adalah entelechy (semacam jiwa), bertindak di luar ruang dan waktu, dan bahwa makhluk hidup tidak dapat direduksi menjadi seperangkat fisik. dan fenomena kimia. Pengakuan entelechy sebagai kekuatan vital menyangkal pentingnya disiplin fisik dan kimia untuk kedokteran.

Banyak contoh dapat dikutip tentang bagaimana ide-ide pseudo-ilmiah menggantikan dan menggantikan yang asli pengetahuan ilmiah. Mengapa ini terjadi? Menurut Francis Crick, seorang peraih Nobel dan penemu struktur DNA, ketika suatu masyarakat menjadi sangat kaya, kaum muda menunjukkan keengganan untuk bekerja: mereka lebih suka menjalani kehidupan yang mudah dan melakukan hal-hal sepele seperti astrologi. Hal ini berlaku tidak hanya untuk negara-negara kaya.

Adapun krisis kedokteran, hanya dapat diatasi dengan menaikkan tingkat fundamentalitas. Secara umum diyakini bahwa fundamentalitas lebih level tinggi generalisasi ide-ide ilmiah, dalam hal ini - ide tentang sifat manusia. Tetapi bahkan di jalan ini seseorang dapat mencapai paradoks, misalnya, untuk menganggap seseorang sebagai objek kuantum, yang sepenuhnya abstrak dari proses fisikokimia yang terjadi di dalam tubuh.

DOKTER-PIKIRAN ATAU DOKTER-GURU?

Tidak ada yang menyangkal bahwa keyakinan pasien dalam penyembuhan memainkan peran penting, kadang-kadang bahkan menentukan (ingat efek plasebo). Jadi dokter seperti apa yang dibutuhkan pasien? Dengan percaya diri mengucapkan: "Anda akan sehat" atau merenungkan untuk waktu yang lama obat mana yang harus dipilih untuk mendapatkan efek maksimal dan pada saat yang sama tidak membahayakan?

Menurut memoar orang-orang sezamannya, ilmuwan Inggris yang terkenal, pemikir dan dokter Thomas Jung (1773-1829) sering membeku dalam keragu-raguan di samping tempat tidur pasien, ragu-ragu dalam menegakkan diagnosis, sering terdiam lama, terjun ke diri. Dia dengan jujur ​​dan susah payah mencari kebenaran dalam subjek yang paling kompleks dan membingungkan, yang tentangnya dia menulis: "Tidak ada sains yang melampaui kedokteran dalam hal kompleksitas. Ini melampaui batas pikiran manusia."

Dari sudut pandang psikologi, dokter-pemikir tidak banyak sesuai dengan citra dokter yang ideal. Dia tidak memiliki keberanian, kesombongan, ketabahan, sering kali menjadi ciri orang bodoh. Mungkin, inilah sifat seseorang: jatuh sakit, mengandalkan tindakan cepat dan energik dari dokter, dan bukan pada refleksi. Tetapi, seperti yang dikatakan Goethe, "tidak ada yang lebih mengerikan daripada ketidaktahuan yang aktif." Jung, sebagai seorang dokter, tidak mendapatkan popularitas besar di antara pasien, tetapi di antara rekan-rekannya otoritasnya tinggi.

FISIKA DIBUAT OLEH DOKTER

Kenali diri Anda dan Anda akan mengenal seluruh dunia. Yang pertama adalah kedokteran, yang kedua adalah fisika. Pada awalnya, hubungan antara kedokteran dan fisika dekat, bukan tanpa alasan bahwa kongres bersama ilmuwan alam dan dokter berlangsung hingga awal abad ke-20. Dan omong-omong, fisika sebagian besar diciptakan oleh para dokter, dan mereka sering kali didorong untuk meneliti dengan pertanyaan-pertanyaan yang diajukan oleh obat-obatan.

Dokter-pemikir zaman kuno adalah yang pertama memikirkan pertanyaan tentang apa itu panas. Mereka tahu bahwa kesehatan seseorang berhubungan dengan kehangatan tubuhnya. Galen besar (abad II M) memperkenalkan konsep "suhu" dan "derajat", yang menjadi dasar bagi fisika dan disiplin ilmu lainnya. Jadi para dokter zaman dahulu meletakkan dasar-dasar ilmu panas dan menemukan termometer pertama.

William Gilbert (1544-1603), dokter Ratu Inggris, mempelajari sifat-sifat magnet. Dia menyebut Bumi sebagai magnet besar, membuktikannya secara eksperimental dan menghasilkan model untuk menggambarkan magnetisme bumi.

Thomas Jung, yang telah disebutkan, adalah seorang dokter praktik, tetapi dia juga membuat penemuan-penemuan hebat di banyak bidang fisika. Dia dianggap, bersama dengan Fresnel, pencipta optik gelombang. Ngomong-ngomong, Jung-lah yang menemukan salah satu cacat visual - buta warna (ketidakmampuan membedakan warna merah dan hijau). Ironisnya, penemuan ini diabadikan dalam kedokteran bukan nama dokter Jung, tetapi fisikawan Dalton, yang pertama kali menemukan cacat ini.

Julius Robert Mayer (1814-1878), yang berjasa besar dalam penemuan hukum kekekalan energi, menjabat sebagai dokter di kapal Belanda Jawa. Dia memperlakukan pelaut dengan pertumpahan darah, yang pada waktu itu dianggap sebagai obat untuk semua penyakit. Pada kesempatan ini, mereka bahkan bercanda bahwa para dokter melepaskan lebih banyak darah manusia daripada yang tumpah di medan perang sepanjang sejarah umat manusia. Meyer mencatat bahwa ketika sebuah kapal berada di daerah tropis, darah vena hampir seringan darah arteri selama pertumpahan darah (biasanya darah vena lebih gelap). Dia menyarankan bahwa tubuh manusia, seperti mesin uap, di daerah tropis, pada suhu udara tinggi, ia mengkonsumsi lebih sedikit "bahan bakar", dan karenanya mengeluarkan lebih sedikit "asap", sehingga darah vena menjadi cerah. Selain itu, setelah memikirkan kata-kata seorang navigator bahwa selama badai air di laut memanas, Meyer sampai pada kesimpulan bahwa pasti ada hubungan tertentu antara kerja dan panas di mana-mana. Ia mengungkapkan ketentuan yang menjadi dasar hukum kekekalan energi.

Ilmuwan Jerman terkemuka Hermann Helmholtz (1821-1894), juga seorang dokter, terlepas dari Mayer merumuskan hukum kekekalan energi dan menyatakannya dalam bentuk matematika modern, yang masih digunakan oleh semua orang yang mempelajari dan menggunakan fisika. Selain itu, Helmholtz membuat penemuan besar di bidang fenomena elektromagnetik, termodinamika, optik, akustik, serta dalam fisiologi penglihatan, pendengaran, sistem saraf dan otot, menemukan sejumlah perangkat penting. Setelah menerima pendidikan kedokteran dan menjadi dokter profesional, ia mencoba menerapkan fisika dan matematika untuk penelitian fisiologis. Pada usia 50, seorang dokter profesional menjadi profesor fisika, dan pada tahun 1888 - direktur Institut Fisika dan Matematika di Berlin.

Dokter Prancis Jean-Louis Poiseuille (1799-1869) secara eksperimental mempelajari kekuatan jantung sebagai pompa yang memompa darah, dan menyelidiki hukum pergerakan darah di vena dan kapiler. Meringkas hasil yang diperoleh, ia memperoleh formula yang ternyata sangat penting untuk fisika. Untuk layanan fisika, unit viskositas dinamis, ketenangan, dinamai menurut namanya.

Gambar yang menunjukkan kontribusi kedokteran terhadap perkembangan fisika terlihat cukup meyakinkan, tetapi beberapa goresan lagi dapat ditambahkan padanya. Setiap pengendara telah mendengar tentang poros kardan yang mentransmisikan gerakan rotasi pada sudut yang berbeda, tetapi hanya sedikit orang yang tahu bahwa itu ditemukan oleh dokter Italia Gerolamo Cardano (1501-1576). Pendulum Foucault yang terkenal, yang mempertahankan bidang osilasi, menyandang nama ilmuwan Prancis Jean-Bernard-Leon Foucault (1819-1868), seorang dokter pendidikan. Dokter Rusia yang terkenal Ivan Mikhailovich Sechenov (1829-1905), yang namanya Akademi Medis Negeri Moskow, terlibat dalam kimia fisik dan menetapkan hukum fisika dan kimia penting yang menjelaskan perubahan kelarutan gas dalam media berair, tergantung pada keberadaan elektrolit di dalamnya. Hukum ini masih dipelajari oleh mahasiswa, dan tidak hanya di sekolah kedokteran.

"KAMI TIDAK MEMAHAMI FORMULA!"

Tidak seperti dokter di masa lalu, banyak mahasiswa kedokteran saat ini tidak mengerti mengapa mereka diajarkan sains. Saya ingat satu cerita dari latihan saya. Keheningan yang intens, mahasiswa tahun kedua Fakultas Kedokteran Dasar Universitas Negeri Moskow menulis sebuah ujian. Topiknya adalah fotobiologi dan aplikasinya dalam kedokteran. Perhatikan bahwa pendekatan fotobiologis berdasarkan prinsip fisika dan kimia dari aksi cahaya pada materi sekarang diakui sebagai yang paling menjanjikan untuk pengobatan penyakit onkologis. Ketidaktahuan bagian ini, dasar-dasarnya merupakan kerusakan serius dalam pendidikan kedokteran. Soal-soalnya tidak terlalu rumit, semuanya dalam kerangka materi kuliah dan seminar. Namun hasilnya mengecewakan: hampir separuh siswa menerima deuce. Dan untuk semua orang yang tidak mengatasi tugas itu, satu hal adalah karakteristik - mereka tidak mengajar fisika di sekolah atau mengajarkannya melalui lengan baju mereka. Bagi sebagian orang, subjek ini mengilhami horor nyata. Dalam setumpuk kertas ujian, saya menemukan selembar puisi. Mahasiswa, yang tidak dapat menjawab pertanyaan, mengeluh dalam bentuk puitis bahwa dia harus menjejalkan bukan bahasa Latin (siksaan abadi mahasiswa kedokteran), tetapi fisika, dan pada akhirnya dia berseru: "Apa yang harus dilakukan? Bagaimanapun, kami adalah dokter , kami tidak dapat memahami rumusnya!" Penyair muda, yang dalam puisinya menyebut kontrol "hari kiamat", tidak tahan dengan ujian fisika dan akhirnya dipindahkan ke Fakultas Ilmu Budaya.

Ketika mahasiswa, calon dokter, mengoperasi tikus, tidak akan pernah terpikir oleh siapa pun untuk bertanya mengapa ini perlu, meskipun organisme manusia dan tikus sangat berbeda. Mengapa dokter masa depan membutuhkan fisika tidak begitu jelas. Tetapi bisakah seorang dokter yang tidak memahami hukum dasar fisika secara kompeten bekerja dengan peralatan diagnostik paling kompleks yang "diisi" oleh klinik modern? Ngomong-ngomong, banyak siswa, setelah mengatasi kegagalan pertama, mulai terlibat dalam biofisika dengan antusias. Pada akhirnya tahun ajaran ketika topik seperti "Sistem molekuler dan keadaan kacau", "Prinsip analisis baru pH-metri", "Sifat fisik transformasi kimia zat", "Regulasi antioksidan dari proses peroksidasi lipid" dipelajari, mahasiswa tahun kedua menulis: "Kami menemukan hukum dasar yang menentukan dasar kehidupan dan, mungkin, alam semesta. Mereka ditemukan bukan berdasarkan konstruksi teoretis spekulatif, tetapi dalam eksperimen objektif yang nyata. Sulit bagi kami, tetapi menarik." Mungkin di antara orang-orang ini ada Fedorov, Ilizarov, Shumakov di masa depan.

“Cara terbaik untuk mempelajari sesuatu adalah dengan menemukannya sendiri,” kata fisikawan dan penulis Jerman Georg Lichtenberg. “Apa yang Anda paksa untuk temukan sendiri meninggalkan jalan dalam pikiran Anda yang dapat Anda gunakan lagi saat dibutuhkan.” Prinsip pengajaran yang paling efektif ini setua dunia. Ini mendasari "metode Socrates" dan disebut prinsip belajar aktif. Berdasarkan prinsip inilah pengajaran biofisika di Fakultas Kedokteran Dasar dibangun.

MENGEMBANGKAN FUNDAMENTALITAS

Fundamentalitas kedokteran adalah kunci untuk kelangsungannya saat ini dan perkembangannya di masa depan. Adalah mungkin untuk benar-benar mencapai tujuan dengan mempertimbangkan tubuh sebagai sistem sistem dan mengikuti jalur pemahaman yang lebih mendalam tentang pemahaman fisiko-kimiawinya. Bagaimana dengan pendidikan kedokteran? Jawabannya jelas: untuk meningkatkan tingkat pengetahuan siswa di bidang fisika dan kimia. Pada tahun 1992, Fakultas Kedokteran Dasar didirikan di Universitas Negeri Moskow. Tujuannya tidak hanya untuk mengembalikan kedokteran ke universitas, tetapi juga, tanpa mengurangi kualitas pelatihan medis, untuk secara tajam memperkuat basis pengetahuan ilmiah-alam dari dokter masa depan. Tugas seperti itu membutuhkan kerja intensif baik guru maupun siswa. Mahasiswa diharapkan untuk secara sadar memilih pengobatan dasar daripada pengobatan konvensional.

Bahkan sebelumnya, upaya serius ke arah ini adalah pembentukan fakultas kedokteran-biologis di Universitas Kedokteran Negeri Rusia. Selama 30 tahun kerja fakultas, sejumlah besar spesialis medis telah dilatih: ahli biofisika, ahli biokimia, dan sibernetika. Namun permasalahan fakultas ini hingga saat ini lulusannya hanya bisa melakukan penelitian ilmiah kedokteran, tidak memiliki hak untuk merawat pasien. Sekarang masalah ini sedang dipecahkan - di Universitas Kedokteran Negeri Rusia, bersama dengan Institut Pelatihan Dokter Tingkat Lanjut, sebuah kompleks pendidikan dan ilmiah telah dibuat, yang memungkinkan siswa senior untuk menjalani pelatihan medis tambahan.

Doktor Ilmu Biologi Y. PETRENKO.

Tahun lalu sangat bermanfaat bagi sains. Kemajuan khusus yang telah dicapai para ilmuwan di bidang kedokteran. Umat ​​manusia telah membuat penemuan-penemuan yang menakjubkan, terobosan-terobosan ilmiah dan menciptakan banyak obat-obatan bermanfaat yang tentunya akan segera tersedia secara cuma-cuma. Kami mengundang Anda untuk membiasakan diri dengan sepuluh terobosan medis paling menakjubkan tahun 2015, yang pasti akan memberikan kontribusi serius bagi pengembangan layanan medis dalam waktu dekat.

Penemuan teixobacterin

Pada tahun 2014, Organisasi Kesehatan Dunia memperingatkan semua orang bahwa umat manusia sedang memasuki apa yang disebut era pasca-antibiotik. Dan memang, dia benar. Ilmu pengetahuan dan kedokteran belum menghasilkan, memang, jenis antibiotik baru sejak 1987. Namun, penyakit tidak tinggal diam. Setiap tahun, muncul infeksi baru yang lebih resisten terhadap obat yang ada. Ini telah menjadi masalah dunia nyata. Namun, pada tahun 2015, para ilmuwan membuat penemuan yang, menurut mereka, akan membawa perubahan dramatis.

Para ilmuwan telah menemukan kelas baru antibiotik dari 25 antimikroba, termasuk yang sangat penting yang disebut teixobactin. Antibiotik ini menghancurkan mikroba dengan menghalangi kemampuannya untuk menghasilkan sel-sel baru. Dengan kata lain, mikroba, di bawah pengaruh obat ini, tidak dapat mengembangkan dan mengembangkan resistensi terhadap obat dari waktu ke waktu. Teixobactin sekarang telah terbukti sangat efektif melawan Staphylococcus aureus yang resisten dan beberapa bakteri penyebab tuberkulosis.

Tes laboratorium teixobactin dilakukan pada tikus. Sebagian besar percobaan telah menunjukkan keefektifan obat. Uji coba manusia akan dimulai pada 2017.

Dokter telah menumbuhkan pita suara baru

Salah satu bidang yang paling menarik dan menjanjikan dalam kedokteran adalah regenerasi jaringan. Pada tahun 2015, daftar dibuat ulang metode buatan tubuh diisi ulang dengan item baru. Para dokter dari University of Wisconsin telah belajar menumbuhkan pita suara manusia, sebenarnya, dari nol.
Sekelompok ilmuwan yang dipimpin oleh Dr. Nathan Welhan melakukan bioengineered untuk membuat jaringan yang dapat meniru kerja selaput lendir pita suara, yaitu jaringan itu, yang diwakili oleh dua lobus pita suara, yang bergetar untuk menciptakan ucapan manusia . Sel donor, dari mana ligamen baru kemudian tumbuh, diambil dari lima pasien sukarelawan. Di laboratorium, dalam dua minggu, para ilmuwan menumbuhkan jaringan yang diperlukan, setelah itu mereka menambahkannya ke model laring buatan.

Suara yang dihasilkan oleh pita suara yang dihasilkan digambarkan oleh para ilmuwan sebagai suara metalik dan dibandingkan dengan suara robot kazoo (alat musik tiup mainan). Namun, para ilmuwan yakin bahwa pita suara yang mereka buat dalam kondisi nyata (yaitu, ketika ditanamkan dalam organisme hidup) akan terdengar hampir seperti yang asli.

Dalam salah satu percobaan terbaru pada tikus laboratorium yang dicangkokkan dengan kekebalan manusia, para peneliti memutuskan untuk menguji apakah tubuh tikus akan menolak jaringan baru. Untungnya, ini tidak terjadi. Dr Welham yakin bahwa jaringan tidak akan ditolak oleh tubuh manusia juga.

Obat kanker bisa membantu pasien Parkinson

Tisinga (atau nilotinib) adalah obat yang diuji dan disetujui yang biasa digunakan untuk mengobati orang dengan tanda-tanda leukemia. Namun, sebuah studi baru oleh Georgetown University Medical Center menunjukkan bahwa obat Tasinga mungkin merupakan alat yang sangat ampuh untuk mengendalikan gejala motorik pada orang dengan penyakit Parkinson, meningkatkan fungsi motorik mereka dan mengendalikan gejala non-motorik penyakit tersebut.

Fernando Pagan, salah satu dokter yang melakukan penelitian ini, percaya bahwa terapi nilotinib mungkin merupakan metode pertama yang efektif untuk mengurangi penurunan fungsi kognitif dan motorik pada pasien dengan penyakit neurodegeneratif seperti penyakit Parkinson.

Para ilmuwan memberikan peningkatan dosis nilotinib kepada 12 pasien sukarelawan selama enam bulan. Semua 12 pasien yang menyelesaikan uji coba obat ini sampai akhir, terjadi peningkatan fungsi motorik. 10 di antaranya menunjukkan peningkatan yang signifikan.

Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk menguji keamanan dan tidak berbahayanya nilotinib pada manusia. Dosis obat yang digunakan jauh lebih sedikit dari dosis yang biasa diberikan pada penderita leukemia. Terlepas dari kenyataan bahwa obat itu menunjukkan keefektifannya, penelitian itu masih dilakukan pada sekelompok kecil orang tanpa melibatkan kelompok kontrol. Oleh karena itu, sebelum Tasinga digunakan sebagai terapi penyakit Parkinson, perlu dilakukan beberapa percobaan dan studi ilmiah lagi.

Peti cetak 3D pertama di dunia

Selama beberapa tahun terakhir, teknologi pencetakan 3D telah merambah banyak bidang, menghasilkan penemuan, perkembangan, dan metode produksi baru yang menakjubkan. Pada tahun 2015, dokter dari Rumah Sakit Universitas Salamanca di Spanyol melakukan operasi pertama di dunia untuk mengganti dada pasien yang rusak dengan prostesis cetak 3D baru.

