Storia delle scoperte mediche. Grandi scoperte scientifiche in medicina che hanno cambiato il mondo
Hanno cambiato il nostro mondo e hanno influenzato in modo significativo la vita di molte generazioni.
Grandi fisici e le loro scoperte
(1856-1943) - inventore nel campo dell'ingegneria elettrica e radio di origine serba. Nicola è chiamato il padre dell'elettricità moderna. Ha fatto molte scoperte e invenzioni, ricevendo più di 300 brevetti per le sue creazioni in tutti i paesi in cui ha lavorato. Nikola Tesla non era solo un fisico teorico, ma anche un brillante ingegnere che ha creato e testato le sue invenzioni.
Tesla ha aperto corrente alternata, trasmissione wireless di energia, elettricità, il suo lavoro ha portato alla scoperta dei raggi X, ha creato una macchina che provocava vibrazioni sulla superficie della terra. Nikola predisse l'avvento dell'era dei robot in grado di svolgere qualsiasi lavoro.
(1643-1727) - uno dei padri della fisica classica. Ha sostanziato il movimento dei pianeti del sistema solare attorno al sole, così come l'inizio di flussi e riflussi. Newton ha creato le basi per l'ottica fisica moderna. Il culmine del suo lavoro è la ben nota legge di gravitazione universale.
John Dalton- Chimico fisico inglese. Scoprì la legge dell'espansione uniforme dei gas quando riscaldati, la legge dei rapporti multipli, il fenomeno dei polimeri (ad esempio etilene e butilene) Creatore della teoria atomica della struttura della materia.
Michele Faraday(1791 - 1867) - Fisico e chimico inglese, fondatore della teoria del campo elettromagnetico. Nella sua vita fece così tante scoperte scientifiche che sarebbero bastati una dozzina di scienziati per immortalare il suo nome.
(1867 - 1934) - fisico e chimico di origine polacca. Insieme al marito scoprì gli elementi radio e polonio. Ha lavorato sulla radioattività.
Robert Boyle(1627 - 1691) - Fisico, chimico e teologo inglese. Insieme a R. Townley, stabilì la dipendenza del volume di una stessa massa d'aria dalla pressione a temperatura costante (legge di Boyle-Mariotte).
Ernest Rutherford- Il fisico inglese, ha svelato la natura della radioattività indotta, ha scoperto l'emanazione del torio, il decadimento radioattivo e la sua legge. Rutherford è spesso giustamente definito uno dei titani della fisica del ventesimo secolo.
- Fisico tedesco, ideatore della teoria generale della relatività. Suggerì che tutti i corpi non si attraggono, come si credeva dai tempi di Newton, ma piegano lo spazio e il tempo circostanti. Einstein ha scritto oltre 350 articoli di fisica. È l'ideatore della teoria della relatività speciale (1905) e generale (1916), del principio di equivalenza di massa ed energia (1905). Ha sviluppato molte teorie scientifiche: effetto fotoelettrico quantistico e capacità termica quantistica. Insieme a Planck, ha sviluppato le basi della teoria quantistica, che rappresentano le basi della fisica moderna.
Aleksandr Stoletov- Il fisico russo ha scoperto che l'intensità della fotocorrente di saturazione è proporzionale al flusso luminoso incidente sul catodo. Si avvicinò a stabilire le leggi delle scariche elettriche nei gas.
(1858-1947) - Fisico tedesco, ideatore della teoria quantistica, che fece una vera rivoluzione nella fisica. La fisica classica, in contrasto con la fisica moderna, ora significa "fisica prima di Planck".
Paolo Dirac- Fisico inglese, ha scoperto la distribuzione statistica dell'energia in un sistema di elettroni. Ha ricevuto il Premio Nobel per la Fisica "per la scoperta di nuove forme produttive della teoria atomica".
Il principale antieroe del nostro tempo - il cancro - sembra comunque essere caduto nella rete degli scienziati. Specialisti israeliani della Bar-Ilan University hanno parlato della loro scoperta scientifica: hanno creato nanorobot capaci di uccidere cellule cancerogene . I killer sono costituiti da DNA, un materiale naturale biocompatibile e biodegradabile, e possono trasportare molecole e farmaci bioattivi. I robot sono in grado di muoversi con il flusso sanguigno e riconoscere le cellule maligne, distruggendole immediatamente. Questo meccanismo è simile al lavoro della nostra immunità, ma più accurato.
Gli scienziati hanno già effettuato 2 fasi dell'esperimento.
- In primo luogo, hanno piantato nanorobot in una provetta con cellule sane e cancerose. Già dopo 3 giorni, la metà di quelli maligni è stata distrutta e non ne è stato colpito nemmeno uno sano!
- I ricercatori hanno quindi iniettato i cacciatori negli scarafaggi (gli scienziati hanno una strana predilezione per i barbi, quindi appariranno in questo articolo), dimostrando che i robot possono assemblare con successo da frammenti di DNA e localizzare con precisione le cellule bersaglio, non necessariamente cancerose, all'interno di una vita creatura.
Cambio di colore degli occhi
Il problema di migliorare o modificare l'aspetto di una persona è ancora risolto dalla chirurgia plastica. Guardando Mickey Rourke, i tentativi non possono sempre essere definiti riusciti e abbiamo sentito parlare di ogni sorta di complicazioni. Ma, fortunatamente, la scienza offre nuove modalità di trasformazione.
Anche i medici californiani di Stroma Medical hanno fatto scoperta scientifica: hanno imparato a trasformare gli occhi marroni in blu. Diverse dozzine di operazioni sono già state eseguite in Messico e Costa Rica (negli Stati Uniti, l'autorizzazione per tali manipolazioni non è stata ancora ottenuta a causa della mancanza di dati sulla sicurezza).
L'essenza del metodo è rimuovere uno strato sottile contenente pigmento di melanina utilizzando un laser (la procedura richiede 20 secondi). Dopo alcune settimane, le particelle morte vengono espulse indipendentemente dal corpo e un occhio azzurro naturale guarda il paziente dallo specchio. (Il trucco è che alla nascita tutte le persone hanno gli occhi azzurri, ma nell'83% sono oscurati da uno strato pieno di melanina a vari livelli.) È possibile che dopo la distruzione dello strato di pigmento, i medici imparino a riempire gli occhi con nuovi colori. Poi le persone con gli occhi arancioni, dorati o viola inonderanno le strade, deliziando i cantautori.
Cambia colore della pelle
E dall'altra parte del mondo, in Svizzera, gli scienziati hanno finalmente svelato il segreto dei trucchi camaleontici. Una rete di nanocristalli situati in speciali cellule della pelle - iridofori - gli permette di cambiare colore. Non c'è nulla di soprannaturale in questi cristalli: sono costituiti da guanina, componente composita DNA. Quando sono rilassati, i nanoeroi formano una fitta rete che riflette il verde e il blu. Quando è eccitato, la rete si allunga, la distanza tra i cristalli aumenta e la pelle inizia a riflettere il rosso, il giallo e altri colori.
In generale, non appena l'ingegneria genetica consente di creare cellule come gli iridofori, ci sveglieremo in una società in cui l'umore può essere trasmesso non solo dalle espressioni facciali, ma anche dal colore della mano. E lì, non lontano dal controllo consapevole dell'apparenza, come il mistico del film "X-Men".
Organi stampati in 3D
Un importante passo avanti nella riparazione dei corpi umani è stato fatto anche nella nostra patria. Gli scienziati del laboratorio 3D Bioprinting Solutions hanno creato una stampante 3D unica che stampa i tessuti del corpo. Recentemente, per la prima volta, è stato ottenuto il tessuto tiroideo di topo, che nei prossimi mesi sarà trapiantato in un roditore vivo. I componenti strutturali del corpo, come la trachea, sono stati stampati in precedenza. L'obiettivo degli scienziati russi è quello di ottenere un tessuto perfettamente funzionante. Può essere ghiandole endocrine, reni o fegato. La stampa di tessuti con parametri noti aiuterà ad evitare l'incompatibilità, uno dei principali problemi del trapianto.
Scarafaggi al servizio del Ministero per le situazioni di emergenza
Un altro straordinario sviluppo può salvare la vita di persone bloccate sotto le macerie dopo disastri o in luoghi difficili da raggiungere come miniere o grotte. Utilizzando speciali stimoli acustici forniti attraverso uno "zaino" sulla schiena dello scarafaggio, le menti hanno creato scoperta scientifica: imparato a manipolare gli insetti come una macchina radiocomandata. Il senso dell'utilizzo di una creatura vivente sta nel suo istinto di autoconservazione e nella capacità di navigare, grazie alla quale il barbo supera gli ostacoli ed evita il pericolo. Appendendo una piccola telecamera a uno scarafaggio, puoi "esaminare" con successo luoghi difficili da raggiungere e prendere decisioni sul metodo di evacuazione.
Telepatia e telecinesi per tutti
Un altro notizie incredibili: la telepatia e la telecinesi, che erano considerate ciarlatanerie fino in fondo, sono in realtà reali. Negli ultimi anni, gli scienziati sono stati in grado di stabilire una connessione telepatica tra due animali, un animale e una persona e, infine, di recente, per la prima volta, un pensiero è stato trasmesso a distanza: da un cittadino all'altro. Il miracolo è avvenuto grazie a 3 tecnologie.
- L'elettroencefalografia (EEG) consente di registrare l'attività elettrica del cervello sotto forma di onde e funge da "dispositivo di uscita". Dopo un po' di allenamento, alcune onde possono essere associate a specifiche immagini nella testa.
- La stimolazione magnetica transcranica (TMS) consente l'utilizzo campo magnetico creare una corrente elettrica nel cervello, che rende possibile "portare" queste immagini nella materia grigia. Il TMS funge da "dispositivo di input".
- Infine, Internet consente di trasmettere queste immagini come segnali digitali da una persona all'altra. Finora, le immagini e le parole trasmesse sono piuttosto primitive, ma qualsiasi tecnologia sofisticata deve iniziare da qualche parte.
La telecinesi è stata resa possibile dalla stessa attività elettrica della materia grigia. Finora, questa tecnologia richiede un intervento chirurgico: i segnali vengono prelevati dal cervello utilizzando una minuscola griglia di elettrodi e trasmessi digitalmente al manipolatore. Di recente, la donna paralizzata di 53 anni Jan Schuerman ha utilizzato questa scoperta scientifica da parte di specialisti dell'Università di Pittsburgh per pilotare con successo un aereo in un simulatore computerizzato di un caccia F-35. Ad esempio, l'autore dell'articolo ha difficoltà con i simulatori di volo, anche con due mani funzionanti.
In futuro le tecnologie per trasmettere pensieri e movimenti a distanza non solo miglioreranno la qualità della vita dei paralizzati, ma entreranno sicuramente nella quotidianità, permettendoti di riscaldare la cena con la forza del pensiero.
Guida sicura
Le menti migliori stanno lavorando su un'auto che non richiede la partecipazione attiva del conducente. Le auto Tesla, ad esempio, sanno già parcheggiare da sole, uscire dal garage con un timer e guidare fino al proprietario, cambiare corsia nel ruscello e obbedire ai segnali stradali che limitano la velocità di movimento. E si avvicina il giorno in cui il controllo del computer ti permetterà finalmente di mettere i piedi sul cruscotto e di farti tranquillamente una pedicure mentre vai al lavoro.
Allo stesso tempo, gli ingegneri slovacchi di AeroMobil hanno davvero creato un'auto da film di fantascienza. Doppio l'auto percorre l'autostrada, ma non appena rulla sul campo, apre letteralmente le ali e decolla per tagliare il sentiero. Oppure salta sopra il casello sulle strade a pedaggio. (Puoi vederlo con i tuoi occhi su YouTube.) Naturalmente, le unità volanti sono state prodotte in precedenza, ma questa volta gli ingegneri promettono di lanciare sul mercato un'auto con le ali in 2 anni.
La fisica è una delle scienze più importanti studiate dall'uomo. La sua presenza è evidente in tutte le sfere della vita, a volte le scoperte cambiano persino il corso della storia. Ecco perché i grandi fisici sono così interessanti e significativi per le persone: il loro lavoro è rilevante anche dopo molti secoli dalla loro morte. Quali scienziati dovrebbero essere conosciuti prima di tutto?
André-Marie Ampère
Il fisico francese è nato nella famiglia di un uomo d'affari di Lione. La biblioteca dei genitori era piena delle opere di eminenti scienziati, scrittori e filosofi. Fin dall'infanzia, Andre amava leggere, cosa che lo ha aiutato ad acquisire una conoscenza approfondita. All'età di dodici anni, il ragazzo aveva già appreso le basi della matematica superiore e l'anno successivo presentò il suo lavoro all'Accademia di Lione. Presto iniziò a dare lezioni private e dal 1802 lavorò come insegnante di fisica e chimica, prima a Lione, e poi al Politecnico di Parigi. Dieci anni dopo fu eletto membro dell'Accademia delle Scienze. I nomi di grandi fisici sono spesso associati ai concetti a cui hanno dedicato la loro vita e Ampère non fa eccezione. Si è occupato di problemi di elettrodinamica. L'unità di misura della corrente elettrica è in ampere. Inoltre, è stato lo scienziato a introdurre molti dei termini usati oggi. Ad esempio, queste sono le definizioni di "galvanometro", "tensione", "corrente elettrica" e molte altre.
Robert Boyle
Molti grandi fisici hanno condotto il loro lavoro in un'epoca in cui la tecnologia e la scienza erano praticamente agli inizi e, nonostante ciò, ci sono riusciti. Ad esempio, un nativo dell'Irlanda. Fu impegnato in vari esperimenti fisici e chimici, sviluppando la teoria atomistica. Nel 1660 riuscì a scoprire la legge di variazione del volume dei gas a seconda della pressione. Molti dei grandi del suo tempo non avevano idea degli atomi e Boyle non solo era convinto della loro esistenza, ma formò anche diversi concetti ad essi legati, come "elementi" o "corpuscoli primari". Nel 1663 riuscì a inventare il tornasole e nel 1680 fu il primo a proporre un metodo per ottenere il fosforo dalle ossa. Boyle era un membro della Royal Society di Londra e ha lasciato molti lavori scientifici.
Niels Bohr
Non di rado, grandi fisici si sono rivelati scienziati significativi anche in altri campi. Ad esempio, Niels Bohr era anche un chimico. Membro della Royal Danish Society of Sciences e scienziato di primo piano del XX secolo, Niels Bohr è nato a Copenaghen, dove ha ricevuto istruzione superiore. Per qualche tempo ha collaborato con i fisici inglesi Thomson e Rutherford. Il lavoro scientifico di Bohr divenne la base per la creazione della teoria quantistica. Molti grandi fisici hanno successivamente lavorato nelle direzioni originariamente create da Niels, ad esempio, in alcune aree della fisica teorica e della chimica. Pochi lo sanno, ma fu anche il primo scienziato a gettare le basi del sistema periodico degli elementi. Negli anni '30 fece molte importanti scoperte nella teoria atomica. Per i suoi successi è stato insignito del Premio Nobel per la Fisica.
Massimo Nato
Molti grandi fisici sono venuti dalla Germania. Ad esempio, Max Born è nato a Breslavia, figlio di un professore e di un pianista. Fin dall'infanzia si è appassionato di fisica e matematica ed è entrato all'Università di Gottinga per studiarle. Nel 1907 Max Born difese la sua tesi sulla stabilità dei corpi elastici. Come altri grandi fisici dell'epoca, come Niels Bohr, Max collaborò con specialisti di Cambridge, in particolare con Thomson. Born è stato anche ispirato dalle idee di Einstein. Max era impegnato nello studio dei cristalli e sviluppò diverse teorie analitiche. Inoltre, Born ha creato le basi matematiche della teoria quantistica. Come altri fisici, l'antimilitarista Born non voleva categoricamente la Grande Guerra Patriottica, e durante gli anni delle battaglie dovette emigrare. Successivamente, denuncerà lo sviluppo di armi nucleari. Per tutti i suoi successi, Max Born ha ricevuto il Premio Nobel ed è stato anche accettato in molte accademie scientifiche.
Galileo Galilei
Alcuni grandi fisici e le loro scoperte sono legati al campo dell'astronomia e delle scienze naturali. Ad esempio, Galileo, uno scienziato italiano. Mentre studiava medicina all'Università di Pisa, conobbe la fisica di Aristotele e iniziò a leggere gli antichi matematici. Affascinato da queste scienze, abbandonò gli studi e iniziò a comporre "Little Scales" - un'opera che aiutava a determinare la massa delle leghe metalliche e descriveva i centri di gravità delle figure. Galileo divenne famoso tra i matematici italiani e ricevette una cattedra a Pisa. Dopo qualche tempo divenne il filosofo di corte del duca dei Medici. Nelle sue opere, ha studiato i principi dell'equilibrio, della dinamica, della caduta e del movimento dei corpi, nonché la forza dei materiali. Nel 1609 costruì il primo telescopio, dando un ingrandimento triplo, e poi - con uno trentadue. Le sue osservazioni hanno fornito informazioni sulla superficie della Luna e le dimensioni delle stelle. Galileo scoprì le lune di Giove. Le sue scoperte hanno fatto colpo campo scientifico. Il grande fisico Galileo non fu troppo approvato dalla Chiesa, e questo determinò l'atteggiamento nei suoi confronti nella società. Tuttavia, ha continuato a lavorare, motivo della denuncia dell'Inquisizione. Ha dovuto rinunciare ai suoi insegnamenti. Tuttavia, qualche anno dopo, furono pubblicati dei trattati sulla rotazione della Terra attorno al Sole, creati sulla base delle idee di Copernico: con la spiegazione che questa è solo un'ipotesi. Pertanto, il contributo più importante dello scienziato è stato preservato per la società.