Pria itu menderita jenis sarkoma yang langka, dan para dokter tidak punya pilihan lain. Untuk menghindari penyebaran tumor lebih jauh ke seluruh tubuh, para ahli mengangkat hampir seluruh tulang dada dari seseorang dan mengganti tulang dengan implan titanium.

Biasanya, implan untuk sebagian besar kerangka terbuat dari berbagai macam bahan yang dapat aus seiring waktu. Selain itu, penggantian artikulasi tulang yang kompleks seperti tulang sternum, yang biasanya unik pada setiap kasus, mengharuskan dokter untuk memindai tulang dada seseorang dengan hati-hati untuk merancang implan dengan ukuran yang tepat.

Diputuskan untuk menggunakan paduan titanium sebagai bahan untuk tulang dada baru. Setelah melakukan pemindaian CT 3D presisi tinggi, para ilmuwan menggunakan printer Arcam senilai $1,3 juta untuk membuat peti titanium baru. Operasi untuk memasang tulang dada baru untuk pasien berhasil, dan orang tersebut telah menyelesaikan rehabilitasi penuh.

Dari sel kulit hingga sel otak

Para ilmuwan dari California's Salk Institute di La Jolla mengabdikan tahun lalu untuk penelitian tentang otak manusia. Mereka telah mengembangkan metode untuk mengubah sel-sel kulit menjadi sel-sel otak dan telah menemukan beberapa area yang berguna penerapan teknologi baru.

Perlu dicatat bahwa para ilmuwan telah menemukan cara untuk mengubah sel-sel kulit menjadi sel-sel otak tua, yang menyederhanakan penggunaannya lebih lanjut, misalnya, dalam penelitian tentang penyakit Alzheimer dan Parkinson dan hubungannya dengan efek penuaan. Secara historis, sel-sel otak hewan telah digunakan untuk penelitian semacam itu, namun para ilmuwan, dalam hal ini, memiliki keterbatasan dalam kemampuannya.

Baru-baru ini, para ilmuwan telah mampu mengubah sel punca menjadi sel otak yang dapat digunakan untuk penelitian. Namun, ini adalah proses yang agak melelahkan, dan hasilnya adalah sel-sel yang tidak dapat meniru kerja otak orang tua.

Begitu para peneliti mengembangkan cara untuk membuat sel-sel otak secara artifisial, mereka mengalihkan perhatian mereka untuk menciptakan neuron yang akan memiliki kemampuan untuk memproduksi serotonin. Dan meskipun sel-sel yang dihasilkan hanya memiliki sebagian kecil dari kemampuan otak manusia, mereka secara aktif membantu para ilmuwan dalam penelitian dan menemukan obat untuk penyakit dan gangguan seperti autisme, skizofrenia dan depresi.

Pil kontrasepsi untuk pria

Ilmuwan Jepang di Institut Penelitian Penyakit Mikroba di Osaka telah menerbitkan sebuah makalah ilmiah baru, yang menurutnya, dalam waktu tidak terlalu lama, kami akan dapat memproduksi pil kontrasepsi untuk pria. Dalam pekerjaan mereka, para ilmuwan menggambarkan studi tentang obat "Tacrolimus" dan "Cyxlosporin A".

Biasanya, obat ini digunakan setelah transplantasi organ untuk menekan sistem kekebalan tubuh sehingga tidak menolak jaringan baru. Blokade terjadi karena penghambatan produksi enzim kalsineurin, yang mengandung protein PPP3R2 dan PPP3CC yang biasanya ditemukan dalam air mani pria.

Dalam studi mereka pada tikus laboratorium, para ilmuwan menemukan bahwa segera setelah protein PPP3CC tidak diproduksi dalam organisme hewan pengerat, fungsi reproduksi mereka berkurang tajam. Hal ini mendorong para peneliti untuk menyimpulkan bahwa jumlah protein yang tidak mencukupi dapat menyebabkan kemandulan. Setelah penelitian yang lebih cermat, para ahli menyimpulkan bahwa protein ini memberikan sel sperma fleksibilitas dan kekuatan serta energi yang diperlukan untuk menembus membran sel telur.

Pengujian pada tikus sehat hanya mengkonfirmasi penemuan mereka. Hanya lima hari menggunakan obat "Tacrolimus" dan "Cyxlosporin A" menyebabkan kemandulan total pada tikus. Namun, fungsi reproduksi mereka pulih sepenuhnya hanya seminggu setelah mereka berhenti memberikan obat ini. Penting untuk dicatat bahwa kalsineurin bukanlah hormon, jadi penggunaan obat-obatan sama sekali tidak mengurangi hasrat seksual dan rangsangan tubuh.

Meskipun hasil yang menjanjikan, itu akan memakan waktu beberapa tahun untuk membuat pria sejati pil KB. Sekitar 80 persen studi tikus tidak berlaku untuk kasus manusia. Namun, para ilmuwan masih berharap untuk sukses, karena efektivitas obat telah terbukti. Selain itu, obat serupa telah melewati uji klinis pada manusia dan digunakan secara luas.

segel DNA

Teknologi pencetakan 3D telah menciptakan industri baru yang unik - pencetakan dan penjualan DNA. Benar, istilah “pencetakan” di sini lebih cenderung digunakan secara khusus untuk tujuan komersial, dan tidak selalu menggambarkan apa yang sebenarnya terjadi di area ini.

Kepala eksekutif Cambrian Genomics menjelaskan bahwa proses tersebut paling baik dijelaskan dengan frasa "pemeriksaan kesalahan" daripada "pencetakan". Jutaan keping DNA ditempatkan pada substrat logam kecil dan dipindai oleh komputer, yang memilih untaian yang pada akhirnya akan membentuk seluruh untai DNA. Setelah itu, koneksi yang diperlukan dipotong dengan hati-hati dengan laser dan ditempatkan di rantai baru, yang sebelumnya dipesan oleh klien.

Perusahaan seperti Cambrian percaya bahwa di masa depan manusia akan dapat menciptakan organisme baru hanya untuk bersenang-senang dengan perangkat keras dan perangkat lunak komputer khusus. Tentu saja, asumsi seperti itu akan segera menyebabkan kemarahan orang-orang yang meragukan kebenaran etis dan kegunaan praktis dari studi dan peluang ini, tetapi cepat atau lambat, tidak peduli bagaimana kita menginginkannya atau tidak, kita akan sampai pada ini.

Sekarang, pencetakan DNA menunjukkan sedikit janji di bidang medis. Pembuat obat dan perusahaan riset adalah salah satu pelanggan pertama untuk perusahaan seperti Cambrian.

Para peneliti di Institut Karolinska di Swedia telah melangkah lebih jauh dan mulai membuat berbagai patung dari untaian DNA. Origami DNA, begitu mereka menyebutnya, mungkin sekilas tampak seperti memanjakan biasa, namun teknologi ini juga memiliki potensi praktis untuk digunakan. Misalnya, dapat digunakan untuk pengiriman obat ke dalam tubuh.

Nanobot dalam organisme hidup

Pada awal tahun 2015, bidang robotika meraih kemenangan besar ketika sekelompok peneliti dari University of California, San Diego mengumumkan bahwa mereka telah melakukan tes pertama yang berhasil menggunakan nanobot yang melakukan tugas mereka dari dalam organisme hidup.

Dalam hal ini, tikus laboratorium bertindak sebagai organisme hidup. Setelah menempatkan nanobots di dalam hewan, mesin mikro pergi ke perut hewan pengerat dan mengirimkan kargo yang ditempatkan di atasnya, yang merupakan partikel mikroskopis emas. Pada akhir prosedur, para ilmuwan tidak melihat adanya kerusakan pada organ internal tikus dan, dengan demikian, mengkonfirmasi kegunaan, keamanan, dan efektivitas nanobot.

Tes lebih lanjut menunjukkan bahwa partikel emas yang dikirim oleh nanobots tetap berada di perut lebih banyak daripada yang hanya diperkenalkan di sana dengan makanan. Hal ini mendorong para ilmuwan untuk berpikir bahwa nanobots di masa depan akan mampu memberikan obat yang diperlukan ke dalam tubuh jauh lebih efisien daripada dengan metode yang lebih tradisional untuk memperkenalkan mereka.

Rantai motor robot kecil ini terbuat dari seng. Ketika bersentuhan dengan lingkungan asam-basa tubuh, reaksi kimia, sebagai akibatnya gelembung hidrogen diproduksi, yang mempromosikan nanobot di dalamnya. Setelah beberapa waktu, nanobot hanya larut dalam lingkungan asam lambung.

Meskipun teknologi telah dikembangkan selama hampir satu dekade, baru pada tahun 2015 para ilmuwan dapat benar-benar mengujinya di lingkungan hidup, daripada di cawan petri konvensional, seperti yang telah dilakukan berkali-kali sebelumnya. Di masa depan, nanobots dapat digunakan untuk mendeteksi dan bahkan mengobati berbagai penyakit organ dalam dengan mempengaruhi sel-sel individu dengan obat yang tepat.

Nanoimplant otak yang dapat disuntikkan

Sebuah tim ilmuwan Harvard telah mengembangkan implan yang menjanjikan untuk mengobati sejumlah gangguan neurodegeneratif yang menyebabkan kelumpuhan. Implan adalah perangkat elektronik yang terdiri dari bingkai universal (mesh), yang nantinya berbagai perangkat nano dapat dihubungkan setelah dimasukkan ke dalam otak pasien. Berkat implan, dimungkinkan untuk memantau aktivitas saraf otak, merangsang kerja jaringan tertentu, dan juga mempercepat regenerasi neuron.

Grid elektronik terdiri dari filamen polimer konduktif, transistor, atau nanoelektroda yang menghubungkan persimpangan. Hampir seluruh area mesh terdiri dari lubang, yang memungkinkan sel-sel hidup untuk membentuk koneksi baru di sekitarnya.

Pada awal 2016, tim ilmuwan dari Harvard masih menguji keamanan penggunaan implan tersebut. Misalnya, dua tikus ditanamkan di otak dengan perangkat yang terdiri dari 16 komponen listrik. Perangkat telah berhasil digunakan untuk memantau dan merangsang neuron tertentu.

Produksi buatan tetrahydrocannabinol

Selama bertahun-tahun, ganja telah digunakan secara medis sebagai pereda nyeri dan, khususnya, untuk memperbaiki kondisi pasien kanker dan AIDS. Dalam pengobatan, pengganti sintetis untuk ganja, atau lebih tepatnya komponen psikoaktif utamanya, tetrahydrocannabinol (atau THC), juga aktif digunakan.

Namun, ahli biokimia di Technical University of Dortmund telah mengumumkan penciptaan spesies ragi baru yang menghasilkan THC. Terlebih lagi, data yang tidak dipublikasikan menunjukkan bahwa ilmuwan yang sama menciptakan jenis ragi lain yang menghasilkan cannabidiol, bahan psikoaktif lain dalam ganja.

Ganja mengandung beberapa senyawa molekuler yang menarik bagi para peneliti. Oleh karena itu, penemuan cara buatan yang efektif untuk membuat komponen ini dalam jumlah besar dapat membawa obat-obatan manfaat besar. Namun, metode menanam tanaman secara konvensional dan kemudian mengekstraksi senyawa molekul yang diperlukan sekarang merupakan cara yang paling efisien. Dalam 30 persen dari berat kering ganja modern dapat mengandung komponen THC yang tepat.

Meskipun demikian, para ilmuwan Dortmund yakin bahwa mereka akan dapat menemukan cara yang lebih efisien dan lebih cepat untuk mengekstraksi THC di masa depan. Sekarang, ragi yang dibuat tumbuh kembali pada molekul jamur yang sama, bukan alternatif yang lebih disukai dalam bentuk sakarida sederhana. Semua ini mengarah pada fakta bahwa dengan setiap batch ragi baru, jumlah komponen THC bebas juga berkurang.

Di masa depan, para ilmuwan berjanji untuk merampingkan proses, memaksimalkan produksi THC dan meningkatkan penggunaan industri, yang pada akhirnya akan memenuhi kebutuhan penelitian medis dan regulator Eropa yang mencari cara baru untuk memproduksi THC tanpa menanam ganja itu sendiri.

RIWAYAT OBAT:
TONGGAK DAN PENEMUAN BESAR

Menurut Discovery Channel
("Saluran Penemuan")

Penemuan medis telah mengubah dunia. Mereka mengubah jalannya sejarah, menyelamatkan nyawa yang tak terhitung jumlahnya, mendorong batas-batas pengetahuan kita ke perbatasan di mana kita berdiri hari ini, siap untuk penemuan-penemuan baru yang hebat.

anatomi manusia

Di Yunani kuno, pengobatan penyakit lebih didasarkan pada filosofi daripada pemahaman yang benar tentang anatomi manusia. Intervensi bedah jarang terjadi, dan pembedahan mayat belum dilakukan. Akibatnya, dokter praktis tidak memiliki informasi tentang struktur internal seseorang. Baru pada Renaisans anatomi muncul sebagai ilmu.

Dokter Belgia Andreas Vesalius mengejutkan banyak orang ketika dia memutuskan untuk belajar anatomi dengan membedah mayat. Bahan untuk penelitian harus ditambang di bawah penutup malam. Ilmuwan seperti Vesalius harus menggunakan cara yang tidak sepenuhnya legal metode. Ketika Vesalius menjadi profesor di Padua, dia menjalin persahabatan dengan seorang algojo. Vesalius memutuskan untuk meneruskan pengalaman yang diperoleh selama bertahun-tahun dalam pembedahan yang terampil dengan menulis buku tentang anatomi manusia. Jadi buku "Tentang struktur tubuh manusia" muncul. Diterbitkan pada tahun 1538, buku ini dianggap sebagai salah satu karya terbesar di bidang kedokteran, serta salah satu penemuan terbesar, karena memberikan deskripsi pertama yang benar tentang struktur tubuh manusia. Ini adalah tantangan serius pertama bagi otoritas para dokter Yunani kuno. Buku tersebut terjual habis dalam jumlah besar. Itu dibeli oleh orang-orang terpelajar, bahkan jauh dari obat-obatan. Seluruh teks diilustrasikan dengan sangat cermat. Jadi informasi tentang anatomi manusia menjadi jauh lebih mudah diakses. Berkat Vesalius, studi tentang anatomi manusia melalui pembedahan menjadi bagian integral dari pelatihan para dokter. Dan itu membawa kita ke penemuan hebat berikutnya.

Sirkulasi

Jantung manusia adalah otot sebesar kepalan tangan. Itu berdetak lebih dari seratus ribu kali sehari, lebih dari tujuh puluh tahun - itu lebih dari dua miliar detak jantung. Jantung memompa 23 liter darah per menit. Darah mengalir melalui tubuh, melewati sistem kompleks arteri dan vena. Jika semua pembuluh darah di tubuh manusia direntangkan dalam satu garis, maka Anda mendapatkan 96 ribu kilometer, yang lebih dari dua kali keliling Bumi. Sampai awal abad ke-17, proses sirkulasi darah direpresentasikan secara tidak benar. Teori yang berlaku adalah bahwa darah mengalir ke jantung melalui pori-pori di jaringan lunak tubuh. Di antara penganut teori ini adalah dokter Inggris William Harvey. Pekerjaan jantung membuatnya terpesona, tetapi semakin dia mengamati detak jantung pada hewan, semakin dia menyadari bahwa teori sirkulasi darah yang diterima secara umum salah. Dia dengan tegas menulis: "... Saya pikir, tidak bisakah darah bergerak, seolah-olah dalam lingkaran?" Dan frasa pertama di paragraf berikutnya: "Kemudian saya menemukan bahwa memang begitu ...". Melalui otopsi, Harvey menemukan bahwa jantung memiliki katup searah yang memungkinkan darah mengalir hanya dalam satu arah. Beberapa katup membiarkan darah masuk, yang lain mengeluarkannya. Dan itu adalah penemuan hebat. Harvey menyadari bahwa jantung memompa darah ke dalam arteri, kemudian melewati vena dan, menutup lingkaran, kembali ke jantung, kemudian memulai siklus lagi. Hari ini tampaknya seperti kebenaran umum, tetapi untuk abad ke-17, penemuan William Harvey adalah revolusioner. Itu merupakan pukulan telak bagi konsep-konsep medis yang sudah mapan. Di akhir risalahnya, Harvey menulis: "Dalam memikirkan konsekuensi tak terhitung yang akan terjadi pada kedokteran, saya melihat kemungkinan yang hampir tak terbatas."
Penemuan Harvey secara serius memajukan anatomi dan pembedahan, dan menyelamatkan banyak nyawa. Di seluruh dunia, klem bedah digunakan di ruang operasi untuk memblokir aliran darah dan menjaga sistem peredaran darah pasien tetap utuh. Dan masing-masing dari mereka adalah pengingat akan penemuan hebat William Harvey.

Golongan darah

Penemuan besar lainnya yang berhubungan dengan darah dibuat di Wina pada tahun 1900. Antusiasme untuk transfusi darah memenuhi Eropa. Pertama ada klaim bahwa efek penyembuhannya luar biasa, dan kemudian, setelah beberapa bulan, laporan orang mati. Mengapa transfusi kadang berhasil dan kadang tidak? Dokter Austria Karl Landsteiner bertekad untuk menemukan jawabannya. Dia mencampur sampel darah dari donor yang berbeda dan mempelajari hasilnya.
Dalam beberapa kasus, darah bercampur dengan baik, tetapi dalam kasus lain darah menggumpal dan menjadi kental. Setelah diperiksa lebih dekat, Landsteiner menemukan bahwa darah membeku ketika protein tertentu dalam darah penerima, yang disebut antibodi, bereaksi dengan protein lain dalam sel darah merah donor, yang dikenal sebagai antigen. Bagi Landsteiner, ini adalah titik balik. Ia menyadari bahwa tidak semua darah manusia itu sama. Ternyata darah dapat dengan jelas dibagi menjadi 4 kelompok, yang dia beri sebutan: A, B, AB dan nol. Ternyata transfusi darah hanya berhasil jika seseorang ditransfusikan dengan darah dari golongan yang sama. Penemuan Landsteiner segera tercermin dalam praktik medis. Beberapa tahun kemudian, transfusi darah sudah dipraktekkan di seluruh dunia, menyelamatkan banyak nyawa. Berkat penentuan golongan darah yang tepat, pada tahun 50-an, transplantasi organ menjadi mungkin. Saat ini, di Amerika Serikat saja, transfusi darah dilakukan setiap 3 detik. Tanpa itu, sekitar 4,5 juta orang Amerika akan mati setiap tahun.