Isacco Newton
Le invenzioni e i detti dei grandi fisici diventano spesso una sorta di metafora, ma la leggenda della mela e della legge di gravità è la più famosa. Tutti conoscono l'eroe di questa storia, secondo il quale ha scoperto la legge di gravità. Inoltre, lo scienziato sviluppò il calcolo integrale e differenziale, divenne l'inventore del telescopio a specchio e scrisse molte opere fondamentali sull'ottica. I fisici moderni lo considerano il creatore della scienza classica. Newton è nato in una famiglia povera, ha studiato in una scuola semplice, e poi a Cambridge, mentre lavorava come domestico parallelamente per pagarsi gli studi. Già nei primi anni ha avuto idee che in futuro diventeranno la base per l'invenzione di sistemi di calcolo e la scoperta della legge di gravità. Nel 1669 divenne docente nel dipartimento e nel 1672 membro della Royal Society di Londra. Nel 1687 fu pubblicata l'opera più importante intitolata "Inizi". Per risultati inestimabili nel 1705, Newton ottenne la nobiltà.
Christian Huygens
Come molte altre grandi persone, i fisici avevano spesso talento diverse aree. Ad esempio, Christian Huygens, originario dell'Aia. Suo padre era un diplomatico, scienziato e scrittore, suo figlio ricevette un'ottima educazione in campo legale, ma si interessò alla matematica. Inoltre, Christian parlava un ottimo latino, sapeva ballare e cavalcare, suonava musica con il liuto e il clavicembalo. Da bambino, è riuscito a costruirsi autonomamente e ci ha lavorato. Durante i suoi anni universitari, Huygens ebbe una corrispondenza con il matematico parigino Mersenne, che influenzò notevolmente il giovane. Già nel 1651 pubblicò un'opera sulla quadratura del cerchio, dell'ellisse e dell'iperbole. Il suo lavoro gli ha permesso di guadagnarsi la reputazione di eccellente matematico. Poi si interessò alla fisica, scrisse diverse opere sui corpi in collisione, che influenzarono seriamente le idee dei suoi contemporanei. Inoltre, diede contributi all'ottica, progettò un telescopio e scrisse persino un articolo sui calcoli del gioco d'azzardo relativi alla teoria della probabilità. Tutto questo lo rende una figura di spicco nella storia della scienza.
James Maxwell
I grandi fisici e le loro scoperte meritano ogni interesse. Così, James-Clerk Maxwell ha ottenuto risultati impressionanti, con i quali tutti dovrebbero familiarizzare. Divenne il fondatore delle teorie dell'elettrodinamica. Lo scienziato è nato in una famiglia nobile e ha studiato alle università di Edimburgo e Cambridge. Per i suoi successi fu ammesso alla Royal Society di Londra. Maxwell aprì il Cavendish Laboratory, dotato della più recente tecnologia per condurre esperimenti fisici. Nel corso del suo lavoro, Maxwell ha studiato l'elettromagnetismo, la teoria cinetica dei gas, problemi di visione dei colori e ottica. Si è mostrato anche come astronomo: è stato lui a stabilire che sono stabili e sono costituiti da particelle non correlate. Studiò anche dinamica ed elettricità, avendo una seria influenza su Faraday. Trattati completi su molti fenomeni fisici sono ancora considerati rilevanti e richiesti dalla comunità scientifica, rendendo Maxwell uno dei maggiori specialisti in questo campo.
Albert Einstein
Il futuro scienziato è nato in Germania. Fin dall'infanzia, Einstein amava la matematica, la filosofia, amava leggere libri di scienze popolari. Per l'istruzione, Albert è andato a istituto tecnologico dove ha studiato la sua scienza preferita. Nel 1902 divenne impiegato dell'ufficio brevetti. Durante gli anni di lavoro pubblicherà diversi articoli scientifici di successo. I suoi primi lavori sono legati alla termodinamica e all'interazione tra le molecole. Nel 1905, uno dei documenti fu accettato come dissertazione e Einstein divenne dottore in scienze. Albert possedeva molte idee rivoluzionarie sull'energia degli elettroni, sulla natura della luce e sull'effetto fotoelettrico. La più importante era la teoria della relatività. Le conclusioni di Einstein hanno trasformato le idee dell'umanità sul tempo e sullo spazio. Assolutamente meritatamente, è stato insignito del Premio Nobel e riconosciuto in tutto il mondo scientifico.
SPbGPMA
nella storia della medicina
Storia dello sviluppo della fisica medica
Completato da: Myznikov d.C.,
Studente del 1° anno
Relatore: Jarman O.A.
San Pietroburgo
introduzione
La nascita della fisica medica
2. Medioevo e tempi moderni
2.1 Leonardo da Vinci
2.2 Iatrofico
3 Costruire un microscopio
3. Storia dell'uso dell'elettricità in medicina
3.1 Un po' di sfondo
3.2 Cosa dobbiamo a Gilbert
3.3 Premio assegnato a Marat
3.4 Polemica Galvani e Volta
4. Esperimenti di VV Petrov. L'inizio dell'elettrodinamica
4.1 L'uso dell'elettricità in medicina e biologia nei secoli XIX - XX
4.2 Storia della radiologia e della terapia
Storia breve ultrasuonoterapia
Conclusione
Bibliografia
radiazione ultrasonica di fisica medica
introduzione
Conosci te stesso e conoscerai il mondo intero. La prima è la medicina e la seconda è la fisica. Fin dai tempi antichi, il rapporto tra medicina e fisica è stato stretto. Non c'è da stupirsi che si tennero congressi di scienziati naturali e medici paesi diversi insieme fino all'inizio del XX secolo. La storia dello sviluppo della fisica classica mostra che è stata in gran parte creata dai medici e molti studi fisici sono stati causati da questioni sollevate dalla medicina. A loro volta, i risultati della medicina moderna, in particolare nel campo delle alte tecnologie per la diagnosi e il trattamento, si basavano sui risultati di vari studi fisici.
Non a caso ho scelto questo particolare argomento, perché per me, studente della specialità "Biofisica medica", è vicino come chiunque altro. Ho sempre desiderato sapere quanto la fisica abbia aiutato lo sviluppo della medicina.
Lo scopo del mio lavoro è mostrare quanto sia importante il ruolo che la fisica ha svolto e sta giocando nello sviluppo della medicina. È impossibile immaginare la medicina moderna senza la fisica. I compiti sono:
Tracciare le fasi di formazione della base scientifica della fisica medica moderna
Mostrare l'importanza delle attività dei fisici nello sviluppo della medicina
1. La nascita della fisica medica
I percorsi di sviluppo della medicina e della fisica sono sempre stati strettamente intrecciati. Già nei tempi antichi, la medicina, insieme alle droghe, utilizzava fattori fisici come effetti meccanici, calore, freddo, suono, luce. Consideriamo i modi principali di utilizzare questi fattori nella medicina antica.
Dopo aver domato il fuoco, una persona ha imparato (ovviamente, non immediatamente) a usare il fuoco scopi medicinali. Particolarmente bene si è rivelato tra i popoli orientali. Anche nei tempi antichi, la cauterizzazione veniva data molto Grande importanza. Antichi libri di medicina dicono che la moxibustione è efficace anche quando l'agopuntura e la medicina sono impotenti. Quando esattamente questo metodo di trattamento è sorto non è esattamente stabilito. Ma è noto che esiste in Cina fin dai tempi antichi, ed è stato utilizzato nell'età della pietra per curare persone e animali. I monaci tibetani usavano il fuoco per la guarigione. Hanno bruciato i sanming, punti biologicamente attivi responsabili dell'una o dell'altra parte del corpo. Nell'area danneggiata, il processo di guarigione procedeva intensamente e si credeva che la guarigione avvenisse con questa guarigione.