Anestesi

Meskipun penemuan besar pertama di bidang anatomi memungkinkan dokter untuk menyelamatkan banyak nyawa, mereka tidak dapat mengurangi rasa sakit. Tanpa anestesi, operasi adalah mimpi buruk. Pasien dipegang atau diikat ke meja, ahli bedah berusaha bekerja secepat mungkin. Pada tahun 1811, seorang wanita menulis: “Ketika baja yang mengerikan itu menancap pada saya, memotong pembuluh darah, arteri, daging, saraf, saya tidak perlu lagi diminta untuk tidak ikut campur. Aku menjerit dan menjerit sampai semuanya berakhir. Rasa sakitnya sangat tak tertahankan." Pembedahan adalah pilihan terakhir, banyak yang lebih memilih mati daripada menjalani operasi bedah. Selama berabad-abad, pengobatan improvisasi telah digunakan untuk menghilangkan rasa sakit selama operasi, beberapa di antaranya, seperti opium atau ekstrak mandrake, adalah obat-obatan. Pada 40-an abad ke-19, beberapa orang secara bersamaan mencari anestesi yang lebih efektif: dua dokter gigi Boston, William Morton dan Horost Wells, kenalan, dan seorang dokter bernama Crawford Long dari Georgia.
Mereka bereksperimen dengan dua zat yang diyakini dapat menghilangkan rasa sakit - dengan nitrous oxide, yang juga merupakan gas tertawa, dan juga dengan campuran cairan alkohol dan asam sulfat. Pertanyaan tentang siapa sebenarnya yang menemukan anestesi tetap kontroversial, ketiganya mengklaimnya. Salah satu demonstrasi anestesi publik pertama terjadi pada 16 Oktober 1846. W. Morton menghabiskan waktu berbulan-bulan untuk bereksperimen dengan eter, mencoba menemukan dosis yang memungkinkan pasien menjalani operasi tanpa rasa sakit. Kepada masyarakat umum, yang terdiri dari ahli bedah dan mahasiswa kedokteran Boston, ia mempresentasikan perangkat penemuannya.
Seorang pasien yang tumornya akan diangkat dari lehernya diberikan eter. Morton menunggu sementara ahli bedah membuat sayatan pertama. Hebatnya, pasien tidak menangis. Usai operasi, pasien mengaku selama ini tidak merasakan apa-apa. Berita penemuan itu menyebar ke seluruh dunia. Anda dapat beroperasi tanpa rasa sakit, sekarang ada anestesi. Namun, terlepas dari penemuan itu, banyak yang menolak untuk menggunakan anestesi. Menurut beberapa kepercayaan, rasa sakit harus ditahan, bukan dihilangkan, terutama sakit persalinan. Tapi di sini Ratu Victoria mengatakannya. Pada tahun 1853 ia melahirkan Pangeran Leopold. Atas permintaannya, dia diberi kloroform. Ternyata bisa meringankan rasa sakit saat melahirkan. Setelah itu, para wanita mulai berkata: "Saya juga akan mengambil kloroform, karena jika ratu tidak meremehkan mereka, maka saya tidak malu."

sinar X

Mustahil membayangkan hidup tanpa penemuan hebat berikutnya. Bayangkan kita tidak tahu di mana harus mengoperasi pasien, atau jenis tulang yang patah, di mana peluru bersarang, dan kemungkinan patologi apa. Kemampuan untuk melihat ke dalam diri seseorang tanpa memotongnya menjadi titik balik dalam sejarah kedokteran. Pada akhir abad ke-19, orang-orang menggunakan listrik tanpa benar-benar memahami apa itu listrik. Pada tahun 1895, fisikawan Jerman Wilhelm Roentgen bereksperimen dengan tabung sinar katoda, sebuah silinder kaca dengan udara yang sangat jernih di dalamnya. Roentgen tertarik pada cahaya yang diciptakan oleh sinar yang memancar dari tabung. Untuk salah satu percobaan, Roentgen mengelilingi tabung dengan karton hitam dan menggelapkan ruangan. Kemudian dia menyalakan telepon. Dan kemudian, satu hal mengejutkannya - piring fotografi di laboratoriumnya bersinar. Roentgen menyadari bahwa sesuatu yang sangat tidak biasa sedang terjadi. Dan sinar yang memancar dari tabung bukanlah sinar katoda sama sekali; dia juga menemukan bahwa itu tidak merespon magnet. Dan itu tidak bisa dibelokkan oleh magnet seperti sinar katoda. Ini adalah fenomena yang sama sekali tidak diketahui, dan Roentgen menyebutnya "sinar-X." Secara tidak sengaja, Roentgen menemukan radiasi yang tidak diketahui sains, yang kita sebut sinar-X. Selama beberapa minggu dia bertindak sangat misterius, dan kemudian memanggil istrinya ke kantor dan berkata: "Berta, biarkan saya menunjukkan kepada Anda apa yang saya lakukan di sini, karena tidak ada yang akan percaya." Dia meletakkan tangannya di bawah balok dan mengambil gambar.
Sang istri dikatakan telah berkata, "Saya melihat kematian saya." Memang, pada masa itu tidak mungkin melihat kerangka seseorang jika dia tidak mati. Pikiran untuk syuting struktur internal orang yang hidup, hanya tidak cocok di kepalaku. Seolah-olah pintu rahasia telah terbuka, dan seluruh alam semesta terbuka di belakangnya. X-ray menemukan teknologi baru yang kuat yang merevolusi bidang diagnostik. Penemuan sinar-X adalah satu-satunya penemuan dalam sejarah ilmu pengetahuan yang dibuat secara tidak sengaja, sepenuhnya secara kebetulan. Begitu selesai, dunia langsung mengadopsinya tanpa ada perdebatan. Dalam satu atau dua minggu, dunia kita telah berubah. Banyak teknologi paling canggih dan kuat bergantung pada penemuan sinar-X, dari tomografi terkomputasi hingga teleskop sinar-X, yang menangkap sinar-X dari kedalaman ruang angkasa. Dan semua ini karena penemuan yang dibuat secara tidak sengaja.

Teori kuman penyakit

Beberapa penemuan, misalnya, sinar-X, dibuat secara tidak sengaja, yang lain dikerjakan untuk waktu yang lama dan keras oleh berbagai ilmuwan. Jadi pada tahun 1846. Pembuluh darah. Lambang keindahan dan budaya, tetapi hantu kematian melayang di Rumah Sakit Kota Wina. Banyak ibu yang ada di sini sedang sekarat. Penyebabnya adalah demam nifas, infeksi pada rahim. Ketika Dr. Ignaz Semmelweis mulai bekerja di rumah sakit ini, dia terkejut dengan skala bencana dan bingung dengan ketidakkonsistenan yang aneh: ada dua departemen.
Di satu, persalinan ditolong oleh dokter, dan di lainnya, kelahiran ibu ditolong oleh bidan. Semmelweis menemukan bahwa di departemen tempat para dokter melahirkan, 7% wanita bersalin meninggal karena apa yang disebut demam nifas. Dan di departemen tempat bidan bekerja, hanya 2% yang meninggal karena demam nifas. Ini mengejutkannya, karena dokter memiliki pelatihan yang jauh lebih baik. Semmelweis memutuskan untuk mencari tahu apa alasannya. Dia memperhatikan bahwa salah satu perbedaan utama dalam pekerjaan dokter dan bidan adalah bahwa dokter melakukan otopsi pada wanita yang meninggal dalam proses persalinan. Kemudian mereka pergi untuk melahirkan bayi atau melihat ibu bahkan tanpa mencuci tangan. Semmelweis bertanya-tanya apakah dokter membawa beberapa partikel tak terlihat di tangan mereka, yang kemudian ditransfer ke pasien dan menyebabkan kematian. Untuk mengetahuinya, ia melakukan eksperimen. Dia memutuskan untuk memastikan bahwa semua mahasiswa kedokteran diharuskan mencuci tangan dengan larutan pemutih. Dan jumlah kematian langsung turun menjadi 1%, lebih rendah dari bidan. Melalui eksperimen ini, Semmelweis menyadari bahwa penyakit menular dalam hal ini demam nifas, hanya memiliki satu penyebab, dan jika disingkirkan, penyakit tersebut tidak akan muncul. Tetapi pada tahun 1846, tidak ada yang melihat hubungan antara bakteri dan infeksi. Ide Semmelweis tidak dianggap serius.

10 tahun berlalu sebelum ilmuwan lain memperhatikan mikroorganisme. Namanya Louis Pasteur.Tiga dari lima anak Pasteur meninggal karena demam tifoid, yang sebagian menjelaskan mengapa dia begitu keras mencari penyebab penyakit menular. Pasteur berada di jalur yang benar dengan pekerjaannya untuk industri anggur dan pembuatan bir. Pasteur mencoba mencari tahu mengapa hanya sebagian kecil dari anggur yang diproduksi di negaranya yang rusak. Dia menemukan bahwa dalam anggur asam ada mikroorganisme khusus, mikroba, dan merekalah yang membuat anggur asam. Tetapi hanya dengan memanaskan, seperti yang ditunjukkan Pasteur, mikroba dapat dibunuh dan anggur disimpan. Maka lahirlah pasteurisasi. Jadi ketika harus menemukan penyebab penyakit menular, Pasteur tahu ke mana harus mencari. Mikroba, katanya, yang menyebabkan penyakit tertentu, dan dia membuktikannya dengan melakukan serangkaian eksperimen yang menghasilkan penemuan hebat - teori perkembangan mikroba organisme. Esensinya terletak pada kenyataan bahwa mikroorganisme tertentu menyebabkan penyakit tertentu pada siapa pun.

Vaksinasi

Penemuan besar berikutnya terjadi pada abad ke-18, ketika sekitar 40 juta orang meninggal karena cacar di seluruh dunia. Dokter tidak dapat menemukan penyebab penyakit atau obatnya. Namun di salah satu desa di Inggris, desas-desus bahwa beberapa penduduk setempat tidak terkena cacar menarik perhatian seorang dokter setempat bernama Edward Jenner.

Pekerja susu dikabarkan tidak terkena cacar karena mereka sudah menderita cacar sapi, penyakit terkait tetapi lebih ringan yang menyerang ternak. Pada pasien cacar sapi, suhu naik dan muncul luka di tangan. Jenner mempelajari fenomena ini dan bertanya-tanya apakah nanah dari luka ini entah bagaimana melindungi tubuh dari cacar? Pada 14 Mei 1796, selama wabah cacar, ia memutuskan untuk menguji teorinya. Jenner mengambil cairan dari luka di tangan pemerah susu dengan cacar sapi. Kemudian, dia mengunjungi keluarga lain; di sana ia menyuntik seorang anak laki-laki berusia delapan tahun yang sehat dengan virus vaccinia. Pada hari-hari berikutnya, anak itu mengalami demam ringan dan beberapa lepuh cacar muncul. Kemudian dia menjadi lebih baik. Jenner kembali enam minggu kemudian. Kali ini, dia menyuntik bocah itu dengan cacar dan mulai menunggu eksperimennya berhasil - menang atau gagal. Beberapa hari kemudian, Jenner menerima jawaban - bocah itu benar-benar sehat dan kebal terhadap cacar.
Penemuan vaksinasi cacar merevolusi pengobatan. Ini adalah upaya pertama untuk campur tangan dalam perjalanan penyakit, mencegahnya terlebih dahulu. Untuk pertama kalinya, produk buatan secara aktif digunakan untuk mencegah penyakit sebelum onsetnya.
Lima puluh tahun setelah penemuan Jenner, Louis Pasteur mengembangkan ide vaksinasi dengan mengembangkan vaksin terhadap rabies pada manusia dan terhadap antraks di domba. Dan pada abad ke-20, Jonas Salk dan Albert Sabin secara mandiri mengembangkan vaksin polio.

vitamin

Penemuan berikutnya adalah karya para ilmuwan yang selama bertahun-tahun secara mandiri berjuang dengan masalah yang sama.
Sepanjang sejarah, penyakit kudis telah menjadi penyakit parah yang menyebabkan lesi kulit dan pendarahan pada pelaut. Akhirnya, pada tahun 1747, ahli bedah kapal Skotlandia James Lind menemukan obatnya. Dia menemukan bahwa penyakit kudis dapat dicegah dengan memasukkan buah jeruk ke dalam makanan para pelaut.

Penyakit umum lainnya di kalangan pelaut adalah beri-beri, penyakit yang menyerang saraf, jantung, dan saluran pencernaan. Pada akhir abad ke-19, dokter Belanda Christian Eijkman menetapkan bahwa penyakit itu disebabkan oleh makan nasi putih yang dipoles, bukan nasi merah yang tidak dipoles.

Meskipun kedua penemuan ini menunjukkan hubungan penyakit dengan nutrisi dan kekurangannya, apa hubungan ini, hanya ahli biokimia Inggris Frederick Hopkins yang bisa mengetahuinya. Ia menyarankan agar tubuh membutuhkan zat yang hanya ada pada makanan tertentu. Untuk membuktikan hipotesisnya, Hopkins melakukan serangkaian eksperimen. Dia memberi tikus nutrisi buatan, yang secara eksklusif terdiri dari protein murni, lemak, karbohidrat dan garam. Tikus menjadi lemah dan berhenti tumbuh. Tetapi setelah diberi sedikit susu, tikus-tikus itu sembuh kembali. Hopkins menemukan apa yang disebutnya "faktor nutrisi penting" yang kemudian disebut vitamin.
Ternyata beri-beri dikaitkan dengan kekurangan tiamin, vitamin B1, yang tidak ditemukan dalam beras yang dipoles, tetapi berlimpah di alam. Dan buah jeruk mencegah penyakit kudis karena mengandung asam askorbat, vitamin C.
Penemuan Hopkins adalah langkah yang menentukan dalam memahami pentingnya nutrisi yang tepat. Banyak fungsi tubuh bergantung pada vitamin, mulai dari melawan infeksi hingga mengatur metabolisme. Tanpa mereka sulit untuk membayangkan hidup, serta tanpa penemuan besar berikutnya.

Penisilin

Setelah Perang Dunia Pertama, yang merenggut lebih dari 10 juta nyawa, pencarian metode yang aman untuk mengusir agresi bakteri semakin intensif. Lagi pula, banyak yang mati bukan di medan perang, tetapi karena luka yang terinfeksi. Dokter Skotlandia Alexander Fleming juga berpartisipasi dalam penelitian tersebut. Saat mempelajari bakteri staphylococcus, Fleming memperhatikan bahwa sesuatu yang tidak biasa tumbuh di tengah mangkuk laboratorium - jamur. Dia melihat bahwa bakteri telah mati di sekitar jamur. Ini membuatnya berasumsi bahwa dia mengeluarkan zat yang berbahaya bagi bakteri. Ia menamakan zat ini penisilin. Selama beberapa tahun berikutnya, Fleming mencoba mengisolasi penisilin dan menggunakannya dalam pengobatan infeksi, tetapi gagal, dan akhirnya menyerah. Namun, hasil jerih payahnya sangat berharga.

Pada tahun 1935, staf Universitas Oxford Howard Flory dan Ernst Chain menemukan laporan eksperimen Fleming yang penasaran tetapi belum selesai dan memutuskan untuk mencoba peruntungan mereka. Para ilmuwan ini berhasil mengisolasi penisilin dalam bentuk murni. Dan pada tahun 1940 mereka mengujinya. Delapan tikus disuntik dengan bakteri streptokokus dosis mematikan. Kemudian, empat di antaranya disuntik penisilin. Dalam beberapa jam, hasilnya sudah keluar. Keempat tikus yang tidak menerima penisilin mati, tetapi tiga dari empat yang menerimanya selamat.

Jadi, berkat Fleming, Flory dan Chain, dunia menerima antibiotik pertama. Obat ini benar-benar keajaiban. Itu sembuh dari begitu banyak penyakit yang menyebabkan banyak rasa sakit dan penderitaan: faringitis akut, rematik, demam berdarah, sifilis dan gonore ... Hari ini kita benar-benar lupa bahwa Anda bisa mati karena penyakit ini.

Sediaan sulfida

Penemuan besar berikutnya tiba pada waktunya selama Perang Dunia Kedua. Itu menyembuhkan tentara Amerika yang berperang di Pasifik dari disentri. Dan kemudian menyebabkan revolusi di pengobatan kemoterapi infeksi bakteri.
Itu semua terjadi berkat ahli patologi bernama Gerhard Domagk. Pada tahun 1932, ia mempelajari kemungkinan menggunakan beberapa pewarna kimia baru dalam pengobatan. Bekerja dengan pewarna baru yang disintesis yang disebut prontosil, Domagk menyuntikkannya ke beberapa tikus laboratorium yang terinfeksi bakteri streptokokus. Seperti yang diharapkan Domagk, pewarna melapisi bakteri, tetapi bakteri bertahan. Pewarna tampaknya tidak cukup beracun. Kemudian sesuatu yang menakjubkan terjadi: meskipun pewarna tidak membunuh bakteri, itu menghentikan pertumbuhannya, infeksi berhenti, dan tikus pulih. Kapan pertama kali Domagk menguji prontosil pada manusia tidak diketahui. Namun, obat baru ini mendapatkan ketenaran setelah menyelamatkan nyawa seorang anak laki-laki yang sakit parah dengan staphylococcus aureus. Pasien tersebut adalah Franklin Roosevelt Jr., putra Presiden Amerika Serikat. Penemuan Domagk menjadi sensasi seketika. Karena Prontosil mengandung struktur molekul sulfamid, itu disebut obat sulfamid. Ini menjadi yang pertama dalam kelompok bahan kimia sintetis yang mampu mengobati dan mencegah infeksi bakteri. Domagk membuka arah revolusioner baru dalam pengobatan penyakit, penggunaan obat kemoterapi. Ini akan menyelamatkan puluhan ribu nyawa manusia.

Insulin

Penemuan hebat berikutnya membantu menyelamatkan nyawa jutaan penderita diabetes di seluruh dunia. Diabetes adalah penyakit yang mengganggu kemampuan tubuh untuk menyerap gula, yang dapat menyebabkan kebutaan, gagal ginjal, penyakit jantung, dan bahkan kematian. Selama berabad-abad, para dokter telah mempelajari diabetes, tetapi tidak berhasil mencari obatnya. Akhirnya, pada akhir abad ke-19, terjadi terobosan. Telah ditemukan bahwa pasien diabetes memiliki fitur umum- sekelompok sel di pankreas selalu terpengaruh - sel-sel ini mengeluarkan hormon yang mengontrol gula darah. Hormon itu bernama insulin. Dan pada tahun 1920 - terobosan baru. Ahli bedah Kanada Frederick Banting dan mahasiswa Charles Best mempelajari sekresi insulin pankreas pada anjing. Secara firasat, Banting menyuntikkan ekstrak dari sel penghasil insulin anjing sehat ke anjing penderita diabetes. Hasilnya sangat menakjubkan. Setelah beberapa jam, kadar gula darah hewan yang sakit turun secara signifikan. Kini perhatian Banting dan para asistennya beralih ke pencarian hewan yang insulinnya mirip dengan manusia. Mereka menemukan kecocokan insulin yang diambil dari janin sapi, memurnikannya untuk keamanan percobaan, dan melakukan uji klinis pertama pada Januari 1922. Banting memberikan insulin kepada seorang anak laki-laki berusia 14 tahun yang sekarat karena diabetes. Dan dia dengan cepat memperbaikinya. Seberapa pentingkah penemuan Banting? Tanyakan kepada 15 juta orang Amerika yang menggunakan insulin setiap hari yang menjadi sandaran hidup mereka.

Sifat genetik kanker

Kanker adalah penyakit paling mematikan kedua di Amerika. Studi intensif tentang asal usul dan perkembangannya telah menghasilkan pencapaian ilmiah yang luar biasa, tetapi mungkin yang paling penting adalah penemuan berikutnya. Pemenang Nobel, peneliti kanker Michael Bishop dan Harold Varmus, bergabung dalam penelitian kanker pada 1970-an. Saat itu, beberapa teori tentang penyebab penyakit ini mendominasi. Sebuah sel ganas sangat kompleks. Dia mampu tidak hanya untuk berbagi, tetapi juga untuk menyerang. Ini adalah sel dengan kemampuan yang sangat berkembang. Satu teori adalah virus sarkoma Rous, yang menyebabkan kanker pada ayam. Ketika virus menyerang sel ayam, ia menyuntikkan materi genetiknya ke dalam DNA inang. Menurut hipotesis, DNA virus selanjutnya menjadi agen penyebab penyakit. Menurut teori lain, ketika virus memasukkan materi genetiknya ke dalam sel inang, gen penyebab kanker tidak diaktifkan, tetapi menunggu sampai dipicu oleh pengaruh eksternal, seperti bahan kimia berbahaya, radiasi, atau infeksi virus umum. Gen penyebab kanker ini, yang disebut onkogen, menjadi objek penelitian Varmus dan Bishop. Pertanyaan utamanya adalah: apakah genom manusia mengandung gen yang atau dapat menjadi onkogen seperti yang terdapat pada virus penyebab tumor? Apakah ayam, burung lain, mamalia, manusia memiliki gen seperti itu? Bishop dan Varmus mengambil molekul radioaktif berlabel dan menggunakannya sebagai probe untuk melihat apakah onkogen virus sarkoma Rous menyerupai gen normal pada kromosom ayam. Jawabannya iya. Itu adalah wahyu yang nyata. Varmus dan Bishop menemukan bahwa gen penyebab kanker sudah ada dalam DNA sel ayam yang sehat, dan yang lebih penting, mereka juga menemukannya di DNA manusia, membuktikan bahwa kuman kanker dapat muncul di setiap dari kita di tingkat sel dan menunggu untuk aktivasi.