Il suono è stato utilizzato da quasi tutte le civiltà antiche. La musica era usata nei templi per curare i disturbi nervosi, era in diretta connessione con l'astronomia e la matematica tra i cinesi. Pitagora stabilì la musica come scienza esatta. I suoi seguaci lo usavano per liberarsi della rabbia e della rabbia e lo consideravano il mezzo principale per elevare una personalità armoniosa. Aristotele ha anche affermato che la musica può influenzare il lato estetico dell'anima. Il re Davide guarì il re Saul dalla depressione suonando l'arpa e lo salvò anche dagli spiriti impuri. Esculapio trattò la sciatica con forti suoni di tromba. Sono noti anche i monaci tibetani (ne abbiamo discusso sopra), che usavano i suoni per curare quasi tutte le malattie umane. Erano chiamati mantra - forme di energia nel suono, pura energia essenziale del suono stesso. I mantra erano divisi in diversi gruppi: per il trattamento di febbri, disturbi intestinali, ecc. Il metodo di utilizzo dei mantra è utilizzato dai monaci tibetani fino ad oggi.
La fototerapia, o terapia della luce (foto - "luce"; greco), è sempre esistita. Nell'antico Egitto, ad esempio, fu creato un tempio speciale dedicato al "guaritore guaritore": la luce. E nell'antica Roma le case erano costruite in modo tale che nulla impedisse ai cittadini amanti della luce di concedersi quotidianamente "bevendo i raggi del sole" - questo era il nome con cui prendevano il sole in speciali annessi con tetto piano (solarium). Ippocrate guarì malattie della pelle, del sistema nervoso, rachitismo e artrite con l'aiuto del sole. Più di 2000 anni fa chiamò questo uso della luce solare elioterapia.
Anche nell'antichità iniziarono a svilupparsi le sezioni teoriche di fisica medica. Uno di questi è la biomeccanica. La ricerca in biomeccanica è antica quanto la ricerca in biologia e meccanica. Studi che, secondo le moderne concezioni, appartengono al campo della biomeccanica, erano già conosciuti nell'antico Egitto. Il famoso papiro egiziano (The Edwin Smith Surgical Papyrus, 1800 aC) descrive vari casi di lesioni motorie, inclusa la paralisi dovuta alla lussazione delle vertebre, la loro classificazione, i metodi di trattamento e la prognosi.
Socrate, che visse ca. 470-399 BC, ha insegnato che non saremo in grado di comprendere il mondo che ci circonda finché non avremo compreso la nostra stessa natura. Gli antichi greci e romani sapevano molto sui principali vasi sanguigni e valvole cardiache, sapevano ascoltare il lavoro del cuore (ad esempio, il medico greco Areteus nel II secolo a.C.). Erofilo di Calcedonia (3° secolo aC) distingueva tra i vasi, le arterie e le vene.
Il padre della medicina moderna, l'antico medico greco Ippocrate, riformò la medicina antica, separandola dai metodi di cura con incantesimi, preghiere e sacrifici agli dei. Nei trattati "Riduzione delle articolazioni", "Fratture", "Festa alla testa", classifica le lesioni dell'apparato muscolo-scheletrico allora note e propone metodi per il loro trattamento, in particolare meccanico, mediante bendaggi stretti, trazione e fissazione . Apparentemente, già in quel momento, apparvero le prime protesi d'arto migliorate, che servivano anche per svolgere alcune funzioni. In ogni caso Plinio il Vecchio fa menzione di un comandante romano che partecipò al secondo Guerra punica(218-210 secolo a.C.). Dopo la ferita ricevuta, il suo braccio destro è stato amputato e sostituito con uno di ferro. Allo stesso tempo, poteva tenere uno scudo con una protesi e partecipare a battaglie.
Platone creò la dottrina delle idee - prototipi immutabili e intelligibili di tutte le cose. Analizzando la forma del corpo umano, ha insegnato che "gli dei, imitando i contorni dell'universo ... includevano entrambe le rotazioni divine in un corpo sferico ... che ora chiamiamo testa". Il dispositivo dell'apparato muscolo-scheletrico è da lui inteso come segue: "in modo che la testa non rotoli lungo il terreno, ovunque coperto di protuberanze e fosse ... il corpo divenne oblungo e, secondo il piano di Dio, che lo fece mobile, sviluppò da sé quattro arti che si possono allungare e piegare; aggrappandosi ad essi e appoggiandosi ad essi, acquisì la capacità di muoversi ovunque…”. Il metodo di ragionamento di Platone sulla struttura del mondo e dell'uomo si basa su uno studio logico, che "dovrebbe andare in modo tale da raggiungere il massimo grado di probabilità".
Il grande filosofo greco antico Aristotele, i cui scritti coprono quasi tutte le aree della scienza dell'epoca, compilò la prima descrizione dettagliata della struttura e delle funzioni dei singoli organi e parti del corpo degli animali e gettò le basi dell'embriologia moderna. All'età di diciassette anni Aristotele, figlio di un medico di Stagira, venne ad Atene per studiare all'Accademia di Platone (428-348 aC). Dopo aver soggiornato all'Accademia per vent'anni ed essere diventato uno degli allievi più vicini a Platone, Aristotele la lasciò solo dopo la morte del suo maestro. Successivamente, si occupò dell'anatomia e dello studio della struttura degli animali, raccogliendo una varietà di fatti e conducendo esperimenti e dissezioni. Molte osservazioni e scoperte uniche sono state fatte da lui in quest'area. Quindi, Aristotele stabilì per la prima volta il battito cardiaco di un embrione di pollo il terzo giorno di sviluppo, descrisse l'apparato masticatorio dei ricci di mare ("la lanterna di Aristotele") e molto altro. Alla ricerca della forza motrice del flusso sanguigno, Aristotele propone un meccanismo per il movimento del sangue associato al suo riscaldamento nel cuore e al raffreddamento nei polmoni: "il movimento del cuore è simile al movimento di un liquido che fa riscaldare Bollire." Nelle sue opere "Sulle parti degli animali", "Sul movimento degli animali" ("De Motu Animalium"), "Sull'origine degli animali", Aristotele considerò per la prima volta la struttura dei corpi di oltre 500 specie degli organismi viventi, l'organizzazione del lavoro dei sistemi di organi e ha introdotto un metodo comparativo di ricerca. Quando classificò gli animali, li divise in due grandi gruppi: quelli con sangue e quelli senza sangue. Questa divisione è simile all'attuale divisione in vertebrati e invertebrati. Secondo il metodo di movimento, Aristotele distingueva anche gruppi di animali a due zampe, a quattro zampe, a molte gambe e senza gambe. Fu il primo a descrivere la camminata come un processo in cui il movimento rotatorio degli arti si converte nel movimento traslatorio del corpo, fu il primo a notare la natura asimmetrica del movimento (appoggio sulla gamba sinistra, trasferimento del peso su la spalla sinistra, caratteristica dei destrimani). Osservando i movimenti di una persona, Aristotele notò che l'ombra proiettata da una figura sul muro non descrive una linea retta, ma una linea a zigzag. Ha individuato e descritto organi che sono diversi nella struttura, ma identici nella funzione, ad esempio, squame nei pesci, piume negli uccelli e peli negli animali. Aristotele studiò le condizioni per l'equilibrio del corpo degli uccelli (supporto a due gambe). Riflettendo sul movimento degli animali, ha individuato i meccanismi motori: "... ciò che si muove con l'aiuto di un organo è quello in cui l'inizio coincide con la fine, come in un'articolazione. In effetti, in un'articolazione c'è un convesso e vuoto, uno è la fine, l'altro è l'inizio... uno riposa, l'altro si muove... Tutto si muove a spinta oa trazione." Aristotele fu il primo a descrivere l'arteria polmonare e introdusse il termine "aorta", notò le correlazioni della struttura delle singole parti del corpo, indicò l'interazione degli organi nel corpo, gettò le basi per la dottrina dell'opportunità biologica e formulò il "principio dell'economia": "ciò che la natura toglie in un luogo, lo dona in amico". In primo luogo ha descritto le differenze nella struttura dei sistemi circolatorio, respiratorio e muscolo-scheletrico di diversi animali e del loro apparato masticatorio. A differenza del suo maestro, Aristotele non considerava il "mondo delle idee" come qualcosa di esterno mondo materiale, ma introdusse le "idee" di Platone come parte integrante della natura, suo principio fondamentale, materia organizzatrice. Successivamente, questo inizio si trasforma nei concetti di "energia vitale", "spiriti animali".
Il grande scienziato greco antico Archimede ha posto le basi dell'idrostatica moderna con i suoi studi sui principi idrostatici che governano un corpo galleggiante e studi sulla galleggiabilità dei corpi. Fu il primo ad applicare metodi matematici allo studio dei problemi di meccanica, formulando e dimostrando una serie di affermazioni sull'equilibrio dei corpi e sul baricentro sotto forma di teoremi. Il principio della leva, ampiamente utilizzato da Archimede per realizzare strutture edilizie e veicoli militari, sarà uno dei primi principi meccanici applicati nella biomeccanica dell'apparato locomotore. Le opere di Archimede contengono idee sull'addizione dei moti (rettilinei e circolari quando un corpo si muove a spirale), su un continuo aumento uniforme della velocità quando un corpo accelera, che Galileo chiamerebbe in seguito come base dei suoi lavori fondamentali sulla dinamica .