Bagaimana gen kita sendiri, yang telah kita jalani sepanjang hidup kita, dapat menyebabkan kanker? Selama pembelahan sel, kesalahan terjadi dan lebih sering terjadi jika sel ditekan oleh radiasi kosmik, asap tembakau. Penting juga untuk diingat bahwa ketika sebuah sel membelah, ia perlu menyalin 3 miliar pasangan DNA komplementer. Siapa pun yang pernah mencoba mencetak tahu betapa sulitnya itu. Kami memiliki mekanisme untuk memperhatikan dan memperbaiki kesalahan, namun, dengan volume besar, jari-jari meleset.
Apa pentingnya penemuan? Dulu orang menganggap kanker dalam hal perbedaan antara genom virus dan genom sel, tetapi sekarang kita tahu bahwa perubahan yang sangat kecil pada gen tertentu dalam sel kita dapat mengubah sel sehat yang biasanya tumbuh, membelah, dll., menjadi yang ganas. Dan ini adalah ilustrasi pertama yang jelas tentang keadaan sebenarnya.

Pencarian gen ini adalah momen yang menentukan dalam diagnostik modern dan prediksi perilaku lebih lanjut dari tumor kanker. Penemuan ini memberikan tujuan yang jelas untuk jenis terapi tertentu yang sebelumnya tidak ada.
Populasi Chicago adalah sekitar 3 juta orang.

HIV

Jumlah yang sama meninggal setiap tahun karena AIDS, salah satu epidemi terburuk dalam sejarah modern. Tanda-tanda pertama penyakit ini muncul di awal 80-an abad terakhir. Di Amerika, jumlah pasien yang meninggal akibat infeksi langka dan kanker mulai meningkat. Tes darah dari para korban mengungkapkan tingkat leukosit yang sangat rendah, sel darah putih yang penting untuk sistem kekebalan tubuh manusia. Pada tahun 1982, Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit memberi nama penyakit AIDS - Acquired Immune Deficiency Syndrome. Dua peneliti, Luc Montagnier dari Pasteur Institute di Paris dan Robert Gallo dari National Cancer Institute di Washington, mengangkat kasus ini. Keduanya berhasil membuat penemuan paling penting, yang mengungkap agen penyebab AIDS - HIV, human immunodeficiency virus. Bagaimana human immunodeficiency virus berbeda dari virus lain, seperti flu? Pertama, virus ini tidak menunjukkan adanya penyakit selama bertahun-tahun, rata-rata 7 tahun. Masalah kedua sangat unik: misalnya, AIDS akhirnya muncul dengan sendirinya, orang-orang menyadari bahwa mereka sakit dan pergi ke klinik, dan mereka memiliki segudang infeksi lain, apa yang sebenarnya menyebabkan penyakit itu. Bagaimana mendefinisikannya? Dalam kebanyakan kasus, virus ada untuk tujuan tunggal memasuki sel akseptor dan bereproduksi. Biasanya, ia menempel pada sel dan melepaskan informasi genetiknya ke dalamnya. Hal ini memungkinkan virus untuk menundukkan fungsi sel, mengarahkannya ke produksi spesies virus baru. Kemudian individu-individu ini menyerang sel-sel lain. Namun HIV bukanlah virus biasa. Itu termasuk dalam kategori virus yang oleh para ilmuwan disebut retrovirus. Apa yang tidak biasa dari mereka? Seperti kelas virus yang termasuk polio atau influenza, retrovirus adalah kategori khusus. Mereka unik karena informasi genetik mereka dalam bentuk asam ribonukleat diubah menjadi asam deoksiribonukleat (DNA) dan justru apa yang terjadi pada DNA itulah masalah kita: DNA terintegrasi ke dalam gen kita, DNA virus menjadi bagian dari kita, dan kemudian sel-sel, yang dirancang untuk melindungi kita, mulai mereproduksi DNA virus. Ada sel-sel yang mengandung virus, kadang-kadang mereka memperbanyak diri, kadang-kadang tidak. Mereka diam. Mereka bersembunyi... Tapi hanya untuk mereproduksi virus lagi nanti. Itu. sekali infeksi menjadi jelas, kemungkinan akan berakar seumur hidup. Ini adalah masalah utama. Obat untuk AIDS belum ditemukan. Tapi pembukaan bahwa HIV adalah retrovirus dan itu adalah agen penyebab AIDS telah menyebabkan kemajuan yang signifikan dalam memerangi penyakit ini. Apa yang berubah dalam dunia kedokteran sejak ditemukannya retrovirus, khususnya HIV? Misalnya, dengan AIDS, kita telah melihat bahwa terapi obat adalah mungkin. Sebelumnya, diyakini bahwa karena virus merampas sel kita untuk reproduksi, hampir tidak mungkin untuk bertindak tanpa meracuni pasien itu sendiri. Tidak ada yang berinvestasi dalam program anti-virus. AIDS telah membuka pintu bagi penelitian antivirus di perusahaan farmasi dan universitas di seluruh dunia. Selain itu, AIDS memiliki efek sosial yang positif. Ironisnya, penyakit mengerikan ini menyatukan orang.

Maka hari demi hari, abad demi abad, dalam langkah-langkah kecil atau terobosan besar, penemuan besar dan kecil dalam kedokteran dibuat. Mereka memberikan harapan bahwa umat manusia akan mengalahkan kanker dan AIDS, penyakit autoimun dan genetik, mencapai keunggulan dalam pencegahan, diagnosis dan pengobatan, meringankan penderitaan orang sakit dan mencegah perkembangan penyakit.

SPbGPMA

dalam sejarah kedokteran

Sejarah perkembangan fisika kedokteran

Diselesaikan oleh: Myznikov A.D.,

mahasiswa tahun pertama

Dosen : Jarman O.A.

St. Petersburg

pengantar

Kelahiran fisika medis

2. Abad Pertengahan dan Zaman Modern

2.1 Leonardo da Vinci

2.2 Iatrofisika

3 Membangun mikroskop

3. Sejarah penggunaan listrik dalam pengobatan

3.1 Sedikit latar belakang

3.2 Apa yang kita berutang kepada Gilbert

3.3 Hadiah diberikan kepada Marato

3.4 Kontroversi Galvani dan Volta

4. Eksperimen oleh VV Petrov. Awal dari elektrodinamika

4.1 Penggunaan listrik dalam kedokteran dan biologi pada abad XIX - XX

4.2 Riwayat radiologi dan terapi

Sejarah Singkat Terapi Ultrasound

Kesimpulan

Bibliografi

radiasi ultrasonik fisika medis

pengantar

Kenali diri Anda dan Anda akan mengenal seluruh dunia. Yang pertama adalah kedokteran, dan yang kedua adalah fisika. Sejak zaman kuno, hubungan antara kedokteran dan fisika sudah dekat. Bukan tanpa alasan bahwa kongres ilmuwan alam dan dokter diadakan di berbagai negara bersama-sama sampai awal abad ke-20. Sejarah perkembangan fisika klasik menunjukkan bahwa sebagian besar diciptakan oleh dokter, dan banyak studi fisik disebabkan oleh pertanyaan yang diajukan oleh kedokteran. Pada gilirannya, pencapaian kedokteran modern, terutama di bidang teknologi tinggi untuk diagnosis dan pengobatan, didasarkan pada hasil berbagai studi fisik.

Bukan kebetulan saya memilih topik khusus ini, karena bagi saya, seorang mahasiswa khusus "Biofisika Medis", itu sedekat orang lain. Saya sudah lama ingin tahu seberapa banyak fisika membantu perkembangan kedokteran.

Tujuan pekerjaan saya adalah untuk menunjukkan betapa pentingnya peran yang dimainkan dan dimainkan fisika dalam pengembangan kedokteran. Mustahil membayangkan pengobatan modern tanpa fisika. Tugasnya adalah:

Untuk menelusuri tahapan pembentukan dasar ilmiah fisika medis modern

Tunjukkan pentingnya kegiatan fisikawan dalam pengembangan kedokteran

1. Kelahiran fisika medis

Jalur perkembangan kedokteran dan fisika selalu terkait erat. Sudah di zaman kuno, obat-obatan, bersama dengan obat-obatan, menggunakan faktor fisik seperti efek mekanis, panas, dingin, suara, cahaya. Mari kita pertimbangkan cara utama menggunakan faktor-faktor ini dalam pengobatan kuno.

Setelah menjinakkan api, seseorang belajar (tentu saja, tidak segera) menggunakan api untuk tujuan pengobatan. Ini bekerja sangat baik untuk masyarakat timur. Bahkan di zaman kuno, kauterisasi sangat penting. Buku-buku kedokteran kuno mengatakan bahwa moksibusi efektif bahkan ketika akupunktur dan obat-obatan tidak berdaya. Kapan tepatnya metode pengobatan ini muncul tidak diketahui secara pasti. Tetapi diketahui bahwa itu telah ada di Tiongkok sejak zaman kuno, dan digunakan pada Zaman Batu untuk mengobati manusia dan hewan. Biksu Tibet menggunakan api untuk penyembuhan. Mereka memang terbakar di sunmings - biologis titik aktif bertanggung jawab atas bagian tubuh tertentu. Pada daerah yang rusak, proses penyembuhan berlangsung intensif, dan diyakini terjadi penyembuhan dengan penyembuhan ini.

Suara digunakan oleh hampir semua peradaban kuno. Musik digunakan di kuil untuk mengobati gangguan saraf, itu berhubungan langsung dengan astronomi dan matematika di antara orang Cina. Pythagoras menetapkan musik sebagai ilmu pasti. Para pengikutnya menggunakannya untuk menghilangkan amarah dan amarah dan menganggapnya sebagai sarana utama untuk meningkatkan kepribadian yang harmonis. Aristoteles juga berpendapat bahwa musik dapat mempengaruhi sisi estetika jiwa. Raja Daud menyembuhkan Raja Saul dari depresi dengan permainan harpanya, dan juga menyelamatkannya dari roh-roh jahat. Aesculapius mengobati linu panggul dengan suara terompet yang keras. Biksu Tibet juga dikenal (mereka telah dibahas di atas), yang menggunakan suara untuk mengobati hampir semua penyakit manusia. Mereka disebut mantra - bentuk energi dalam suara, energi esensial murni dari suara itu sendiri. Mantra dibagi menjadi beberapa kelompok: untuk pengobatan demam, gangguan usus, dll. Metode penggunaan mantra digunakan oleh para biksu Tibet hingga hari ini.

Fototerapi, atau terapi cahaya (foto - "cahaya"; Yunani), selalu ada. Di Mesir kuno, misalnya, sebuah kuil khusus dibuat yang didedikasikan untuk "penyembuh penyembuhan" - cahaya. Dan di Roma kuno, rumah-rumah dibangun sedemikian rupa sehingga tidak ada yang menghalangi warga yang menyukai cahaya untuk "meminum sinar matahari" setiap hari - ini adalah nama yang mereka gunakan untuk berjemur di bangunan luar khusus dengan atap datar (solarium). Hippocrates menyembuhkan penyakit kulit, sistem saraf, rakhitis dan radang sendi dengan bantuan sinar matahari. Lebih dari 2000 tahun yang lalu dia menyebut penggunaan ini sinar matahari helioterapi.

Juga di zaman kuno, bagian teoretis fisika medis mulai berkembang. Salah satunya adalah biomekanik. Penelitian dalam biomekanik sama tuanya dengan penelitian dalam biologi dan mekanika. Studi yang, menurut konsep modern, termasuk dalam bidang biomekanik, sudah dikenal di Mesir kuno. Papirus Mesir yang terkenal (The Edwin Smith Surgical Papyrus, 1800 SM) menjelaskan berbagai kasus cedera motorik, termasuk kelumpuhan akibat dislokasi tulang belakang, klasifikasinya, metode pengobatan dan prognosisnya.

Socrates, yang hidup ca. 470-399 SM, mengajarkan bahwa kita tidak akan dapat memahami dunia di sekitar kita sampai kita memahami sifat kita sendiri. Orang Yunani dan Romawi kuno tahu banyak tentang pembuluh darah utama dan katup jantung, mereka tahu cara mendengarkan kerja jantung (misalnya, dokter Yunani Areteus pada abad ke-2 SM). Herophilus of Chalcedoc (abad ke-3 SM) membedakan antara pembuluh arteri dan vena.

Bapak kedokteran modern, dokter Yunani kuno Hippocrates, mereformasi pengobatan kuno, memisahkannya dari metode pengobatan dengan mantra, doa, dan pengorbanan kepada para dewa. Dalam risalah "Pengurangan sendi", "Fraktur", "Luka kepala", ia mengklasifikasikan cedera sistem muskuloskeletal yang dikenal pada waktu itu dan mengusulkan metode untuk perawatannya, khususnya yang mekanis, menggunakan perban ketat, traksi, dan fiksasi. . Rupanya, sudah pada saat itu, prostesis ekstremitas pertama yang ditingkatkan muncul, yang juga berfungsi untuk melakukan fungsi-fungsi tertentu. Bagaimanapun, Pliny the Elder menyebutkan satu komandan Romawi yang berpartisipasi dalam Perang Punisia kedua (218-210 SM). Setelah luka yang diterimanya, lengan kanannya diamputasi dan diganti dengan yang besi. Pada saat yang sama, dia bisa memegang perisai dengan prostesis dan berpartisipasi dalam pertempuran.

Plato menciptakan doktrin ide - prototipe yang tidak dapat diubah dan dipahami dari semua hal. Menganalisis bentuk tubuh manusia, ia mengajarkan bahwa "para dewa, meniru garis besar alam semesta ... memasukkan kedua rotasi ilahi dalam tubuh bulat ... yang sekarang kita sebut kepala." Perangkat sistem muskuloskeletal dipahami olehnya sebagai berikut: "agar kepala tidak berguling-guling di tanah, di mana-mana ditutupi dengan gundukan dan lubang ... tubuh menjadi lonjong dan, menurut rencana Tuhan, yang membuatnya bergerak, tumbuh dari dirinya sendiri empat anggota badan yang dapat diregangkan dan ditekuk; menempel padanya dan mengandalkannya, ia memperoleh kemampuan untuk bergerak ke mana-mana ... ". Metode penalaran Plato tentang struktur dunia dan manusia didasarkan pada studi logis, yang "harus berjalan sedemikian rupa untuk mencapai tingkat probabilitas terbesar."

Filsuf besar Yunani kuno Aristoteles, yang tulisannya mencakup hampir semua bidang ilmu pengetahuan pada masa itu, menyusun deskripsi rinci pertama tentang struktur dan fungsi organ individu dan bagian tubuh hewan dan meletakkan dasar embriologi modern. Pada usia tujuh belas tahun, Aristoteles, putra seorang dokter dari Stagira, datang ke Athena untuk belajar di Akademi Plato (428-348 SM). Setelah tinggal di Akademi selama dua puluh tahun dan menjadi salah satu murid terdekat Plato, Aristoteles meninggalkannya hanya setelah kematian gurunya. Selanjutnya, ia mempelajari anatomi dan mempelajari struktur hewan, mengumpulkan berbagai fakta dan melakukan eksperimen dan pembedahan. Banyak pengamatan dan penemuan unik yang dilakukan olehnya di daerah ini. Jadi, Aristoteles pertama kali menetapkan detak jantung embrio ayam pada hari ketiga perkembangannya, menggambarkan alat pengunyah bulu babi ("lentera Aristoteles") dan banyak lagi. Dalam mencari kekuatan pendorong aliran darah, Aristoteles mengusulkan mekanisme pergerakan darah yang terkait dengan pemanasannya di jantung dan pendinginan di paru-paru: "pergerakan jantung mirip dengan pergerakan cairan yang menyebabkan panas mendidihkan." Dalam karya-karyanya "On the Parts of Animals", "On the Movement of Animals" ("De Motu Animalium"), "On the Origin of Animals", Aristoteles untuk pertama kalinya mempertimbangkan struktur tubuh lebih dari 500 spesies organisme hidup, organisasi kerja sistem organ, dan memperkenalkan metode penelitian komparatif. Saat mengklasifikasikan hewan, ia membaginya menjadi dua kelompok besar - yang memiliki darah dan tidak berdarah. Pembagian ini mirip dengan pembagian saat ini menjadi vertebrata dan invertebrata. Menurut metode gerakan, Aristoteles juga membedakan kelompok hewan berkaki dua, berkaki empat, berkaki banyak, dan tidak berkaki. Dia adalah orang pertama yang menggambarkan berjalan sebagai proses di mana gerakan rotasi anggota badan diubah menjadi gerakan translasi tubuh, dia adalah orang pertama yang mencatat sifat asimetris gerakan (dukungan pada kaki kiri, transfer berat pada bahu kiri, karakteristik orang yang tidak kidal). Mengamati gerakan seseorang, Aristoteles memperhatikan bahwa bayangan yang dibuat oleh sosok di dinding tidak menggambarkan garis lurus, tetapi garis zig-zag. Dia memilih dan menggambarkan organ-organ yang berbeda strukturnya, tetapi fungsinya sama, misalnya sisik pada ikan, bulu pada burung, dan rambut pada hewan. Aristoteles mempelajari kondisi keseimbangan tubuh burung (penyangga berkaki dua). Merefleksikan gerakan hewan, ia memilih mekanisme motorik: "... apa yang bergerak dengan bantuan organ adalah di mana awal bertepatan dengan akhir, seperti pada sambungan. Memang, dalam sambungan ada cembung dan hampa, salah satunya adalah akhir, yang lain adalah awal ... satu beristirahat, yang lain bergerak ... Semuanya bergerak melalui dorongan atau tarikan." Aristoteles adalah orang pertama yang menggambarkan arteri pulmonalis dan memperkenalkan istilah "aorta", mencatat korelasi struktur bagian-bagian tubuh individu, menunjuk pada interaksi organ-organ dalam tubuh, meletakkan dasar bagi doktrin kemanfaatan biologis dan merumuskan "prinsip ekonomi": "apa yang diambil alam di satu tempat, ia berikan pada teman." Dia adalah orang pertama yang menggambarkan perbedaan dalam struktur sistem peredaran darah, pernapasan, muskuloskeletal hewan yang berbeda dan alat pengunyahnya. Tidak seperti gurunya, Aristoteles tidak menganggap "dunia ide" sebagai sesuatu di luar dunia material, tetapi memperkenalkan "ide" Plato sebagai bagian integral dari alam, prinsip utamanya mengatur materi. Selanjutnya, awal ini diubah menjadi konsep "energi vital", "roh binatang".

Ilmuwan besar Yunani kuno Archimedes meletakkan dasar hidrostatika modern dengan studinya tentang prinsip-prinsip hidrostatik yang mengatur benda terapung dan studi tentang daya apung benda. Dia adalah orang pertama yang menerapkan metode matematika untuk mempelajari masalah dalam mekanika, merumuskan dan membuktikan sejumlah pernyataan tentang keseimbangan benda dan tentang pusat gravitasi dalam bentuk teorema. Prinsip tuas, banyak digunakan oleh Archimedes untuk membuat struktur bangunan dan kendaraan militer, akan menjadi salah satu prinsip mekanik pertama yang diterapkan dalam biomekanik sistem muskuloskeletal. Karya-karya Archimedes berisi gagasan tentang penambahan gerakan (lurus dan melingkar ketika sebuah benda bergerak dalam spiral), tentang peningkatan kecepatan yang seragam secara terus-menerus ketika sebuah benda dipercepat, yang kemudian disebut Galileo sebagai dasar karya fundamentalnya tentang dinamika. .