Nell'opera classica Sulle parti del corpo umano, il famoso medico romano Galeno diede la prima descrizione completa dell'anatomia e della fisiologia umana nella storia della medicina. Questo libro è servito come libro di testo e libro di riferimento sulla medicina per quasi un migliaio e mezzo di anni. Galeno gettò le basi per la fisiologia facendo le prime osservazioni ed esperimenti su animali viventi e studiando i loro scheletri. Ha introdotto la vivisezione nella medicina - operazioni e ricerche su un animale vivente per studiare le funzioni del corpo e sviluppare metodi per curare le malattie. Scoprì che in un organismo vivente il cervello controlla la parola e la produzione del suono, che le arterie sono piene di sangue, non di aria e, come meglio poteva, esplorò i modi in cui il sangue si muove nel corpo, descrisse le differenze strutturali tra le arterie e vene e scoprì le valvole cardiache. Galeno non ha eseguito autopsie e, forse, quindi, nelle sue opere sono entrate idee errate, ad esempio sulla formazione di sangue venoso nel fegato e sangue arterioso - nel ventricolo sinistro del cuore. Inoltre non sapeva dell'esistenza di due circoli di circolazione sanguigna e del significato degli atri. Nella sua opera "De motu musculorum" ha descritto la differenza tra neuroni motori e sensoriali, muscoli agonisti e antagonisti, e per la prima volta ha descritto il tono muscolare. Considerava la causa della contrazione muscolare gli "spiriti animali" provenienti dal cervello al muscolo lungo le fibre nervose. Esplorando il corpo, Galeno giunse alla conclusione che nulla è superfluo in natura e formulò il principio filosofico che, esplorando la natura, si può arrivare a comprendere il piano di Dio. Nel Medioevo, anche sotto l'onnipotenza dell'Inquisizione, si fece molto, soprattutto nell'anatomia, che in seguito servì come base per l'ulteriore sviluppo della biomeccanica.
I risultati delle ricerche svolte nel mondo arabo e nei paesi dell'Est occupano un posto speciale nella storia della scienza: ne sono testimonianza numerose opere letterarie e trattati di medicina. Il medico e filosofo arabo Ibn Sina (Avicenna) gettò le basi della medicina razionale, formulò basi razionali per fare una diagnosi basata sull'esame di un paziente (in particolare, un'analisi delle fluttuazioni del polso delle arterie). La natura rivoluzionaria del suo approccio diventa evidente se ricordiamo che in quel periodo la medicina occidentale, risalente a Ippocrate e Galeno, teneva conto dell'influenza di stelle e pianeti sul tipo e sull'andamento del decorso della malattia e della scelta terapeutica agenti.
Vorrei dire che nella maggior parte delle opere degli scienziati antichi è stato utilizzato il metodo per determinare il polso. Il metodo diagnostico del polso ha avuto origine molti secoli prima della nostra era. Tra le fonti letterarie pervenute fino a noi, le più antiche sono le opere di antica origine cinese e tibetana. Il cinese antico include, ad esempio, "Bin-hu Mo-xue", "Xiang-lei-shih", "Zhu-bin-shih", "Nan-ching", nonché sezioni dei trattati "Jia-i- ching", "Huang-di Nei-jing Su-wen Lin-shu", ecc.
La storia della diagnosi del polso è indissolubilmente legata al nome dell'antico guaritore cinese - Bian Qiao (Qin Yue-Ren). L'inizio del percorso della tecnica di diagnosi del polso è legato a una delle leggende, secondo cui Bian Qiao sarebbe stato invitato a curare la figlia di un nobile mandarino (ufficiale). La situazione era complicata dal fatto che anche ai medici era severamente vietato vedere e toccare persone di rango nobile. Bian Qiao ha chiesto un filo sottile. Quindi suggerì di legare l'altra estremità del cordone al polso della principessa, che era dietro lo schermo, ma i guaritori di corte trattarono sdegnosamente il medico invitato e decisero di fargli uno scherzo legando l'estremità del cordone non al polso della principessa, ma alla zampa di un cane che corre nelle vicinanze. Pochi secondi dopo, con sorpresa dei presenti, Bian Qiao affermò con calma che non si trattava di impulsi di una persona, ma di un animale, e questo animale era sballottato da vermi. L'abilità del dottore suscitò ammirazione e il cordone fu trasferito con sicurezza al polso della principessa, dopo di che fu determinata la malattia e fu prescritto un trattamento. Di conseguenza, la principessa si riprese rapidamente e la sua tecnica divenne ampiamente nota.
Hua Tuo - ha utilizzato con successo la diagnostica del polso nella pratica chirurgica, combinandola con un esame clinico. A quei tempi, le operazioni erano vietate dalla legge, l'operazione veniva eseguita come ultima risorsa, se non c'era fiducia nella cura con metodi conservativi, i chirurghi semplicemente non conoscevano le laparotomie diagnostiche. La diagnosi è stata effettuata mediante esame esterno. Hua Tuo ha trasmesso la sua arte di padroneggiare la diagnosi del polso a studenti diligenti. C'era una regola che solo un uomo può imparare una certa padronanza della diagnostica del polso, imparando solo da un uomo per trent'anni. Hua Tuo è stato il primo a utilizzare una tecnica speciale per esaminare gli studenti sulla capacità di utilizzare i polsi per la diagnosi: il paziente era seduto dietro uno schermo e le sue mani erano state tagliate in modo che lo studente potesse vedere e studiare solo il mani. La pratica quotidiana e persistente ha prodotto rapidamente risultati positivi. 2. Medioevo e tempi moderni 1 Leonardo da Vinci Nel Medioevo e nel Rinascimento, lo sviluppo delle principali sezioni della fisica ebbe luogo in Europa. Un famoso fisico dell'epoca, ma non solo fisico, fu Leonardo da Vinci. Leonardo studiò i movimenti umani, il volo degli uccelli, il lavoro delle valvole cardiache, il movimento del succo delle piante. Ha descritto la meccanica del corpo in piedi e in piedi da una posizione seduta, camminando in salita e in discesa, tecnica di salto, per la prima volta ha descritto la varietà di andature di persone con fisici diversi, eseguito analisi comparativa andature di un uomo, una scimmia e un certo numero di animali capaci di camminare bipedi (orso). In tutti i casi Attenzione specialeè stata data alla posizione dei centri di gravità e di resistenza. In meccanica, Leonardo da Vinci è stato il primo a introdurre il concetto di resistenza che i liquidi e i gas esercitano sui corpi in movimento al loro interno, ed è stato il primo a comprendere l'importanza di un nuovo concetto - il momento della forza relativo a un punto - per analizzare il movimento dei corpi. Analizzando le forze sviluppate dai muscoli e avendo un'ottima conoscenza dell'anatomia, Leonardo introdusse le linee di azione delle forze lungo la direzione del muscolo corrispondente e quindi anticipò il concetto di natura vettoriale delle forze. Nel descrivere l'azione dei muscoli e l'interazione dei sistemi muscolari durante l'esecuzione di un movimento, Leonardo ha considerato le corde tese tra i punti di attacco muscolare. Per designare i singoli muscoli e nervi, ha usato le designazioni delle lettere. Nelle sue opere si possono trovare i fondamenti della futura dottrina dei riflessi. Osservando le contrazioni muscolari, ha notato che le contrazioni possono verificarsi involontariamente, automaticamente, senza un controllo cosciente. Leonardo ha cercato di tradurre tutte le osservazioni e le idee in applicazioni tecniche, ha lasciato numerosi disegni di dispositivi progettati per vari tipi di movimenti, da sci nautico e alianti a protesi e prototipi di moderne carrozzine per disabili (oltre 7mila fogli di manoscritti in totale ). Leonardo da Vinci ha condotto una ricerca sul suono generato dal movimento delle ali degli insetti, ha descritto la possibilità di cambiare l'altezza del suono quando l'ala viene tagliata o imbrattata di miele. Conducendo studi anatomici, ha attirato l'attenzione sulle caratteristiche della ramificazione della trachea, delle arterie e delle vene nei polmoni e ha anche sottolineato che l'erezione è una conseguenza del flusso sanguigno ai genitali. Ha condotto studi pionieristici sulla fillotassi, descrivendo i modelli di disposizione delle foglie di un certo numero di piante, ha realizzato impronte di fasci di foglie fibrose vascolari e ha studiato le caratteristiche della loro struttura. 2 Iatrofisica Nella medicina del XVI-XVIII secolo esisteva una direzione speciale chiamata iatromeccanica o iatrofisica (dal greco iatros - medico). Le opere del famoso medico e chimico svizzero Theophrastus Paracelsus e del naturalista olandese Jan Van Helmont, noto per i suoi esperimenti sulla generazione spontanea di topi da farina di frumento, polvere e camicie sporche, contenevano un'affermazione sull'integrità del corpo, descritta in la forma di un inizio mistico. I rappresentanti di una visione del mondo razionale non potevano accettarlo e, alla ricerca di basi razionali per i processi biologici, hanno posto la meccanica, il campo di conoscenza più sviluppato in quel momento, come base per il loro studio. La iatromeccanica pretendeva di spiegare tutti i fenomeni fisiologici e patologici basati sulle leggi della meccanica e della fisica. Il noto medico, fisiologo e chimico tedesco Friedrich Hoffmann formulò un credo peculiare della iatrofisica, secondo il quale la vita è movimento e la meccanica è la causa e la legge di tutti i fenomeni. Hoffmann vedeva la vita come un processo meccanico, durante il quale i movimenti dei nervi lungo i quali si muove lo "spirito animale" (spiritum animalium) situato nel cervello, controllano le contrazioni muscolari, la circolazione sanguigna e la funzione cardiaca. Di conseguenza, il corpo, una specie di macchina, viene messo in moto. Allo stesso tempo, la meccanica era considerata la base dell'attività vitale degli organismi. Tali affermazioni, come ora è chiaro, erano in gran parte insostenibili, ma la iatromeccanica si oppose alle idee scolastiche e mistiche, introdusse in uso molte importanti informazioni fattuali fino ad allora sconosciute e nuovi strumenti per misurazioni fisiologiche. Ad esempio, secondo le opinioni di uno dei rappresentanti della iatromeccanica, Giorgio Baglivi, la mano era paragonata a una leva, il torace a un mantice, le ghiandole a setacci e il cuore a una pompa idraulica. Queste analogie sono abbastanza ragionevoli oggi. Nel XVI secolo, nelle opere del medico dell'esercito francese A. Pare (Ambroise Pare), furono gettate le basi della moderna chirurgia e furono proposti dispositivi ortopedici artificiali: protesi di gambe, braccia, mani, il cui sviluppo si basava maggiormente su un fondamento scientifico che su una semplice imitazione di una forma perduta. Nel 1555, nelle opere del naturalista francese Pierre Belon, fu descritto il meccanismo idraulico per il movimento degli anemoni di mare. Uno dei fondatori della iatrochimica, Van Helmont, studiando i processi di fermentazione degli alimenti negli organismi animali, si interessò ai prodotti gassosi e introdusse il termine "gas" nella scienza (dall'olandese gisten - fermentare). A. Vesalius, W. Harvey, JA Borelli, R. Descartes sono stati coinvolti nello sviluppo delle idee di iatromeccanica. La iatromeccanica, che riduce tutti i processi nei sistemi viventi a quelli meccanici, così come la iatrochimica, risalente a Paracelso, i cui rappresentanti credevano che la vita fosse ridotta a trasformazioni chimiche sostanze chimiche, che compongono il corpo, ha portato a un'idea unilaterale e spesso errata sui processi della vita e sui metodi di cura delle malattie. Tuttavia, questi approcci, soprattutto la loro sintesi, hanno permesso di formulare un approccio razionale in medicina nei secoli XVI-XVII. Anche la dottrina della possibilità di generazione spontanea della vita ha giocato un ruolo positivo, mettendo in dubbio le ipotesi religiose sulla creazione della vita. Paracelso creò una "anatomia dell'essenza dell'uomo", che cercò di mostrare che "nel corpo umano, tre ingredienti onnipresenti erano collegati in modo mistico: sali, zolfo e mercurio". Nell'ambito dei concetti filosofici di quel tempo, si stava formando una nuova idea iatro-meccanica dell'essenza dei processi patologici. Così, il medico tedesco G. Chatl creò la dottrina dell'animismo (da lat.anima - anima), secondo la quale la malattia era considerata come movimenti compiuti dall'anima per rimuovere sostanze nocive estranee dal corpo. Il rappresentante della iatrofisica, il medico italiano Santorio (1561-1636), professore di medicina a Padova, riteneva che qualsiasi malattia fosse una conseguenza di una violazione degli schemi di movimento delle singole particelle più piccole del corpo. Santorio è stato uno dei primi ad applicare il metodo sperimentale della ricerca e dell'elaborazione dei dati matematici, e ha creato una serie di strumenti interessanti. In un'apposita camera da lui progettata, Santorio studiò il metabolismo e per la prima volta stabilì la variabilità del peso corporeo associata ai processi vitali. Insieme a Galileo inventò un termometro a mercurio per misurare la temperatura dei corpi (1626). Nella sua opera "Medicina statica" (1614), vengono presentate simultaneamente le disposizioni di iatrofisica e iatrochimica. Ulteriori ricerche hanno portato a cambiamenti rivoluzionari nella comprensione della struttura e del lavoro del sistema cardiovascolare. L'anatomista italiano Fabrizio d "Aquapendente ha scoperto le valvole venose. Il ricercatore italiano P. Azelli e l'anatomista danese T. Bartholin hanno scoperto vasi linfatici. Il medico inglese William Harvey possiede la scoperta della chiusura del sistema circolatorio. Durante gli studi a Padova (nel 1598-1601), Harvey ascoltò le lezioni di Fabrizio d'Aquapendente e, a quanto pare, frequentò le lezioni di Galileo. In ogni caso Harvey era a Padova, mentre la fama delle brillanti lezioni di Galileo, che furono La scoperta di Harvey della chiusura circolatoria fu il risultato di un'applicazione sistematica del metodo di misurazione quantitativo sviluppato in precedenza da Galileo, e non una semplice osservazione o congettura.Harvey fece una dimostrazione in cui dimostrò che il sangue si muove da il ventricolo sinistro del cuore in una sola direzione Misurando il volume di sangue espulso dal cuore in una contrazione (volume dell'ictus), ha moltiplicato il numero risultante per la frequenza delle contrazioni del cuore e ha mostrato che in un'ora pompa un volume di sangue molto maggiore del volume del corpo. Così si è concluso che un volume di sangue molto più piccolo deve circolare continuamente in un circolo vizioso, entrando nel cuore e pompando a loro attraverso il sistema vascolare. I risultati del lavoro furono pubblicati nell'opera "Studio anatomico del movimento del cuore e del sangue negli animali" (1628). I risultati del lavoro furono più che rivoluzionari. Il fatto è che fin dai tempi di Galeno si credeva che il sangue si producesse nell'intestino, da dove entra nel fegato, poi al cuore, da dove si distribuisce attraverso il sistema delle arterie e delle vene ad altri organi. Harvey ha descritto il cuore, diviso in camere separate, come una sacca muscolare che funge da pompa che pompa il sangue nei vasi. Il sangue si muove in cerchio in una direzione ed entra di nuovo nel cuore. Il flusso inverso del sangue nelle vene è impedito dalle valvole venose scoperte da Fabrizio d'Akvapendente.La rivoluzionaria dottrina di Harvey sulla circolazione sanguigna contraddiceva le affermazioni di Galeno, in relazione alle quali i suoi libri furono aspramente criticati e anche i pazienti spesso rifiutarono i suoi servizi medici. 1623, Harvey prestò servizio come medico di corte di Carlo I e il più alto patrocinio lo salvò dagli attacchi degli oppositori e offrì l'opportunità di ulteriori lavoro scientifico. Harvey condusse ricerche approfondite sull'embriologia, descrisse le singole fasi di sviluppo dell'embrione ("Studi sulla nascita degli animali", 1651). Il XVII secolo può essere definito l'era dell'idraulica e del pensiero idraulico. I progressi tecnologici hanno contribuito all'emergere di nuove analogie e a una migliore comprensione dei processi che si verificano negli organismi viventi. Questo è probabilmente il motivo per cui Harvey ha descritto il cuore come una pompa idraulica che pompa il sangue attraverso la "conduttura" del sistema vascolare. Per riconoscere appieno i risultati del lavoro di Harvey, era solo necessario trovare l'anello mancante che chiude il cerchio tra arterie e vene , che sarà presto realizzato nelle opere di Malpighi. I polmoni e le ragioni per pompare aria attraverso di essi rimasero incomprensibili per Harvey - i successi senza precedenti della chimica e la scoperta della composizione dell'aria erano ancora avanti.Il XVII secolo è una pietra miliare importante nella storia della biomeccanica, poiché è stata segnata non solo dalla comparsa dei primi lavori a stampa sulla biomeccanica, ma anche dalla formazione di un nuovo sguardo sulla vita e