Dalam karya klasik "On the Parts of the Human Body", dokter Romawi kuno yang terkenal, Galen, memberikan deskripsi holistik anatomi dan fisiologi manusia yang pertama dalam sejarah kedokteran. Buku ini telah berfungsi sebagai buku teks dan buku referensi tentang kedokteran selama hampir satu setengah ribu tahun. Galen meletakkan dasar bagi fisiologi dengan melakukan pengamatan dan eksperimen pertama pada hewan hidup dan mempelajari kerangka mereka. Dia memperkenalkan pembedahan makhluk hidup ke dalam kedokteran - operasi dan penelitian pada hewan hidup untuk mempelajari fungsi tubuh dan mengembangkan metode untuk mengobati penyakit. Dia menemukan bahwa dalam organisme hidup, otak mengontrol produksi suara dan bicara, bahwa arteri diisi dengan darah, bukan udara, dan, sebaik mungkin, menjelajahi cara darah bergerak dalam tubuh, menggambarkan perbedaan struktural antara arteri. dan vena, dan menemukan katup jantung. Galen tidak melakukan otopsi dan, mungkin, oleh karena itu, ide-ide yang salah masuk ke dalam karyanya, misalnya, tentang pembentukan darah vena di hati, dan darah arteri - di ventrikel kiri jantung. Dia juga tidak tahu tentang keberadaan dua lingkaran sirkulasi darah dan arti penting dari atrium. Dalam karyanya "De motu musculorum" ia menggambarkan perbedaan antara neuron motorik dan sensorik, otot agonis dan antagonis, dan untuk pertama kalinya menggambarkan tonus otot. Dia menganggap penyebab kontraksi otot sebagai "roh binatang" yang datang dari otak ke otot di sepanjang serabut saraf. Menjelajahi tubuh, Galen sampai pada kesimpulan bahwa tidak ada yang berlebihan di alam dan dirumuskan prinsip filosofis bahwa, dengan menjelajahi alam, seseorang dapat memahami rencana Tuhan. Di era Abad Pertengahan, bahkan dengan kemahakuasaan Inkuisisi, banyak yang dilakukan, terutama dalam anatomi, yang kemudian menjadi dasar pengembangan lebih lanjut biomekanik.

Hasil penelitian yang dilakukan di dunia Arab dan di negara-negara Timur menempati tempat khusus dalam sejarah sains: banyak karya sastra dan risalah medis menjadi buktinya. Tabib dan filsuf Arab Ibn Sina (Avicenna) meletakkan dasar-dasar pengobatan rasional, merumuskan dasar-dasar rasional untuk membuat diagnosis berdasarkan pemeriksaan pasien (khususnya, analisis fluktuasi denyut nadi arteri). Sifat revolusioner dari pendekatannya menjadi jelas jika kita ingat bahwa pada saat itu pengobatan Barat, sejak Hippocrates dan Galen, memperhitungkan pengaruh bintang dan planet pada jenis dan perjalanan penyakit dan pilihan terapi. agen.

Saya ingin mengatakan bahwa di sebagian besar karya ilmuwan kuno, metode penentuan denyut nadi digunakan. Metode diagnostik pulsa berasal berabad-abad sebelum era kita. Di antara sumber-sumber sastra yang sampai kepada kita, yang paling kuno adalah karya-karya Cina kuno dan asal Tibet. Cina kuno termasuk, misalnya, "Bin-hu Mo-xue", "Xiang-lei-shih", "Zhu-bin-shih", "Nan-jing", serta bagian dalam risalah "Jia-i- ching", "Huang-di Nei-jing Su-wen Lin-shu", dll.

Sejarah diagnosis denyut nadi terkait erat dengan nama tabib Tiongkok kuno - Bian Qiao (Qin Yue-Ren). Awal dari jalur teknik diagnosis denyut nadi dikaitkan dengan salah satu legenda, yang menurutnya Bian Qiao diundang untuk merawat putri seorang bangsawan mandarin (resmi). Situasinya diperumit oleh fakta bahwa bahkan dokter pun dilarang keras untuk melihat dan menyentuh orang-orang berpangkat mulia. Bian Qiao meminta benang tipis. Kemudian dia menyarankan untuk mengikatkan ujung tali yang lain ke pergelangan tangan sang putri, yang berada di balik layar, tetapi tabib istana dengan hina memperlakukan dokter yang diundang dan memutuskan untuk mempermainkannya dengan mengikat ujung talinya bukan ke pergelangan tangan putri, tetapi ke kaki anjing yang berlari di dekatnya. Beberapa detik kemudian, yang mengejutkan mereka yang hadir, Bian Qiao dengan tenang menyatakan bahwa ini bukan dorongan dari seseorang, tetapi dari seekor binatang, dan binatang ini dilempar dengan cacing. Keterampilan dokter membangkitkan kekaguman, dan kabelnya dipindahkan dengan percaya diri ke pergelangan tangan sang putri, setelah itu penyakitnya ditentukan dan pengobatannya ditentukan. Akibatnya, sang putri dengan cepat pulih, dan tekniknya menjadi dikenal luas.

Hua Tuo - berhasil menggunakan diagnostik denyut nadi dalam praktik bedah, menggabungkannya dengan pemeriksaan klinis. Pada masa itu, operasi dilarang oleh hukum, operasi dilakukan sebagai upaya terakhir, jika tidak ada kepercayaan pada penyembuhan dengan metode konservatif, ahli bedah tidak tahu laparotomi diagnostik. Diagnosis ditegakkan dengan pemeriksaan luar. Hua Tuo mewariskan seninya menguasai diagnosis denyut nadi kepada siswa yang rajin. Ada aturan bahwa hanya seorang pria yang dapat mempelajari penguasaan diagnostik denyut nadi tertentu, belajar hanya dari seorang pria selama tiga puluh tahun. Hua Tuo adalah orang pertama yang menggunakan teknik khusus untuk memeriksa siswa tentang kemampuan menggunakan denyut nadi untuk diagnosis: pasien duduk di belakang layar, dan tangannya dimasukkan melalui luka di dalamnya sehingga siswa dapat melihat dan mempelajari hanya layar. tangan. Setiap hari, latihan yang gigih dengan cepat membuahkan hasil yang sukses.

2. Abad Pertengahan dan Zaman Modern

1 Leonardo da Vinci

Pada Abad Pertengahan dan Renaisans, pengembangan bagian utama fisika terjadi di Eropa. Seorang fisikawan terkenal saat itu, tetapi bukan hanya fisikawan, adalah Leonardo da Vinci. Leonardo mempelajari gerakan manusia, penerbangan burung, kerja katup jantung, gerakan jus tanaman. Dia menggambarkan mekanika tubuh ketika berdiri dan bangkit dari posisi duduk, berjalan menanjak dan menurun, teknik melompat, untuk pertama kalinya menggambarkan variasi gaya berjalan orang dengan fisik yang berbeda, melakukan analisis komparatif gaya berjalan seseorang, monyet dan sejumlah hewan yang mampu berjalan bipedal (beruang) . Dalam semua kasus, perhatian khusus diberikan pada posisi pusat gravitasi dan resistensi. Dalam mekanika, Leonardo da Vinci adalah orang pertama yang memperkenalkan konsep resistensi yang diberikan cairan dan gas pada benda yang bergerak di dalamnya, dan dia adalah orang pertama yang memahami pentingnya konsep baru - momen gaya relatif terhadap suatu titik - untuk menganalisis gerakan tubuh. Menganalisis kekuatan yang dikembangkan oleh otot dan memiliki pengetahuan anatomi yang sangat baik, Leonardo memperkenalkan garis aksi kekuatan di sepanjang arah otot yang sesuai dan dengan demikian mengantisipasi konsep sifat vektor kekuatan. Ketika menggambarkan aksi otot dan interaksi sistem otot saat melakukan suatu gerakan, Leonardo menganggap tali yang diregangkan di antara titik-titik perlekatan otot. Untuk menunjuk otot dan saraf individu, ia menggunakan sebutan huruf. Dalam karya-karyanya orang dapat menemukan dasar-dasar doktrin refleks masa depan. Mengamati kontraksi otot, ia mencatat bahwa kontraksi dapat terjadi tanpa disengaja, otomatis, tanpa kontrol sadar. Leonardo mencoba menerjemahkan semua pengamatan dan ide ke dalam aplikasi teknis, meninggalkan banyak gambar perangkat yang dirancang untuk berbagai jenis gerakan, dari ski air dan glider hingga prostesis dan prototipe kursi roda modern untuk penyandang cacat (total lebih dari 7 ribu lembar manuskrip ). Leonardo da Vinci melakukan penelitian tentang suara yang dihasilkan oleh pergerakan sayap serangga, menggambarkan kemungkinan perubahan nada suara ketika sayap dipotong atau diolesi dengan madu. Melakukan studi anatomi, ia menarik perhatian pada ciri-ciri percabangan trakea, arteri dan vena di paru-paru, dan juga menunjukkan bahwa ereksi adalah konsekuensi dari aliran darah ke alat kelamin. Dia melakukan studi perintis phyllotaxis, menggambarkan pola susunan daun sejumlah tanaman, membuat jejak berkas daun berserat vaskular dan mempelajari fitur struktur mereka.

2 Iatrofisika

Dalam pengobatan abad 16-18, ada arahan khusus yang disebut iatromekanika atau iatrofisika (dari iatros Yunani - dokter). Karya-karya dokter dan ahli kimia Swiss terkenal Theophrastus Paracelsus dan naturalis Belanda Jan Van Helmont, yang dikenal karena eksperimennya pada generasi spontan tikus dari tepung gandum, debu, dan baju kotor, berisi pernyataan tentang integritas tubuh, yang dijelaskan dalam bentuk awal mistik. Perwakilan dari pandangan dunia yang rasional tidak dapat menerima ini dan, dalam mencari fondasi rasional untuk proses biologis, mereka menempatkan mekanika, bidang pengetahuan yang paling berkembang pada waktu itu, sebagai dasar untuk studi mereka. Iatromekanika mengklaim dapat menjelaskan semua fenomena fisiologis dan patologis berdasarkan hukum mekanika dan fisika. Dokter, ahli fisiologi, dan ahli kimia Jerman yang terkenal, Friedrich Hoffmann, merumuskan kredo khusus iatrofisika, yang menyatakan bahwa kehidupan adalah gerakan, dan mekanika adalah penyebab dan hukum semua fenomena. Hoffmann memandang kehidupan sebagai proses mekanis, di mana pergerakan saraf di mana "roh hewan" (spiritum animalium) yang terletak di otak bergerak, mengontrol kontraksi otot, sirkulasi darah, dan fungsi jantung. Akibatnya, tubuh - semacam mesin - digerakkan. Pada saat yang sama, mekanika dianggap sebagai dasar dari aktivitas vital organisme.

Klaim semacam itu, seperti yang sekarang jelas, sebagian besar tidak dapat dipertahankan, tetapi iatromekanika menentang ide-ide skolastik dan mistis, memperkenalkan banyak informasi faktual penting yang sampai sekarang tidak diketahui dan instrumen baru untuk pengukuran fisiologis mulai digunakan. Misalnya, menurut pandangan salah satu perwakilan iatromekanika, Giorgio Baglivi, tangan diibaratkan sebagai tuas, dada seperti peniup, kelenjar sebagai saringan, dan jantung seperti pompa hidrolik. Analogi ini cukup masuk akal saat ini. Pada abad ke-16, dalam karya dokter tentara Prancis A. Pare (Ambroise Pare), dasar-dasar operasi modern diletakkan dan perangkat ortopedi buatan diusulkan - kaki, lengan, prostesis tangan, yang pengembangannya lebih didasarkan pada landasan ilmiah daripada tiruan sederhana dari bentuk yang hilang. Pada tahun 1555, dalam karya naturalis Prancis Pierre Belon, mekanisme hidrolik untuk pergerakan anemon laut dijelaskan. Salah satu pendiri iatrokimia, Van Helmont, yang mempelajari proses fermentasi makanan pada organisme hewan, menjadi tertarik pada produk gas dan memperkenalkan istilah "gas" ke dalam sains (dari bahasa Belanda gisten - menjadi fermentasi). A. Vesalius, W. Harvey, J. A. Borelli, R. Descartes terlibat dalam pengembangan gagasan iatromekanika. Iatromekanika, yang mereduksi semua proses dalam sistem kehidupan menjadi yang mekanis, serta iatrokimia, berasal dari Paracelsus, yang perwakilannya percaya bahwa kehidupan direduksi menjadi transformasi kimia bahan kimia yang membentuk tubuh, mengarah ke sepihak dan sering gagasan yang salah tentang proses aktivitas vital dan metode pengobatan penyakit. Namun demikian, pendekatan-pendekatan ini, terutama sintesisnya, memungkinkan untuk merumuskan pendekatan rasional dalam kedokteran pada abad 16-17. Bahkan doktrin tentang kemungkinan munculnya kehidupan secara spontan memainkan peran positif, menimbulkan keraguan pada hipotesis agama tentang penciptaan kehidupan. Paracelsus menciptakan "anatomi esensi manusia", yang ia coba tunjukkan bahwa "dalam tubuh manusia, tiga bahan yang ada di mana-mana terhubung secara mistis: garam, belerang, dan merkuri" .

Dalam kerangka konsep filosofis saat itu, ide iatro-mekanis baru tentang esensi proses patologis sedang dibentuk. Dengan demikian, dokter Jerman G. Chatl menciptakan doktrin animisme (dari lat.anima - jiwa), yang menurutnya penyakit itu dianggap sebagai gerakan yang dilakukan oleh jiwa untuk menghilangkan alien dari tubuh. zat berbahaya. Perwakilan iatrofisika, dokter Italia Santorio (1561-1636), profesor kedokteran di Padua, percaya bahwa penyakit apa pun adalah konsekuensi dari pelanggaran pola pergerakan partikel terkecil individu dari tubuh. Santorio adalah salah satu yang pertama menerapkan metode eksperimen penelitian dan pengolahan data matematis, dan menciptakan sejumlah instrumen yang menarik. Di ruang khusus yang dia rancang, Santorio mempelajari metabolisme dan untuk pertama kalinya menjalin hubungan dengan proses kehidupan inkonsistensi berat badan. Bersama dengan Galileo, ia menemukan termometer air raksa untuk mengukur suhu tubuh (1626). Dalam karyanya "Pengobatan Statis" (1614), ketentuan iatrofisika dan iatrokimia disajikan secara bersamaan. Penelitian lebih lanjut menyebabkan perubahan revolusioner dalam gagasan tentang struktur dan pekerjaan dari sistem kardio-vaskular. Ahli anatomi Italia Fabrizio d "Aquapendente menemukan katup vena. Peneliti Italia P. Azelli dan ahli anatomi Denmark T. Bartholin menemukan pembuluh limfatik.

Dokter Inggris William Harvey memiliki penemuan penutupan sistem peredaran darah. Saat belajar di Padua (tahun 1598-1601), Harvey mendengarkan ceramah Fabrizio d "Aquapendente dan, rupanya, menghadiri kuliah Galileo. Bagaimanapun, Harvey berada di Padua, sementara ketenaran ceramah brilian Galileo, yang dihadiri oleh banyak orang, gemuruh di sana. Penemuan Harvey tentang penutupan peredaran darah adalah hasil dari penerapan sistematis metode kuantitatif pengukuran yang dikembangkan sebelumnya oleh Galileo, dan bukan pengamatan atau dugaan sederhana. Harvey membuat demonstrasi di mana dia menunjukkan bahwa darah bergerak dari ventrikel kiri jantung hanya dalam satu arah Dengan mengukur volume darah yang dikeluarkan oleh jantung dalam satu kontraksi (volume sekuncup), ia mengalikan jumlah yang dihasilkan dengan frekuensi kontraksi jantung dan menunjukkan bahwa dalam satu jam jantung memompa a volume darah jauh lebih besar daripada volume tubuh. Dengan demikian disimpulkan bahwa volume darah yang jauh lebih kecil harus terus menerus beredar dalam lingkaran setan, memasuki jantung dan memompa kepada mereka melalui sistem vaskular. Hasil karya itu diterbitkan dalam karya "Studi anatomi tentang pergerakan jantung dan darah pada hewan" (1628). Hasil pekerjaan itu lebih dari sekadar revolusioner. Faktanya adalah bahwa sejak zaman Galen diyakini bahwa darah diproduksi di usus, dari mana ia memasuki hati, kemudian ke jantung, dari mana ia didistribusikan melalui sistem arteri dan vena ke organ lain. Harvey menggambarkan jantung, dibagi menjadi ruang-ruang terpisah, sebagai kantung otot yang bertindak sebagai pompa yang memompa darah ke dalam pembuluh. Darah bergerak dalam lingkaran dalam satu arah dan memasuki jantung lagi. Aliran balik darah di vena dicegah oleh katup vena yang ditemukan oleh Fabrizio d'Akvapendente Doktrin revolusioner Harvey tentang sirkulasi darah bertentangan dengan pernyataan Galen, sehubungan dengan itu buku-bukunya dikritik tajam dan bahkan pasien sering menolak layanan medisnya. 1623, Harvey menjabat sebagai dokter istana Charles I dan perlindungan tertinggi menyelamatkannya dari serangan lawan dan memberikan kesempatan untuk pekerjaan ilmiah lebih lanjut. Harvey melakukan penelitian ekstensif tentang embriologi, menggambarkan tahap individu perkembangan embrio ("Studi on the Birth of Animals", 1651). Abad ke-17 dapat disebut sebagai era hidrolika dan pemikiran hidrolik. Kemajuan teknologi berkontribusi pada munculnya analogi baru dan pemahaman yang lebih baik tentang proses yang terjadi pada organisme hidup. Ini mungkin mengapa Harvey menggambarkan jantung sebagai pompa hidrolik yang memompa darah melalui "pipa" sistem vaskular.Untuk sepenuhnya mengenali hasil kerja Harvey, hanya perlu menemukan mata rantai yang hilang yang menutup lingkaran antara arteri dan vena. , yang akan segera dilakukan dalam karya Malpighi.paru-paru dan alasan untuk memompa udara melalui mereka tetap tidak dapat dipahami oleh Harvey - keberhasilan kimia yang belum pernah terjadi sebelumnya dan penemuan komposisi udara masih di depan.Abad ke-17 adalah tonggak penting dalam sejarah biomekanik, karena ditandai tidak hanya oleh munculnya karya cetak pertama tentang biomekanik, tetapi juga oleh pembentukan pandangan baru tentang kehidupan dan sifat mobilitas biologis.

Matematikawan, fisikawan, filsuf, dan ahli fisiologi Prancis René Descartes adalah orang pertama yang mencoba membangun model mekanis organisme hidup, dengan mempertimbangkan kontrol melalui sistem saraf. Penafsirannya tentang teori fisiologis berdasarkan hukum mekanika terkandung dalam sebuah karya yang diterbitkan secara anumerta (1662-1664). Dalam formulasi ini, untuk pertama kalinya, gagasan utama untuk ilmu kehidupan regulasi melalui umpan balik diungkapkan. Descartes menganggap manusia sebagai mekanisme tubuh yang digerakkan oleh "roh-roh hidup", yang "terus-menerus naik dalam jumlah besar dari jantung ke otak, dan dari sana melalui saraf ke otot dan menggerakkan semua anggota." Tanpa melebih-lebihkan peran "roh", dalam risalah "Deskripsi tubuh manusia. Tentang pembentukan hewan" (1648), ia menulis bahwa pengetahuan tentang mekanika dan anatomi memungkinkan kita untuk melihat dalam tubuh "sejumlah besar organ, atau pegas" untuk mengatur gerakan tubuh. Descartes menyamakan kerja tubuh dengan mekanisme jam, dengan pegas, roda gigi, roda gigi terpisah. Selain itu, Descartes mempelajari koordinasi gerakan berbagai bagian tubuh. Melakukan eksperimen ekstensif pada studi tentang kerja jantung dan pergerakan darah di rongga jantung dan pembuluh besar, Descartes tidak setuju dengan konsep Harvey tentang kontraksi jantung sebagai kekuatan pendorong sirkulasi darah. Dia membela hipotesis naik di Aristoteles tentang pemanasan dan penipisan darah di jantung di bawah pengaruh kehangatan yang melekat di jantung, promosi memperluas darah ke pembuluh besar, di mana ia mendingin, dan "jantung dan arteri segera jatuh ke bawah. dan kontrak." Descartes melihat peran sistem pernapasan dalam kenyataan bahwa pernapasan "membawa cukup udara segar ke paru-paru sehingga darah yang datang ke sana dari sisi kanan jantung, di mana ia mencair dan, seolah-olah, berubah menjadi uap, kembali berubah menjadi uap. dari uap menjadi darah." Dia juga mempelajari gerakan mata, menggunakan pembagian jaringan biologis menurut sifat mekanik menjadi cair dan padat. Dalam bidang mekanika, Descartes merumuskan hukum kekekalan momentum dan memperkenalkan konsep momentum.

3 Membangun mikroskop

Penemuan mikroskop, instrumen yang sangat penting bagi semua ilmu pengetahuan, terutama disebabkan oleh pengaruh perkembangan optik. Beberapa sifat optik dari permukaan melengkung diketahui bahkan oleh Euclid (300 SM) dan Ptolemy (127-151), tetapi kekuatan pembesarnya tidak menemukan aplikasi praktis. Dalam hal ini, kacamata pertama ditemukan oleh Salvinio deli Arleati di Italia hanya pada tahun 1285. Pada abad ke-16, Leonardo da Vinci dan Maurolico menunjukkan bahwa benda-benda kecil paling baik dipelajari dengan kaca pembesar.

Mikroskop pertama diciptakan hanya pada tahun 1595 oleh Z. Jansen. Penemuan ini terdiri dari fakta bahwa Zacharius Jansen memasang dua lensa cembung di dalam satu tabung, dengan demikian meletakkan dasar untuk pembuatan mikroskop kompleks. Berfokus pada objek yang diteliti dicapai dengan tabung yang dapat ditarik. Perbesaran mikroskop adalah dari 3 sampai 10 kali. Dan itu adalah terobosan nyata di bidang mikroskop! Setiap mikroskop berikutnya, ia meningkat secara signifikan.

Selama periode ini (abad XVI) instrumen penelitian Denmark, Inggris dan Italia secara bertahap mulai berkembang, meletakkan dasar untuk mikroskop modern.

Pesatnya penyebaran dan peningkatan mikroskop dimulai setelah Galileo (G. Galilei), menyempurnakan teleskop yang dirancangnya, mulai menggunakannya sebagai sejenis mikroskop (1609-1610), mengubah jarak antara objektif dan lensa okuler.

Kemudian, pada tahun 1624, setelah mencapai pembuatan lensa fokus yang lebih pendek, Galileo secara signifikan mengurangi dimensi mikroskopnya.

Pada tahun 1625, I. Faber, seorang anggota "Akademi Kewaspadaan" Romawi ("Akudemia dei lincei"), mengusulkan istilah "mikroskop". Keberhasilan pertama yang terkait dengan penggunaan mikroskop dalam penelitian biologi ilmiah dicapai oleh R. Hooke, yang merupakan orang pertama yang mendeskripsikan sel tumbuhan (sekitar tahun 1665). Dalam bukunya "Micrographia" Hooke menggambarkan struktur mikroskop.

Pada tahun 1681, Royal Society of London dalam pertemuan mereka membahas secara rinci situasi yang aneh itu. Orang Belanda Levenguk (A. van Leenwenhoek) menggambarkan keajaiban menakjubkan yang ia temukan dengan mikroskopnya dalam setetes air, dalam infus lada, di lumpur sungai, di rongga giginya sendiri. Leeuwenhoek, menggunakan mikroskop, menemukan dan membuat sketsa spermatozoa dari berbagai protozoa, rincian struktur jaringan tulang (1673-1677).

"Dengan keheranan terbesar, saya melihat di air terjun itu banyak sekali binatang kecil yang bergerak cepat ke segala arah, seperti tombak di air. Yang terkecil dari binatang kecil ini seribu kali lebih kecil dari mata kutu dewasa."

3. Sejarah penggunaan listrik dalam pengobatan

3.1 Sedikit latar belakang

Sejak zaman dahulu, manusia telah berusaha memahami fenomena-fenomena di alam. Banyak hipotesis cerdik yang menjelaskan apa yang terjadi di sekitar seseorang muncul di waktu yang berbeda dan di negara yang berbeda. Pemikiran para ilmuwan dan filsuf Yunani dan Romawi yang hidup sebelum zaman kita: Archimedes, Euclid, Lucretius, Aristoteles, Democritus, dan lainnya - masih membantu pengembangan penelitian ilmiah.

Setelah pengamatan pertama fenomena listrik dan magnet oleh Thales of Miletus, minat pada mereka muncul secara berkala, ditentukan oleh tugas penyembuhan.

Beras. 1. Pengalaman dengan tanjakan listrik

Perlu dicatat bahwa sifat listrik dari beberapa ikan, yang dikenal di zaman kuno, masih merupakan rahasia alam yang tidak diungkapkan. Jadi, misalnya, pada tahun 1960, di sebuah pameran yang diselenggarakan oleh British Scientific Royal Society untuk menghormati peringatan 300 tahun pendiriannya, di antara misteri alam yang harus dipecahkan seseorang, akuarium kaca biasa dengan ikan di dalamnya - ikan pari listrik (Gbr. satu). Sebuah voltmeter dihubungkan ke akuarium melalui elektroda logam. Saat ikan dalam keadaan diam, jarum voltmeter berada pada posisi nol. Ketika ikan bergerak, voltmeter menunjukkan tegangan yang mencapai 400 V selama gerakan aktif. Prasasti itu berbunyi: "Sifat fenomena listrik ini, diamati jauh sebelum organisasi masyarakat kerajaan Inggris, seseorang masih tidak dapat mengungkap."

2 Apa hutang kita pada Gilbert?

Efek terapeutik dari fenomena listrik pada seseorang, menurut pengamatan yang ada di zaman kuno, dapat dianggap sebagai semacam obat perangsang dan psikogenik. Alat ini digunakan atau dilupakan. Lama studi serius tentang fenomena listrik dan magnet itu sendiri, dan terutama tindakannya sebagai obat, belum dilakukan.

Studi eksperimental terperinci pertama tentang fenomena listrik dan magnet dilakukan oleh dokter-fisikawan Inggris, kemudian dokter pengadilan William Gilbert (Gilbert) (1544-1603 jilid). Gilbert pantas dianggap sebagai dokter yang inovatif. Keberhasilannya sebagian besar ditentukan oleh studi yang cermat dan kemudian penerapan sarana medis kuno, termasuk listrik dan magnet. Gilbert mengerti bahwa tanpa studi menyeluruh tentang radiasi listrik dan magnetik, sulit untuk menggunakan "cairan" dalam pengobatan.

Mengabaikan dugaan yang fantastis dan belum teruji dan pernyataan yang tidak berdasar, Gilbert melakukan berbagai studi eksperimental tentang fenomena listrik dan magnet. Hasil studi listrik dan magnet yang pertama kali ini sungguh luar biasa.

Pertama-tama, Gilbert untuk pertama kalinya mengungkapkan gagasan bahwa jarum magnet kompas bergerak di bawah pengaruh magnet Bumi, dan bukan di bawah pengaruh salah satu bintang, seperti yang diyakini sebelumnya. Dia adalah orang pertama yang melakukan magnetisasi buatan, menetapkan fakta bahwa kutub magnet tidak dapat dipisahkan. Mempelajari fenomena listrik secara bersamaan dengan yang magnetik, Gilbert, berdasarkan banyak pengamatan, menunjukkan bahwa radiasi listrik muncul tidak hanya ketika amber digosok, tetapi juga ketika bahan lain digosok. Membayar upeti kepada amber - bahan pertama di mana elektrisasi diamati, ia menyebutnya listrik, berdasarkan nama Yunani untuk amber - elektron. Akibatnya, kata "listrik" diperkenalkan ke dalam kehidupan atas saran seorang dokter berdasarkan penelitiannya, yang menjadi sejarah, yang meletakkan dasar bagi pengembangan teknik listrik dan elektroterapi. Pada saat yang sama, Gilbert berhasil merumuskan perbedaan mendasar antara fenomena listrik dan magnet: "Magnetisme, seperti gravitasi, adalah gaya awal tertentu yang memancar dari tubuh, sedangkan elektrifikasi disebabkan oleh keluarnya pori-pori tubuh dari aliran keluar khusus sebagai hasilnya. dari gesekan."

Intinya, sebelum karya Ampere dan Faraday, yaitu selama lebih dari dua ratus tahun setelah kematian Gilbert (hasil penelitiannya diterbitkan dalam buku On the Magnet, Magnetic Bodies, and the Great Magnet - the Earth , 1600), elektrifikasi dan magnetisme dipertimbangkan secara terpisah.

P. S. Kudryavtsev dalam "History of Physics" mengutip kata-kata perwakilan besar Renaisans, Galileo: "Saya memuji, saya kagum, iri pada Hilbert (Gilbert). orang-orang brilian, tetapi tidak satu pun dari mereka telah dipelajari dengan cermat ... Saya tidak ragu bahwa seiring waktu cabang ilmu ini (kita berbicara tentang listrik dan magnet - V. M.) akan membuat kemajuan baik sebagai hasil dari pengamatan baru, dan, terutama, sebagai hasil dari ukuran bukti yang ketat."

Gilbert meninggal pada tanggal 30 November 1603, setelah mewariskan semua instrumen dan karya yang telah dia ciptakan ke Medical Society of London, di mana dia menjadi ketua aktif sampai kematiannya.

3 Hadiah diberikan kepada Marat

Malam revolusi borjuis Prancis. Mari kita rangkum penelitian di bidang teknik elektro periode ini. Kehadiran listrik positif dan negatif didirikan, mesin elektrostatik pertama dibangun dan ditingkatkan, bank Leyden (semacam kapasitor penyimpanan muatan), elektroskop diciptakan, hipotesis kualitatif fenomena listrik dirumuskan, upaya berani dilakukan untuk menyelidiki listrik sifat petir.

Sifat listrik petir dan pengaruhnya terhadap manusia semakin memperkuat pandangan bahwa listrik tidak hanya dapat menyerang manusia, tetapi juga menyembuhkan manusia. Mari kita berikan beberapa contoh. Pada tanggal 8 April 1730, British Grey and Wheeler melakukan eksperimen klasik dengan elektrifikasi manusia.

Di halaman rumah tempat Gray tinggal, dua tiang kayu kering digali ke tanah, di mana balok kayu dipasang. Dua tali rambut dilemparkan ke atas balok kayu. Ujung bawah mereka diikat. Tali dengan mudah menopang berat anak laki-laki yang setuju untuk mengambil bagian dalam percobaan. Setelah duduk, seperti pada ayunan, anak laki-laki dengan satu tangan memegang batang atau batang logam yang dialiri listrik oleh gesekan, yang darinya muatan listrik dipindahkan dari benda yang dialiri listrik. Dengan tangan lain, anak laki-laki itu melemparkan koin, satu demi satu, ke dalam pelat logam yang kering papan kayu di bawahnya (Gbr. 2). Koin-koin itu mendapat muatan melalui tubuh anak laki-laki itu; jatuh, mereka mengisi pelat logam, yang mulai menarik potongan jerami kering yang terletak di dekatnya. Eksperimen dilakukan berkali-kali dan membangkitkan minat yang cukup besar tidak hanya di kalangan ilmuwan. Penyair Inggris George Bose menulis:

Mad Grey, apa yang sebenarnya Anda ketahui Tentang sifat-sifat kekuatan itu, yang sampai sekarang tidak diketahui? Apakah Anda diizinkan, bodoh, untuk mengambil risiko Dan menghubungkan seseorang dengan listrik?

Beras. 2. Pengalaman dengan elektrifikasi manusia

Orang Prancis Dufay, Nollet dan rekan senegaranya Georg Richman hampir bersamaan, secara independen satu sama lain, merancang perangkat untuk mengukur tingkat elektrifikasi, yang secara signifikan memperluas penggunaan pelepasan listrik untuk perawatan, dan menjadi mungkin untuk menentukan dosisnya. Akademi Ilmu Pengetahuan Paris mengadakan beberapa pertemuan untuk membahas efek pembuangan kaleng Leyden pada seseorang. Louis XV juga menjadi tertarik dengan hal ini. Atas permintaan raja, fisikawan Nollet, bersama dengan dokter Louis Lemonnier, melakukan eksperimen di salah satu aula besar Istana Versailles, mendemonstrasikan efek tusukan listrik statis. Manfaat "hiburan pengadilan" adalah: banyak yang tertarik, banyak yang mulai mempelajari fenomena elektrifikasi.

Pada 1787, dokter dan fisikawan Inggris Adams menciptakan untuk pertama kalinya mesin elektrostatik khusus untuk keperluan medis. Dia banyak menggunakannya dalam praktik medisnya (Gbr. 3) dan menerima hasil positif, yang dapat dijelaskan dengan efek stimulasi arus, dan efek psikoterapi, dan efek spesifik pelepasan pada seseorang.

Era elektrostatika dan magnetostatika, yang menjadi milik semua yang disebutkan di atas, berakhir dengan pengembangan dasar matematika dari ilmu-ilmu ini, yang dilakukan oleh Poisson, Ostrogradsky, Gauss.

Beras. 3. Sesi elektroterapi (dari ukiran lama)

Penggunaan pelepasan listrik dalam kedokteran dan biologi telah mendapat pengakuan penuh. Kontraksi otot yang disebabkan oleh sentuhan ikan pari, belut, ikan lele, bersaksi tentang aksi sengatan listrik. Eksperimen orang Inggris John Warlish membuktikan sifat listrik dari dampak ikan pari, dan ahli anatomi Gunther memberikan deskripsi yang akurat tentang organ listrik ikan ini.

Pada 1752, dokter Jerman Sulzer menerbitkan pesan tentang fenomena baru yang dia temukan. Lidah menyentuh dua logam yang berbeda pada saat yang sama menyebabkan sensasi rasa asam yang aneh. Sulzer tidak berasumsi bahwa pengamatan ini merupakan awal dari bidang ilmiah yang paling penting - elektrokimia dan elektrofisiologi.

Minat penggunaan listrik dalam pengobatan meningkat. Akademi Rouen mengumumkan kompetisi untuk karya terbaik dengan topik: "Tentukan tingkat dan kondisi di mana Anda dapat mengandalkan listrik dalam pengobatan penyakit." Hadiah pertama diberikan kepada Marat, seorang dokter dengan profesi, yang namanya tercatat dalam sejarah Revolusi Prancis. Kemunculan karya Marat tepat waktu, karena penggunaan listrik untuk pengobatan bukannya tanpa ilmu kebatinan dan perdukunan. Seorang Mesmer tertentu, menggunakan teori ilmiah yang modis tentang mesin listrik yang memicu, mulai menegaskan bahwa pada tahun 1771 ia telah menemukan obat medis universal - magnet "binatang", yang bekerja pada pasien dari kejauhan. Mereka membuka kantor medis khusus, di mana ada mesin elektrostatik dengan tegangan yang cukup tinggi. Pasien harus menyentuh bagian mesin yang membawa arus, sementara dia merasakan sengatan listrik. Rupanya, kasus efek positif berada di kantor "dokter" Mesmer dapat dijelaskan tidak hanya oleh efek iritasi sengatan listrik, tetapi juga oleh aksi ozon, yang muncul di ruangan tempat mesin elektrostatik bekerja, dan fenomena yang disebutkan. lebih awal. Bisa memiliki efek positif pada beberapa pasien dan perubahan kandungan bakteri di udara di bawah pengaruh ionisasi udara. Tapi Mesmer tidak curiga. Setelah kegagalan bencana yang Marat peringatkan tepat waktu dalam karyanya, Mesmer menghilang dari Prancis. Dibuat dengan partisipasi fisikawan terbesar Prancis Lavoisier, komisi pemerintah untuk menyelidiki kegiatan "medis" Mesmer gagal menjelaskan efek positif listrik pada manusia. Perawatan dengan listrik di Prancis untuk sementara dihentikan.

4 Perselisihan antara Galvani dan Volta

Dan sekarang kita akan berbicara tentang studi yang dilakukan hampir dua ratus tahun setelah publikasi karya Gilbert. Mereka dikaitkan dengan nama profesor anatomi dan kedokteran Italia Luigi Galvani dan profesor fisika Italia Alessandro Volta.

Di laboratorium anatomi Universitas Boulogne, Luigi Galvani melakukan percobaan, deskripsi yang mengejutkan para ilmuwan di seluruh dunia. Katak dibedah di atas meja laboratorium. Tugas percobaan adalah untuk mendemonstrasikan dan mengamati telanjang, saraf anggota badan mereka. Di atas meja ini ada mesin elektrostatik, yang dengannya percikan dibuat dan dipelajari. Berikut adalah pernyataan Luigi Galvani sendiri dari karyanya "Tentang Gaya Listrik selama Gerakan Otot": "... Salah satu asisten saya secara tidak sengaja menyentuh saraf femoral internal katak dengan sebuah titik dengan sangat ringan. Kaki katak berkedut dengan tajam." Dan selanjutnya: "... Ini berhasil ketika percikan diekstraksi dari kondensor mesin."

Fenomena tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut. Atom dan molekul udara di zona tempat percikan berasal dipengaruhi oleh perubahan Medan listrik, sebagai hasilnya, mereka memperoleh muatan listrik, berhenti menjadi netral. Ion yang dihasilkan dan molekul bermuatan listrik merambat ke jarak tertentu yang relatif kecil dari mesin elektrostatik, karena ketika bergerak, bertabrakan dengan molekul udara, mereka kehilangan muatannya. Pada saat yang sama, mereka dapat terakumulasi pada benda logam yang diisolasi dengan baik dari permukaan tanah dan dilepaskan jika terjadi sirkuit listrik konduktif ke tanah. Lantai di laboratorium itu kering, terbuat dari kayu. Dia mengisolasi dengan baik ruangan tempat Galvani bekerja dari tanah. Objek di mana muatan terakumulasi adalah pisau bedah logam. Bahkan sedikit kontak pisau bedah dengan saraf katak menyebabkan "pelepasan" listrik statis yang terakumulasi pada pisau bedah, menyebabkan cakarnya menarik diri tanpa kerusakan mekanis. Fenomena pelepasan sekunder yang disebabkan oleh induksi elektrostatik sendiri sudah diketahui pada saat itu.

Bakat brilian dari eksperimen dan pelaksanaan sejumlah besar studi serbaguna memungkinkan Galvani untuk menemukan fenomena lain yang penting untuk pengembangan lebih lanjut dari teknik listrik. Ada percobaan tentang studi listrik atmosfer. Mengutip Galvani sendiri: "... Lelah... dengan harapan yang sia-sia... mulai... menekan kait tembaga yang ditancapkan ke sumsum tulang belakang ke jeruji besi - kaki katak menyusut." Hasil percobaan, yang dilakukan tidak lagi di luar ruangan, tetapi di dalam ruangan tanpa adanya mesin elektrostatik yang bekerja, menegaskan bahwa kontraksi otot katak, mirip dengan kontraksi yang disebabkan oleh percikan mesin elektrostatik, terjadi ketika tubuh katak disentuh secara bersamaan oleh dua benda logam yang berbeda - kawat dan pelat tembaga, perak atau besi. Tidak ada yang pernah mengamati fenomena seperti itu sebelum Galvani. Berdasarkan hasil pengamatan, ia menarik kesimpulan tegas yang berani. Ada sumber listrik lain, yaitu listrik "hewan" (istilah ini setara dengan istilah "aktivitas listrik jaringan hidup"). Otot yang hidup, menurut Galvani, adalah kapasitor seperti toples Leyden, listrik positif terakumulasi di dalamnya. Saraf katak berfungsi sebagai "konduktor" internal. Memasang dua konduktor logam ke otot menyebabkan arus listrik mengalir, yang, seperti percikan dari mesin elektrostatik, menyebabkan otot berkontraksi.

Galvani bereksperimen untuk mendapatkan hasil yang jelas hanya pada otot katak. Mungkin inilah yang memungkinkannya mengusulkan penggunaan "persiapan fisiologis" kaki katak sebagai meteran untuk jumlah listrik. Ukuran jumlah listrik, yang digunakan oleh indikator fisiologis seperti itu, adalah aktivitas menaikkan dan menurunkan kaki ketika bersentuhan dengan pelat logam, yang secara bersamaan disentuh oleh kait yang melewati sumsum tulang belakang kaki. katak, dan frekuensi mengangkat kaki per satuan waktu. Untuk beberapa waktu, indikator fisiologis seperti itu digunakan bahkan oleh fisikawan terkemuka, dan khususnya oleh Georg Ohm.

Eksperimen elektrofisiologi Galvani memungkinkan Alessandro Volta menciptakan sumber elektrokimia pertama energi listrik, yang pada gilirannya membuka era baru dalam perkembangan teknik elektro.