sulla natura della mobilità biologica. Il matematico, fisico, filosofo e fisiologo francese René Descartes è stato il primo a tentare di costruire un modello meccanico di un organismo vivente, tenendo conto del controllo attraverso il sistema nervoso. La sua interpretazione della teoria fisiologica basata sulle leggi della meccanica era contenuta in un'opera pubblicata postuma (1662-1664). In questa formulazione, per la prima volta, è stata espressa l'idea cardine per le scienze della vita della regolazione attraverso il feedback. Descartes considerava una persona come un meccanismo corporeo messo in moto da "spiriti viventi" che "ascendono costantemente in gran numero dal cuore al cervello, e da lì attraverso i nervi ai muscoli e mettono in movimento tutte le membra". Senza esagerare il ruolo degli "spiriti", nel trattato "Descrizione del corpo umano. Sulla formazione di un animale" (1648), scrive che la conoscenza della meccanica e dell'anatomia permette di scorgere nel corpo "un numero significativo di organi, o molle" per organizzare il movimento del corpo. Descartes paragona il lavoro del corpo a un meccanismo di orologio, con molle, ingranaggi, ingranaggi separati. Inoltre, Cartesio studiò la coordinazione dei movimenti di varie parti del corpo. Conducendo ampi esperimenti sullo studio del lavoro del cuore e del movimento del sangue nelle cavità del cuore e nei grandi vasi, Cartesio non è d'accordo con il concetto di Harvey delle contrazioni cardiache come forza trainante della circolazione sanguigna. Difende l'ipotesi ascendente in Aristotele sul riscaldamento e l'assottigliamento del sangue nel cuore sotto l'influenza del calore insito nel cuore, la promozione dell'espansione del sangue in grandi vasi, dove si raffredda, e "il cuore e le arterie cadono immediatamente e contratto". Descartes vede il ruolo del sistema respiratorio nel fatto che la respirazione "porta abbastanza aria fresca nei polmoni in modo che il sangue che vi arriva dal lato destro del cuore, dove si liquefa e, per così dire, si trasforma in vapore, si trasforma di nuovo in dal vapore al sangue». Studiò anche i movimenti oculari, utilizzò la divisione dei tessuti biologici in base alle proprietà meccaniche in liquidi e solidi. Nel campo della meccanica, Cartesio formulò la legge di conservazione della quantità di moto e introdusse il concetto di quantità di moto. 3 Costruire un microscopio L'invenzione del microscopio, strumento così importante per tutta la scienza, è dovuta principalmente all'influenza dello sviluppo dell'ottica. Alcune proprietà ottiche delle superfici curve erano note anche a Euclide (300 aC) e Tolomeo (127-151), ma il loro potere di ingrandimento non trovò applicazione pratica. A questo proposito, i primi occhiali furono inventati da Salvinio deli Arleati in Italia solo nel 1285. Nel XVI secolo, Leonardo da Vinci e Maurolico dimostrarono che i piccoli oggetti si studiano meglio con una lente d'ingrandimento. Il primo microscopio fu creato solo nel 1595 da Z. Jansen. L'invenzione consisteva nel fatto che Zacharius Jansen montava due lenti convesse all'interno di un tubo, ponendo così le basi per la creazione di microscopi complessi. La messa a fuoco dell'oggetto in studio è stata ottenuta tramite un tubo retrattile. L'ingrandimento del microscopio era da 3 a 10 volte. Ed è stata una vera svolta nel campo della microscopia! Ognuno dei suoi prossimi microscopi, ha migliorato significativamente. Durante questo periodo (XVI secolo) gli strumenti di ricerca danesi, inglesi e italiani iniziarono gradualmente a svilupparsi, ponendo le basi per la microscopia moderna. La rapida diffusione e perfezionamento dei microscopi iniziò dopo che Galileo (G. Galilei), perfezionando il cannocchiale da lui progettato, iniziò ad utilizzarlo come una specie di microscopio (1609-1610), modificando la distanza tra l'obiettivo e l'oculare. Più tardi, nel 1624, dopo aver ottenuto la fabbricazione di lenti a fuoco più corte, Galileo ridusse notevolmente le dimensioni del suo microscopio. Nel 1625 I. Faber, membro dell'"Accademia dei Vigili" romana ("Akudemia dei lincei"), propose il termine "microscopio". I primi successi associati all'uso di un microscopio nella ricerca scientifica biologica furono raggiunti da R. Hooke, che fu il primo a descrivere una cellula vegetale (circa 1665). Nel suo libro "Micrographia" Hooke ha descritto la struttura del microscopio. Nel 1681, la Royal Society di Londra nel loro incontro discusse in dettaglio la situazione particolare. L'olandese Levenguk (A. van Leenwenhoek) ha descritto gli incredibili miracoli che ha scoperto al microscopio in una goccia d'acqua, in un infuso di pepe, nel fango di un fiume, nell'incavo del proprio dente. Leeuwenhoek, utilizzando un microscopio, scoprì e disegnò gli spermatozoi di vari protozoi, dettagli della struttura del tessuto osseo (1673-1677). "Con grande stupore ho visto nella goccia tanti animaletti che si muovevano svelti in tutte le direzioni, come un luccio nell'acqua. Il più piccolo di questi animaletti è mille volte più piccolo dell'occhio di un pidocchio adulto." 3. Storia dell'uso dell'elettricità in medicina 3.1 Un po' di sfondo Fin dai tempi antichi, l'uomo ha cercato di comprendere i fenomeni in natura. Molte ingegnose ipotesi che spiegano cosa sta succedendo intorno a una persona sono apparse in tempi diversi e in diversi paesi. I pensieri di scienziati e filosofi greci e romani vissuti prima della nostra era: Archimede, Euclide, Lucrezio, Aristotele, Democrito e altri - aiutano ancora lo sviluppo della ricerca scientifica. Dopo le prime osservazioni dei fenomeni elettrici e magnetici da parte di Talete di Mileto, è sorto periodicamente un interesse per essi, determinato dai compiti di guarigione. Riso. 1. Esperienza con una rampa elettrica Va notato che le proprietà elettriche di alcuni pesci, conosciute nell'antichità, sono ancora un segreto non svelato della natura. Così, ad esempio, nel 1960, in una mostra organizzata dalla British Scientific Royal Society in onore del 300° anniversario della sua fondazione, tra i misteri della natura che una persona deve risolvere, un normale acquario di vetro con dentro un pesce - una pastinaca elettrica (Fig. uno). Un voltmetro è stato collegato all'acquario tramite elettrodi di metallo. Quando il pesce era a riposo, l'ago del voltmetro era a zero. Quando il pesce si muoveva, il voltmetro mostrava una tensione che durante i movimenti attivi raggiungeva i 400 V. L'iscrizione diceva: "La natura di questo fenomeno elettrico, osservato molto prima dell'organizzazione della società reale inglese, una persona non può ancora svelare". 2 Cosa dobbiamo a Gilbert? L'effetto terapeutico dei fenomeni elettrici su una persona, secondo le osservazioni che esistevano nell'antichità, può essere considerato una sorta di rimedio stimolante e psicogeno. Questo strumento è stato utilizzato o dimenticato. A lungo non sono stati effettuati studi seri dei fenomeni elettrici e magnetici stessi, e specialmente della loro azione come rimedio. Il primo studio sperimentale dettagliato dei fenomeni elettrici e magnetici appartiene al fisico inglese, poi medico di corte William Gilbert (Gilbert) (1544-1603 voll.). Gilbert era meritatamente considerato un medico innovativo. Il suo successo è stato in gran parte determinato dallo studio coscienzioso e poi dall'applicazione di antichi mezzi medici, tra cui l'elettricità e il magnetismo. Gilbert capì che senza uno studio approfondito delle radiazioni elettriche e magnetiche, è difficile utilizzare i "fluidi" nel trattamento. Ignorando congetture fantastiche e non testate e affermazioni infondate, Gilbert ha condotto una serie di studi sperimentali fenomeni elettrici e magnetici. I risultati di questo primo studio in assoluto sull'elettricità e sul magnetismo sono grandiosi. Prima di tutto Gilbert espresse per la prima volta l'idea che l'ago magnetico della bussola si muova sotto l'influenza del magnetismo della Terra e non sotto l'influenza di una delle stelle, come si credeva prima di lui. Fu il primo a realizzare la magnetizzazione artificiale, stabilendo il fatto dell'inseparabilità dei poli magnetici. Studiando i fenomeni elettrici contemporaneamente a quelli magnetici, Gilbert, sulla base di numerose osservazioni, ha dimostrato che la radiazione elettrica si manifesta non solo quando si strofina l'ambra, ma anche quando si strofinano altri materiali. Rendendo omaggio all'ambra - il primo materiale su cui