Alessandro Volta adalah salah satu yang pertama menghargai penemuan Galvani. Dia mengulangi eksperimen Galvani dengan sangat hati-hati dan menerima banyak data yang mengkonfirmasikan hasilnya. Tetapi sudah dalam artikel pertamanya "Tentang Listrik Hewan" dan dalam suratnya kepada Dr. Boronio tanggal 3 April 1792, Volta, berbeda dengan Galvani, yang menafsirkan fenomena yang diamati dari sudut pandang listrik "hewan", menyoroti kimia dan fisik fenomena. Volta menetapkan pentingnya menggunakan logam yang berbeda untuk eksperimen ini (seng, tembaga, timah, perak, besi), di antaranya kain yang dibasahi dengan asam diletakkan.

Inilah yang ditulis Volta: "Dalam percobaan Galvani, sumber listriknya adalah katak. Namun, apa itu katak atau binatang pada umumnya? Pertama-tama, ini adalah saraf dan otot, dan mengandung berbagai senyawa kimia. Jika saraf dan otot katak yang disiapkan terhubung ke dua logam yang berbeda, kemudian ketika sirkuit seperti itu ditutup, aksi listrik dimanifestasikan Dalam percobaan terakhir saya, dua logam yang berbeda juga berpartisipasi - ini adalah baja (timbal) dan perak, dan air liur lidah memainkan peran cairan. Menutup sirkuit dengan pelat penghubung, saya menciptakan kondisi untuk pergerakan terus menerus cairan listrik dari satu tempat ke tempat lain. Tapi saya bisa menjatuhkan benda logam yang sama ini hanya ke dalam air atau ke dalam cairan serupa air liur Bagaimana dengan listrik "binatang"?

Eksperimen yang dilakukan oleh Volta memungkinkan kita untuk merumuskan kesimpulan bahwa sumber aksi listrik adalah rantai logam yang berbeda ketika mereka bersentuhan dengan kain yang lembab atau direndam dalam larutan asam.

Dalam salah satu surat kepada temannya, dokter Vazagi (sekali lagi contoh minat dokter pada listrik), Volta menulis: “Saya telah lama yakin bahwa semua tindakan berasal dari logam, dari mana cairan listrik memasuki cairan lembab. atau badan air Atas dasar ini, saya percaya dia berhak untuk menghubungkan semua fenomena listrik baru dengan logam dan mengganti nama "listrik hewan" dengan ungkapan "listrik metalik".

Menurut Volt, kaki katak adalah elektroskop yang sensitif. Perselisihan historis muncul antara Galvani dan Volta, serta antara pengikut mereka - perselisihan tentang listrik "binatang" atau "logam".

Galvani tidak menyerah. Dia benar-benar mengecualikan logam dari percobaan dan bahkan membedah katak dengan pisau kaca. Ternyata bahkan dalam percobaan ini, kontak saraf femoralis katak dengan ototnya menyebabkan kontraksi yang terlihat jelas, meskipun jauh lebih kecil daripada dengan partisipasi logam. Ini adalah fiksasi pertama fenomena bioelektrik, yang menjadi dasar elektrodiagnostik kardiovaskular modern dan sejumlah sistem manusia lainnya.

Volta mencoba mengungkap sifat dari fenomena tidak biasa yang ditemukan. Di hadapannya, dia dengan jelas merumuskan masalah berikut: "Apa penyebab munculnya listrik?" Saya bertanya pada diri sendiri dengan cara yang sama seperti Anda masing-masing akan melakukannya. Refleksi membawa saya ke satu solusi: dari kontak dua logam yang berbeda, misalnya, perak dan seng, keseimbangan listrik di kedua logam terganggu.Pada titik kontak logam, listrik positif mengalir dari perak ke seng dan terakumulasi pada yang terakhir, sementara listrik negatif mengembun pada perak Ini berarti bahwa materi listrik bergerak ke arah tertentu. Ketika saya menerapkan di atas satu sama lain pelat perak dan seng tanpa spacer perantara, yaitu pelat seng bersentuhan dengan yang perak, maka efek totalnya berkurang menjadi nol. Untuk meningkatkan efek listrik atau menjumlahkannya, setiap pelat seng harus dikontakkan hanya dengan satu perak dan dijumlahkan secara berurutan lebih banyak pasangan. Hal ini dicapai justru dengan fakta bahwa saya meletakkan selembar kain basah di setiap pelat seng, sehingga memisahkannya dari pelat perak pasangan berikutnya. ide-ide ilmiah modern.

Sayangnya, perselisihan ini secara tragis terputus. Tentara Napoleon menduduki Italia. Karena menolak untuk bersumpah setia kepada pemerintah baru, Galvani kehilangan kursinya, dipecat dan meninggal tak lama kemudian. Peserta kedua dalam perselisihan, Volta, hidup untuk melihat pengakuan penuh atas penemuan kedua ilmuwan. Dalam perselisihan sejarah, keduanya benar. Ahli biologi Galvani memasuki sejarah sains sebagai pendiri bioelektrik, fisikawan Volta - sebagai pendiri sumber arus elektrokimia.

4. Eksperimen oleh VV Petrov. Awal dari elektrodinamika

Karya profesor fisika Akademi Medico-Bedah (sekarang Akademi Medis Militer dinamai S. M. Kirov di Leningrad), Akademisi V. V. Petrov mengakhiri tahap pertama ilmu listrik "hewan" dan "logam".

Kegiatan V.V. Petrov berdampak besar pada perkembangan ilmu pengetahuan tentang penggunaan listrik dalam kedokteran dan biologi di negara kita. Di Akademi Medico-Bedah, ia menciptakan lemari fisika yang dilengkapi dengan peralatan yang sangat baik. Saat bekerja di dalamnya, Petrov membangun sumber energi listrik tegangan tinggi elektrokimia pertama di dunia. Memperkirakan tegangan sumber ini dengan jumlah elemen yang termasuk di dalamnya, dapat diasumsikan bahwa tegangan mencapai 1800–2000 V pada daya sekitar 27–30 W. Sumber universal ini memungkinkan V. V. Petrov melakukan lusinan penelitian dalam waktu singkat, yang membuka berbagai cara penggunaan listrik di berbagai bidang. Nama V. V. Petrov biasanya dikaitkan dengan munculnya sumber penerangan baru, yaitu listrik, berdasarkan penggunaan busur listrik yang beroperasi secara efektif yang ditemukan olehnya. Pada tahun 1803, V. V. Petrov mempresentasikan hasil penelitiannya dalam buku "The News of Galvanic-Voltian Experiments". Ini adalah buku pertama tentang listrik yang diterbitkan di negara kita. Itu diterbitkan ulang di sini pada tahun 1936.

Dalam buku ini, tidak hanya penelitian kelistrikan yang penting, tetapi juga hasil kajian hubungan dan interaksi arus listrik dengan organisme hidup. Petrov menunjukkan bahwa tubuh manusia mampu melakukan elektrifikasi dan baterai galvanik-voltaik, yang terdiri dari sejumlah besar elemen, berbahaya bagi manusia; sebenarnya, dia memperkirakan kemungkinan menggunakan listrik untuk terapi fisik.

Pengaruh penelitian VV Petrov terhadap perkembangan teknik elektro dan kedokteran sangat besar. Karyanya "News of the Galvanic-Volta Experiments", diterjemahkan ke dalam bahasa Latin, menghiasi, bersama dengan edisi Rusia, perpustakaan nasional banyak negara Eropa. Laboratorium elektrofisika yang dibuat oleh V.V. Petrov memungkinkan para ilmuwan akademi di pertengahan abad ke-19 untuk memperluas penelitian di bidang penggunaan listrik untuk pengobatan. Akademi Medis Militer ke arah ini telah mengambil posisi terdepan tidak hanya di antara lembaga-lembaga negara kita, tetapi juga di antara lembaga-lembaga Eropa. Cukuplah untuk menyebutkan nama-nama profesor V. P. Egorov, V. V. Lebedinsky, A. V. Lebedinsky, N. P. Khlopin, S. A. Lebedev.

Apa yang dibawa abad ke-19 untuk studi listrik? Pertama-tama, monopoli kedokteran dan biologi pada listrik berakhir. Galvani, Volta, Petrov meletakkan dasar untuk ini. Paruh pertama dan pertengahan abad ke-19 ditandai dengan penemuan-penemuan besar di bidang teknik listrik. Penemuan-penemuan ini dikaitkan dengan nama-nama Dane Hans Oersted, Dominique Arago dan Andre Ampère Prancis, Georg Ohm Jerman, Michael Faraday dari Inggris, rekan senegara kita Boris Jacobi, Emil Lenz dan Pavel Schilling dan banyak ilmuwan lainnya.

Mari kita jelaskan secara singkat yang paling penting dari penemuan ini, yang secara langsung berhubungan dengan topik kita. Oersted adalah orang pertama yang menetapkan hubungan lengkap antara fenomena listrik dan magnet. Bereksperimen dengan listrik galvanik (sebagai fenomena listrik yang timbul dari sumber arus elektrokimia disebut pada waktu itu, berbeda dengan fenomena yang disebabkan oleh mesin elektrostatik), Oersted menemukan penyimpangan jarum kompas magnetik yang terletak di dekat sumber arus listrik (baterai galvanik). ) pada saat terjadi hubungan pendek dan pemutusan hubungan listrik. Dia menemukan bahwa penyimpangan ini tergantung pada lokasi kompas magnetik. Kelebihan besar Oersted adalah bahwa dia sendiri menghargai pentingnya fenomena yang dia temukan. Tampaknya tak tergoyahkan selama lebih dari dua ratus tahun, ide-ide berdasarkan karya Gilbert tentang kemandirian fenomena magnet dan listrik runtuh. Oersted menerima bahan eksperimental yang andal, atas dasar yang ia tulis, dan kemudian menerbitkan buku "Eksperimen Berkaitan dengan Aksi Konflik Listrik pada Jarum Magnetik". Secara singkat, ia merumuskan pencapaiannya sebagai berikut: "Listrik galvanik, mengalir dari utara ke selatan melalui jarum magnet yang tergantung bebas, membelokkan ujung utara ke timur, dan, melewati ke arah yang sama di bawah jarum, membelokkannya ke barat. "

Fisikawan Prancis André Ampère dengan jelas dan mendalam mengungkapkan makna eksperimen Oersted, yang merupakan bukti pertama yang dapat diandalkan tentang hubungan antara magnet dan listrik. Ampère adalah seorang ilmuwan yang sangat serbaguna, sangat baik dalam matematika, menyukai kimia, botani dan sastra kuno. Dia adalah seorang yang mempopulerkan penemuan-penemuan ilmiah. Kelebihan Ampere di bidang fisika dapat dirumuskan sebagai berikut: ia menciptakan bagian baru dalam doktrin listrik - elektrodinamika, yang mencakup semua manifestasi listrik yang bergerak. Sumber Ampere untuk muatan listrik bergerak adalah baterai galvanik. Menutup sirkuit, ia menerima pergerakan muatan listrik. Ampere menunjukkan bahwa istirahat muatan listrik(listrik statis) tidak bekerja pada jarum magnet - mereka tidak membelokkannya. pembicaraan bahasa modern, Ampère mampu mengidentifikasi pentingnya transien (menyalakan sirkuit listrik).

Michael Faraday melengkapi penemuan Oersted dan Ampere - menciptakan doktrin logis yang koheren tentang elektrodinamika. Pada saat yang sama, ia memiliki sejumlah penemuan besar independen, yang tidak diragukan lagi memiliki dampak penting pada penggunaan listrik dan magnet dalam kedokteran dan biologi. Michael Faraday bukanlah ahli matematika seperti Ampère; dalam banyak publikasinya dia tidak menggunakan ekspresi analitik tunggal. Bakat seorang eksperimen, teliti dan pekerja keras, memungkinkan Faraday untuk mengimbangi kurangnya analisis matematis. Faraday menemukan hukum induksi. Seperti yang dia sendiri katakan: "Saya menemukan cara untuk mengubah listrik menjadi magnet dan sebaliknya." Dia menemukan induksi diri.

Penyelesaian penelitian terbesar Faraday adalah penemuan hukum aliran arus listrik melalui cairan konduktif dan dekomposisi kimia yang terakhir, yang terjadi di bawah pengaruh arus listrik (fenomena elektrolisis). Faraday merumuskan hukum dasar dengan cara ini: "Jumlah suatu zat yang terletak pada pelat konduktif (elektroda) yang direndam dalam cairan tergantung pada kekuatan arus dan waktu perjalanannya: semakin besar kekuatan arus dan semakin lama ia mengalir. lewat, semakin banyak jumlah zat yang akan dilepaskan ke dalam larutan".

Rusia ternyata menjadi salah satu negara di mana penemuan Oersted, Arago, Ampere, dan yang paling penting, Faraday menemukan pengembangan langsung dan aplikasi praktis. Boris Jacobi, menggunakan penemuan elektrodinamika, menciptakan kapal pertama dengan motor listrik. Emil Lenz memiliki sejumlah karya dengan minat praktis yang besar di berbagai bidang teknik elektro dan fisika. Namanya biasanya dikaitkan dengan penemuan hukum ekuivalen termal energi listrik, yang disebut hukum Joule-Lenz. Selain itu, Lenz menetapkan undang-undang yang dinamai menurut namanya. Ini mengakhiri periode penciptaan dasar-dasar elektrodinamika.

1 Penggunaan listrik dalam kedokteran dan biologi pada abad ke-19

P. N. Yablochkov, menempatkan dua batu bara secara paralel, dipisahkan oleh pelumas yang meleleh, menciptakan lilin listrik - sumber cahaya listrik sederhana yang dapat menerangi ruangan selama beberapa jam. Lilin Yablochkov bertahan tiga atau empat tahun, menemukan aplikasi di hampir semua negara di dunia. Itu digantikan oleh lampu pijar yang lebih tahan lama. Generator listrik sedang dibuat di mana-mana, dan baterai juga tersebar luas. Area penerapan listrik semakin meningkat.

Penggunaan listrik dalam kimia yang digagas oleh M. Faraday juga mulai populer. Pergerakan suatu zat - pergerakan pembawa muatan - menemukan salah satu aplikasi pertamanya dalam pengobatan untuk memasukkan senyawa obat yang sesuai ke dalam tubuh manusia. Inti dari metode ini adalah sebagai berikut: kain kasa atau jaringan lain diresapi dengan senyawa obat yang diinginkan, yang berfungsi sebagai gasket antara elektroda dan tubuh manusia; itu terletak di area tubuh yang akan dirawat. Elektroda dihubungkan ke sumber arus searah. Metode pemberian senyawa obat tersebut, pertama kali digunakan pada paruh kedua abad ke-19, masih tersebar luas hingga sekarang. Ini disebut elektroforesis atau iontoforesis. Pembaca dapat mempelajari tentang aplikasi praktis elektroforesis di Bab Lima.

Penemuan lain yang sangat penting untuk pengobatan praktis diikuti di bidang teknik listrik. Pada 22 Agustus 1879, ilmuwan Inggris Crookes melaporkan penelitiannya tentang sinar katoda, yang pada saat itu dikenal sebagai berikut:

Ketika arus tegangan tinggi dilewatkan melalui tabung dengan gas yang sangat langka, aliran partikel lolos dari katoda, mengalir dengan kecepatan yang sangat tinggi. 2. Partikel-partikel ini bergerak secara ketat dalam garis lurus. 3. Energi pancaran ini dapat menghasilkan aksi mekanis. Misalnya untuk memutar meja putar kecil yang diletakkan di jalurnya. 4. Energi radiasi dibelokkan oleh magnet. 5. Di tempat-tempat di mana materi radiasi jatuh, panas berkembang. Jika katoda diberi bentuk cermin cekung, bahkan paduan tahan api seperti, misalnya, paduan iridium dan platinum, dapat dilebur pada fokus cermin ini. 6. Sinar katoda - aliran benda benda kurang dari atom, yaitu partikel listrik negatif.

Ini adalah langkah awal untuk mengantisipasi penemuan besar baru yang dibuat oleh Wilhelm Conrad Roentgen. Roentgen menemukan sumber radiasi yang berbeda secara fundamental, yang disebutnya sinar-X (X-Ray). Kemudian, sinar ini disebut sinar-x. Pesan Roentgen menimbulkan sensasi. Di semua negara, banyak laboratorium mulai mereproduksi pengaturan Roentgen, untuk mengulang dan mengembangkan penelitiannya. Penemuan ini membangkitkan minat khusus di kalangan dokter.

Laboratorium fisik tempat peralatan yang digunakan Roentgen untuk menerima rontgen dibuat diserang oleh dokter, pasiennya, yang curiga telah menelan jarum, kancing logam, dll di dalam tubuhnya. implementasi praktis penemuan listrik, seperti yang terjadi dengan alat diagnostik baru - sinar-x.

Tertarik dengan sinar-x segera dan di Rusia. Belum ada publikasi ilmiah resmi, ulasan tentang mereka, data akurat tentang peralatan, hanya pesan singkat tentang laporan Roentgen yang muncul, dan di dekat St. Petersburg, di Kronstadt, penemu radio Alexander Stepanovich Popov sudah mulai membuat peralatan sinar-X domestik pertama. Sedikit yang diketahui tentang ini. Tentang peran A. S. Popov dalam pengembangan mesin sinar-X domestik pertama, implementasinya, mungkin, untuk pertama kalinya diketahui dari buku F. Veitkov. Itu sangat berhasil dilengkapi oleh putri penemu Ekaterina Alexandrovna Kyandskaya-Popova, yang bersama dengan V. Tomat menerbitkan artikel "Penemu radio dan sinar-X" dalam jurnal "Science and Life" (1971, No. 8).

Kemajuan baru dalam teknik elektro telah memperluas kemungkinan untuk mempelajari listrik "hewan". Matteuchi, menggunakan galvanometer yang dibuat pada saat itu, membuktikan bahwa selama kehidupan otot, potensial listrik. Memotong otot melintasi serat, ia menghubungkannya ke salah satu kutub galvanometer, dan menghubungkan permukaan memanjang otot ke kutub lainnya dan menerima potensi dalam kisaran 10-80 mV. Nilai potensi ditentukan oleh jenis otot. Menurut Matteuchi, "biotok mengalir" dari permukaan memanjang ke penampang dan penampang itu elektronegatif. Fakta aneh ini dikonfirmasi oleh eksperimen pada berbagai hewan - kura-kura, kelinci, tikus, dan burung, yang dilakukan oleh sejumlah peneliti, di mana ahli fisiologi Jerman Dubois-Reymond, Herman, dan rekan senegaranya V. Yu. Chagovets harus dipilih. Peltier pada tahun 1834 menerbitkan sebuah karya di mana ia mempresentasikan hasil studi tentang interaksi biopotensial dengan arus searah yang mengalir melalui jaringan hidup. Ternyata polaritas biopotensial berubah dalam kasus ini. Amplitudo juga berubah.

Pada saat yang sama, perubahan fungsi fisiologis juga diamati. Di laboratorium ahli fisiologi, biologi, dan dokter, muncul alat ukur listrik yang memiliki kepekaan yang cukup dan batas pengukuran yang sesuai. Bahan percobaan yang besar dan serbaguna sedang diakumulasikan. Ini mengakhiri prasejarah penggunaan listrik dalam pengobatan dan studi tentang listrik "hewan".

Munculnya metode fisik yang menyediakan bioinformasi primer, perkembangan modern peralatan pengukuran listrik, teori informasi, autometri dan telemetri, integrasi pengukuran - inilah yang menandai tahap sejarah baru dalam bidang ilmiah, teknis, dan biomedis penggunaan listrik.

2 Riwayat radioterapi dan diagnosis

Pada akhir abad kesembilan belas, penemuan-penemuan yang sangat penting dibuat. Untuk pertama kalinya, seseorang dapat melihat dengan matanya sendiri sesuatu yang bersembunyi di balik penghalang yang tidak tembus cahaya. Konrad Roentgen menemukan apa yang disebut sinar-X, yang dapat menembus penghalang buram optik dan membuat bayangan objek yang tersembunyi di belakangnya. Fenomena radioaktivitas juga ditemukan. Sudah di abad ke-20, pada tahun 1905, Eindhoven membuktikan aktivitas listrik jantung. Sejak saat itu, elektrokardiografi mulai berkembang.

Dokter mulai menerima lebih banyak informasi tentang keadaan organ internal pasien, yang tidak dapat mereka amati tanpa perangkat yang sesuai yang dibuat oleh para insinyur berdasarkan penemuan fisikawan. Akhirnya, dokter mendapat kesempatan untuk mengamati fungsi organ dalam.

Pada awal Perang Dunia Kedua, fisikawan terkemuka di planet ini, bahkan sebelum munculnya informasi tentang pembelahan atom berat dan pelepasan energi kolosal dalam kasus ini, sampai pada kesimpulan bahwa adalah mungkin untuk membuat radioaktif buatan. isotop. Jumlah isotop radioaktif tidak terbatas pada unsur radioaktif yang diketahui secara alami. Mereka dikenal untuk semua unsur kimia dari tabel periodik. Para ilmuwan mampu melacak sejarah kimia mereka tanpa mengganggu jalannya proses yang sedang dipelajari.

Kembali di tahun dua puluhan, upaya dilakukan untuk menggunakan isotop radioaktif alami dari keluarga radium untuk menentukan laju aliran darah pada manusia. Tetapi penelitian semacam ini tidak banyak digunakan bahkan untuk tujuan ilmiah. Isotop radioaktif menerima penggunaan yang lebih luas dalam penelitian medis, termasuk yang diagnostik, pada tahun lima puluhan setelah penciptaan reaktor nuklir, di mana cukup mudah untuk mendapatkan aktivitas besar isotop radioaktif artifisial.

Contoh paling terkenal dari salah satu penggunaan pertama isotop radioaktif artifisial adalah penggunaan isotop yodium untuk penelitian tiroid. Metode tersebut memungkinkan untuk memahami penyebab penyakit tiroid (gondok) untuk daerah tempat tinggal tertentu. Sebuah hubungan telah ditunjukkan antara kandungan yodium makanan dan penyakit tiroid. Sebagai hasil dari penelitian ini, Anda dan saya mengonsumsi garam meja, di mana suplemen yodium tidak aktif sengaja diperkenalkan.

Pada awalnya, untuk mempelajari distribusi radionuklida dalam suatu organ, detektor sintilasi tunggal digunakan, yang memindai organ yang diteliti poin demi poin, yaitu. memindainya, bergerak sepanjang garis berkelok-kelok di atas seluruh organ yang diteliti. Studi semacam itu disebut pemindaian, dan perangkat yang digunakan untuk ini disebut pemindai (scanner). Dengan perkembangan detektor yang peka terhadap posisi, yang, selain fakta mendaftarkan kuantum gamma yang jatuh, juga menentukan koordinat masuknya ke dalam detektor, menjadi mungkin untuk melihat seluruh organ yang diteliti sekaligus tanpa memindahkan detektor. lebih dari itu. Saat ini, memperoleh gambaran sebaran radionuklida pada organ yang diteliti disebut skintigrafi. Meskipun, secara umum, istilah skintigrafi diperkenalkan pada tahun 1955 (Andrews et al.) dan awalnya mengacu pada pemindaian. Di antara sistem dengan detektor stasioner, yang disebut kamera gamma, pertama kali diusulkan oleh Anger pada tahun 1958, telah menerima penggunaan yang paling luas.

Kamera gamma memungkinkan untuk secara signifikan mengurangi waktu akuisisi gambar dan, sehubungan dengan ini, untuk menggunakan radionuklida berumur pendek. Penggunaan radionuklida berumur pendek secara signifikan mengurangi dosis paparan radiasi pada tubuh subjek, yang memungkinkan untuk meningkatkan aktivitas radiofarmasi yang diberikan kepada pasien. Saat ini, saat menggunakan Ts-99t, waktu untuk mendapatkan satu gambar adalah sepersekian detik. Waktu yang singkat untuk mendapatkan satu bingkai menyebabkan munculnya skintigrafi dinamis, ketika sejumlah gambar berturut-turut dari organ yang diteliti diperoleh selama penelitian. Analisis urutan seperti itu memungkinkan untuk menentukan dinamika perubahan aktivitas baik di organ secara keseluruhan maupun di bagian individualnya, mis., Ada kombinasi studi dinamis dan scintigrafi.

Dengan berkembangnya teknik untuk memperoleh gambaran sebaran radionuklida dalam organ yang diteliti, muncul pertanyaan tentang metode untuk menilai sebaran radiofarmaka di dalam area yang diperiksa, terutama pada skintigrafi dinamis. Scanogram diproses terutama secara visual, yang menjadi tidak dapat diterima dengan perkembangan skintigrafi dinamis. Masalah utama adalah ketidakmungkinan memplot kurva yang mencerminkan perubahan aktivitas radiofarmasi di organ yang diteliti atau di bagian individualnya. Tentu saja, sejumlah kekurangan dari scintigram yang dihasilkan dapat dicatat - adanya noise statistik, ketidakmungkinan untuk mengurangi latar belakang organ dan jaringan di sekitarnya, ketidakmungkinan untuk memperoleh gambar ringkasan dalam skintigrafi dinamis berdasarkan sejumlah bingkai berurutan. .

Semua ini menyebabkan munculnya sistem pemrosesan digital berbasis komputer untuk scintigram. Pada tahun 1969, Jinuma dkk menggunakan kemampuan komputer untuk memproses scintigram, yang memungkinkan untuk memperoleh informasi diagnostik yang lebih andal dan dalam volume yang jauh lebih besar. Dalam hal ini, sistem berbasis komputer untuk mengumpulkan dan memproses informasi skintigrafi mulai diperkenalkan secara intensif ke dalam praktik departemen diagnostik radionuklida. Departemen tersebut menjadi departemen medis praktis pertama di mana komputer diperkenalkan secara luas.

Pengembangan sistem digital untuk mengumpulkan dan memproses informasi skintigrafi berdasarkan komputer meletakkan dasar bagi prinsip dan metode pemrosesan gambar diagnostik medis, yang juga digunakan dalam pemrosesan gambar yang diperoleh dengan menggunakan prinsip medis dan fisik lainnya. Ini berlaku untuk gambar sinar-X, gambar yang diperoleh dalam diagnostik ultrasound dan, tentu saja, untuk computed tomography. Di sisi lain, perkembangan teknik computed tomography, pada gilirannya, mengarah pada penciptaan tomografi emisi, baik foton tunggal maupun positron. Perkembangan teknologi tinggi untuk penggunaan isotop radioaktif dalam studi diagnostik medis dan peningkatan penggunaannya dalam praktik klinis menyebabkan munculnya disiplin medis independen diagnostik radioisotop, yang kemudian disebut diagnostik radionuklida menurut standarisasi internasional. Beberapa saat kemudian, konsep kedokteran nuklir muncul, yang menggabungkan metode penggunaan radionuklida, baik untuk diagnosis maupun untuk terapi. Dengan perkembangan diagnostik radionuklida di bidang kardiologi (di negara maju, hingga 30% dari total jumlah studi radionuklida menjadi kardiologi), istilah kardiologi nuklir muncul.

Eksklusif lainnya kelompok penting studi menggunakan radionuklida adalah studi in vitro. Jenis penelitian ini tidak melibatkan pengenalan radionuklida ke dalam tubuh pasien, tetapi menggunakan metode radionuklida untuk menentukan konsentrasi hormon, antibodi, obat-obatan, dan zat penting lainnya secara klinis dalam sampel darah atau jaringan. Selain itu, biokimia modern, fisiologi dan biologi molekuler tidak dapat eksis tanpa metode pelacak radioaktif dan radiometri.

Di negara kita, pengenalan massal metode kedokteran nuklir ke dalam praktik klinis dimulai pada akhir 1950-an setelah perintah Menteri Kesehatan Uni Soviet (No. 248 tanggal 15 Mei 1959) dikeluarkan tentang pembentukan departemen diagnostik radioisotop di lembaga onkologi besar dan pembangunan gedung radiologi standar, beberapa di antaranya masih beroperasi. Peran penting juga dimainkan oleh Keputusan Komite Sentral CPSU dan Dewan Menteri Uni Soviet tertanggal 14 Januari 1960 No. 58 "Tentang langkah-langkah untuk lebih meningkatkan perawatan medis dan melindungi kesehatan penduduk Uni Soviet ", yang menyediakan pengenalan luas metode radiologi ke dalam praktik medis.

Pesatnya perkembangan kedokteran nuklir tahun-tahun terakhir menyebabkan kekurangan ahli radiologi dan insinyur yang ahli di bidang diagnostik radionuklida. Hasil penerapan semua teknik radionuklida tergantung pada dua highlight: dari sistem pendeteksi dengan sensitivitas dan resolusi yang cukup di satu sisi, dan dari produk radiofarmasi yang memberikan tingkat akumulasi yang dapat diterima di organ atau jaringan yang diinginkan di sisi lain. Oleh karena itu, setiap spesialis di bidang kedokteran nuklir harus memiliki pemahaman yang mendalam tentang dasar fisik radioaktivitas dan sistem deteksi, serta pengetahuan tentang kimia radiofarmaka dan proses yang menentukan lokalisasinya pada organ dan jaringan tertentu. Monograf ini bukanlah ulasan sederhana tentang pencapaian di bidang diagnostik radionuklida. Ini menyajikan banyak materi asli, yang merupakan hasil penelitian penulisnya. Pengalaman jangka panjang dari kerja bersama tim pengembang departemen peralatan radiologi CJSC "VNIIMP-VITA", Pusat Kanker Akademi Ilmu Kedokteran Rusia, Kompleks Penelitian dan Produksi Kardiologi Kementerian Kesehatan Federasi Rusia, Institut Penelitian Kardiologi dari Pusat Ilmiah Tomsk dari Akademi Ilmu Kedokteran Rusia, Asosiasi Fisikawan Medis Rusia memungkinkan untuk mempertimbangkan masalah teoretis pencitraan radionuklida, implementasi praktis dari teknik tersebut dan memperoleh informasi yang paling informatif. hasil diagnostik untuk praktik klinis.

Perkembangan teknologi medis di bidang diagnostik radionuklida terkait erat dengan nama Sergei Dmitrievich Kalashnikov, yang bekerja ke arah ini selama bertahun-tahun di All-Union Scientific Research Institute of Medical Instrumentation dan mengawasi pembuatan tomografi Rusia pertama. kamera gamma GKS-301.

5. Sejarah Singkat Terapi Ultrasound

Teknologi ultrasonik mulai berkembang selama Perang Dunia Pertama. Saat itulah, pada tahun 1914, ketika menguji pemancar ultrasonik baru di akuarium laboratorium besar, fisikawan eksperimental Prancis yang luar biasa Paul Langevin menemukan bahwa ikan itu, ketika terkena ultrasound, menjadi khawatir, menyapu, lalu tenang, tetapi setelah beberapa saat mereka mulai mati. Jadi, secara kebetulan, percobaan pertama dilakukan, dari mana studi tentang efek biologis ultrasound dimulai. Pada akhir 20-an abad XX. Upaya pertama dilakukan untuk menggunakan ultrasound dalam pengobatan. Dan pada tahun 1928, dokter Jerman sudah menggunakan ultrasound untuk mengobati penyakit telinga pada manusia. Pada tahun 1934, otolaryngologist Soviet E.I. Anokhrienko memperkenalkan metode ultrasound ke dalam praktik terapeutik dan merupakan yang pertama di dunia yang melakukan perawatan gabungan dengan ultrasound dan arus listrik. Segera, ultrasound menjadi banyak digunakan dalam fisioterapi, dengan cepat mendapatkan ketenaran sebagai alat yang sangat efektif. Sebelum menerapkan ultrasound untuk mengobati penyakit manusia, efeknya diuji dengan hati-hati pada hewan, tetapi metode baru datang ke kedokteran hewan praktis hanya setelah digunakan secara luas dalam pengobatan. Mesin ultrasound pertama sangat mahal. Harga, tentu saja, tidak masalah jika menyangkut kesehatan masyarakat, tetapi dalam produksi pertanian ini harus diperhitungkan, karena tidak boleh tidak menguntungkan. Metode perawatan ultrasonik pertama didasarkan pada pengamatan empiris murni, namun, sejalan dengan pengembangan fisioterapi ultrasonik, studi tentang mekanisme aksi biologis ultrasound dikembangkan. Hasil mereka memungkinkan untuk melakukan penyesuaian pada praktik penggunaan ultrasound. Pada 1940-1950-an, misalnya, diyakini bahwa ultrasound dengan intensitas hingga 5 ... 6 W / cm persegi atau bahkan hingga 10 W / cm persegi efektif untuk tujuan terapeutik. Namun, segera, intensitas ultrasound yang digunakan dalam kedokteran dan kedokteran hewan mulai berkurang. Jadi di tahun 60-an abad kedua puluh. intensitas maksimum ultrasound yang dihasilkan oleh perangkat fisioterapi telah menurun menjadi 2...3 W/sq.cm, dan perangkat yang diproduksi saat ini memancarkan ultrasound dengan intensitas tidak melebihi 1 W/sq.cm. Tetapi hari ini, dalam fisioterapi medis dan veteriner, ultrasound dengan intensitas 0,05-0,5 W / cm persegi paling sering digunakan.

Kesimpulan

Tentu saja, saya tidak dapat menutupi sejarah perkembangan fisika medis di sepenuhnya, karena jika tidak, saya harus membicarakan setiap penemuan fisik secara mendetail. Tapi tetap saja, saya menunjukkan tahapan utama dalam pengembangan madu. fisikawan: asal-usulnya tidak berasal dari abad ke-20, seperti yang diyakini banyak orang, tetapi jauh lebih awal, di zaman kuno. Hari ini, penemuan-penemuan waktu itu akan tampak sepele bagi kita, tetapi sebenarnya untuk periode itu adalah terobosan yang tidak diragukan dalam pembangunan.

Sulit untuk melebih-lebihkan kontribusi fisikawan untuk pengembangan kedokteran. Ambil contoh Leonardo da Vinci, yang menggambarkan mekanisme gerakan sendi. Jika Anda melihat penelitiannya secara objektif, Anda dapat memahami bahwa ilmu modern tentang persendian mencakup sebagian besar karyanya. Atau Harvey, yang pertama kali membuktikan penutupan peredaran darah. Oleh karena itu, menurut saya, kita harus menghargai kontribusi fisikawan terhadap perkembangan kedokteran.

Daftar literatur yang digunakan

1. "Dasar-dasar interaksi ultrasound dengan objek biologis." Ultrasound dalam kedokteran, kedokteran hewan dan biologi eksperimental. (Penulis: Akopyan V.B., Ershov Yu.A., diedit oleh Shchukin S.I., 2005)

Peralatan dan metode diagnostik radionuklida dalam kedokteran. Kalantarov K.D., Kalashnikov S.D., Kostylev V.A. dan lain-lain, red. Viktorova V.A.

Kharlamov I.F. Pedagogi. - M.: Gardariki, 1999. - 520 s; halaman 391

Listrik dan manusia; Manoilov V.E. ; Energoatomizdat 1998, hlm. 75-92

Cherednichenko T.V. Musik dalam sejarah budaya. - Dolgoprudny: Allegro-press, 1994. hlm. 200

Kehidupan Sehari-hari Roma Kuno Melalui Lensa Kesenangan, Jean-Noel Robber, The Young Guard, 2006, p.61

Plato. Dialog; Pemikiran, 1986, hlm. 693

Descartes R. Works: In 2 jilid - Vol. 1. - M.: Thought, 1989. Hal. 280, 278

Plato. Dialog - Timaeus; Pikiran, 1986, hlm. 1085

Leonardo da Vinci. Karya terpilih. Dalam 2 jilid T.1. / Cetak ulang dari ed. 1935 - M.: Ladomir, 1995.

Aristoteles. Bekerja dalam empat volume. T.1.Ed.V. F.Asma. M.,<Мысль>, 1976, hlm. 444, 441

Daftar sumber daya Internet:

Terapi Suara - Nag-Cho http://tanadug.ru/tibetan-medicine/healing/sound-healing

(tanggal perawatan 18.09.12)

Sejarah fototerapi - http://www.argo-shop.com.ua/article-172.html (diakses 21.09.12)

Perawatan kebakaran - http://newagejournal.info/lechenie-ognem-ili-moksaterapia/ (diakses 21.09.12)

Pengobatan oriental - (tanggal akses 22.09.12)://arenda-ceragem.narod2.ru/eto_nuzhno_znat/vostochnaya_meditsina_vse_luchshee_lyudyam

Mereka mengubah dunia kita dan secara signifikan mempengaruhi kehidupan banyak generasi.

Fisikawan hebat dan penemuan mereka

(1856-1943) - seorang penemu di bidang teknik listrik dan radio asal Serbia. Nicola disebut sebagai bapak listrik modern. Dia membuat banyak penemuan dan penemuan, menerima lebih dari 300 paten untuk ciptaannya di semua negara tempat dia bekerja. Nikola Tesla tidak hanya seorang fisikawan teoretis, tetapi juga seorang insinyur brilian yang menciptakan dan menguji penemuannya.
Tesla menemukan arus bolak-balik, transmisi energi nirkabel, listrik, karyanya mengarah pada penemuan sinar-X, menciptakan mesin yang menyebabkan getaran permukaan bumi. Nikola meramalkan munculnya era robot yang mampu melakukan pekerjaan apa pun.

(1643-1727) - salah satu bapak fisika klasik. Dia mendukung pergerakan planet-planet tata surya mengelilingi matahari, serta permulaan pasang surut. Newton menciptakan dasar untuk optik fisik modern. Puncak karyanya adalah hukum gravitasi universal yang terkenal.

John Dalton- Ahli kimia fisika Inggris. Dia menemukan hukum pemuaian seragam gas ketika dipanaskan, hukum rasio ganda, fenomena polimer (misalnya, etilena dan butilena) Pencipta teori atom tentang struktur materi.

Michael Faraday(1791 - 1867) - Fisikawan dan kimiawan Inggris, pendiri teori medan elektromagnetik. Dia membuat begitu banyak penemuan ilmiah dalam hidupnya sehingga selusin ilmuwan sudah cukup untuk mengabadikan namanya.

(1867 - 1934) - fisikawan dan kimiawan asal Polandia. Bersama suaminya, ia menemukan unsur radium dan polonium. Bekerja di radioaktivitas

Robert Boyle(1627 - 1691) - Fisikawan, kimiawan, dan teolog Inggris. Bersama dengan R. Townley, ia menetapkan ketergantungan volume massa udara yang sama pada tekanan pada suhu konstan (hukum Boyle-Mariotte).

Ernest Rutherford- Fisikawan Inggris, mengungkap sifat radioaktivitas terinduksi, menemukan emanasi thorium, peluruhan radioaktif dan hukumnya. Rutherford sering dengan tepat disebut sebagai salah satu raksasa fisika abad kedua puluh.

- Fisikawan Jerman, pencipta teori relativitas umum. Dia menyarankan bahwa semua benda tidak menarik satu sama lain, seperti yang diyakini sejak zaman Newton, tetapi membengkokkan ruang dan waktu di sekitarnya. Einstein menulis lebih dari 350 makalah dalam fisika. Dia adalah pencipta teori relativitas khusus (1905) dan umum (1916), prinsip kesetaraan massa dan energi (1905). Mengembangkan banyak teori ilmiah: efek fotolistrik kuantum dan kapasitas panas kuantum. Bersama Planck, ia mengembangkan dasar-dasar teori kuantum, yang mewakili dasar fisika modern.

Alexander Stoletov- Fisikawan Rusia, menemukan bahwa besarnya arus foto saturasi sebanding dengan insiden fluks cahaya pada katoda. Dia hampir menetapkan hukum pelepasan listrik dalam gas.

(1858-1947) - Fisikawan Jerman, pencipta teori kuantum, yang membuat revolusi nyata dalam fisika. Fisika klasik, berbeda dengan fisika modern, sekarang berarti "fisika sebelum Planck".

Paul Dirac- Fisikawan Inggris, menemukan distribusi statistik energi dalam sistem elektron. Dia menerima Hadiah Nobel dalam Fisika "untuk penemuan bentuk produktif baru teori atom."

Memuat...Memuat...