è stata osservata l'elettrizzazione, li chiama elettrici, basati su Nome greco ambra - elettrone. Di conseguenza, la parola "elettricità" è stata introdotta in vita su suggerimento di un medico sulla base delle sue ricerche, divenute storiche, che hanno gettato le basi per lo sviluppo sia dell'ingegneria elettrica che dell'elettroterapia. Allo stesso tempo, Gilbert formulò con successo la differenza fondamentale tra fenomeni elettrici e magnetici: "Il magnetismo, come la gravità, è una certa forza iniziale che emana dai corpi, mentre l'elettrificazione è dovuta alla spremitura dai pori del corpo di speciali deflussi come risultato di attrito". In sostanza, prima dell'opera di Ampere e Faraday, cioè per più di duecento anni dalla morte di Gilbert (i risultati delle sue ricerche furono pubblicati nel libro On the Magnet, Magnetic Bodies, and the Great Magnet - the Earth , 1600), l'elettrificazione e il magnetismo sono stati considerati isolatamente. P. S. Kudryavtsev nella Storia della fisica cita le parole del grande rappresentante del Rinascimento, Galileo: non sono state studiate con attenzione... Non ho dubbi che nel tempo questo ramo della scienza (stiamo parlando di elettricità e magnetismo - V.M. ) farà progressi sia a seguito di nuove osservazioni, sia in particolare a seguito di una rigorosa misura delle prove. Gilbert morì il 30 novembre 1603, dopo aver lasciato in eredità tutti gli strumenti e le opere che aveva creato alla Medical Society di Londra, di cui fu un presidente attivo fino alla sua morte. 3 Premio assegnato a Marat Vigilia della rivoluzione borghese francese. Riassumiamo le ricerche nel campo dell'ingegneria elettrica di questo periodo. Si stabilisce la presenza di elettricità positiva e negativa, si costruiscono e si migliorano le prime macchine elettrostatiche, si creano banche di Leida (una specie di condensatori di carica), si creano elettroscopi, si formulano ipotesi qualitative di fenomeni elettrici, si fanno coraggiosi tentativi di investigare le natura del fulmine. La natura elettrica dei fulmini e il suo effetto sugli esseri umani hanno ulteriormente rafforzato l'idea che l'elettricità non solo può colpire, ma anche guarire le persone. Facciamo alcuni esempi. L'8 aprile 1730 gli inglesi Gray e Wheeler effettuarono l'ormai classico esperimento dell'elettrificazione dell'uomo. Nel cortile della casa dove abitava Gray, furono scavati nel terreno due pali di legno secco, sui quali fu rinforzata una trave di legno. trave di legno sono state lanciate due corde per capelli. Le loro estremità inferiori erano legate. Le corde sostenevano facilmente il peso del ragazzo che accettò di prendere parte all'esperimento. Seduto come su un'altalena, il ragazzo teneva con una mano un'asta o un'asta di metallo elettrificata per attrito, alla quale veniva trasferita una carica elettrica da un corpo elettrizzato. Con l'altra mano il ragazzo lanciava le monete una ad una in una lastra di metallo che era su una tavola di legno asciutta sotto di lui (Fig. 2). Le monete acquisirono una carica attraverso il corpo del ragazzo; cadendo, caricarono una lastra di metallo, che iniziò ad attirare pezzi di paglia secca situati nelle vicinanze. Gli esperimenti sono stati effettuati molte volte e hanno suscitato notevole interesse non solo tra gli scienziati. Il poeta inglese George Bose ha scritto: Mad Grey, cosa sapevi veramente delle proprietà di quella forza, finora sconosciuta? Ti è permesso, sciocco, correre dei rischi e collegare una persona con l'elettricità? Riso. 2. Esperienza con l'elettrificazione dell'uomo I francesi Dufay, Nollet e il nostro connazionale Georg Richman quasi contemporaneamente, indipendentemente l'uno dall'altro, hanno progettato un dispositivo per misurare il grado di elettrificazione, che ha notevolmente ampliato l'uso della scarica elettrica per il trattamento, ed è diventato possibile dosarlo. L'Accademia delle scienze di Parigi ha dedicato diversi incontri alla discussione dell'effetto dello scarico delle lattine di Leida su una persona. Anche Luigi XV si interessò a questo. Su richiesta del re, il fisico Nollet, insieme al dottore Louis Lemonnier, trascorse in una delle grandi sale Palazzo di Versailles un esperimento che dimostra l'effetto formicolio dell'elettricità statica. I vantaggi dei "divertimenti di corte" furono: molti se ne interessarono, molti iniziarono a studiare i fenomeni dell'elettrificazione. Nel 1787, il medico e fisico inglese Adams creò per la prima volta una speciale macchina elettrostatica per scopi medici. Lo usò ampiamente nella sua pratica medica (Fig. 3) e lo ricevette risultati positivi, che può essere spiegato dall'effetto stimolante della corrente, dall'effetto psicoterapeutico e dall'effetto specifico della scarica su una persona. L'era dell'elettrostatica e della magnetostatica, a cui appartiene tutto quanto sopra menzionato, si conclude con lo sviluppo delle basi matematiche di queste scienze, portato avanti da Poisson, Ostrogradsky, Gauss. Riso. 3. Sessione di elettroterapia (da una vecchia incisione) L'uso delle scariche elettriche in medicina e biologia ha ricevuto pieno riconoscimento. La contrazione muscolare causata dal contatto con raggi elettrici, anguille, pesce gatto, ha testimoniato l'azione di una scossa elettrica. Gli esperimenti dell'inglese John Warlish hanno dimostrato la natura elettrica dell'impatto della razza e l'anatomista Gunther ha fornito una descrizione accurata dell'organo elettrico di questo pesce. Nel 1752, il medico tedesco Sulzer pubblicò un messaggio su un nuovo fenomeno che aveva scoperto. La lingua che tocca contemporaneamente due metalli dissimili provoca una peculiare sensazione di sapore aspro. Sulzer non presumeva che questa osservazione rappresentasse l'inizio delle aree scientifiche più importanti: elettrochimica ed elettrofisiologia. L'interesse per l'uso dell'elettricità in medicina è aumentato. L'Accademia di Rouen ha indetto un concorso per il miglior lavoro sull'argomento: "Determina il grado e le condizioni in cui puoi contare sull'elettricità nella cura delle malattie". Il primo premio è stato assegnato a Marat, medico di professione, il cui nome è passato alla storia della Rivoluzione francese. L'aspetto del lavoro di Marat è stato tempestivo, poiché l'uso dell'elettricità per il trattamento non era privo di misticismo e ciarlataneria. Un certo Mesmer, usando teorie scientifiche alla moda sulle macchine elettriche a scintilla, iniziò a sostenere che nel 1771 aveva trovato un dispositivo medico- Magnetismo "animale", che agisce a distanza sul paziente. Hanno aperto studi medici speciali, dove c'erano macchine elettrostatiche di tensione sufficientemente alta. Il paziente ha dovuto toccare le parti della macchina che trasportano corrente, mentre ha sentito una scossa elettrica. Apparentemente, i casi dell'effetto positivo di trovarsi negli studi del "dottore" di Mesmer possono essere spiegati non solo dall'effetto irritante di una scossa elettrica, ma anche dall'azione dell'ozono, che appare nei locali in cui lavoravano le macchine elettrostatiche, e dai fenomeni menzionati prima. Potrebbe avere un effetto positivo su alcuni pazienti e un cambiamento nel contenuto di batteri nell'aria sotto l'influenza della ionizzazione dell'aria. Ma Mesmer non lo sospettava. Dopo i disastrosi fallimenti di cui Marat ha tempestivamente messo in guardia nel suo lavoro, Mesmer è scomparso dalla Francia. Creata con la partecipazione del più grande fisico francese Lavoisier, la commissione governativa per indagare sulle attività "mediche" di Mesmer non è riuscita a spiegare l'effetto positivo dell'elettricità sull'uomo. Il trattamento con l'elettricità in Francia è temporaneamente interrotto. 4 Disputa tra Galvani e Volta E ora parleremo di studi effettuati quasi duecento anni dopo la pubblicazione dell'opera di Gilbert. Sono associati ai nomi del professore italiano di anatomia e medicina Luigi Galvani e del professore italiano di fisica Alessandro Volta. Nel laboratorio di anatomia dell'Università di Boulogne, Luigi Galvani condusse un esperimento la cui descrizione sconvolse scienziati di tutto il mondo. Le rane sono state sezionate sul tavolo del laboratorio. Il compito dell'esperimento era quello di dimostrare e osservare i nudi, i nervi delle loro membra. Su questo tavolo c'era una macchina elettrostatica, con l'aiuto della quale è stata creata e studiata una scintilla. Ecco le dichiarazioni dello stesso Luigi Galvani dal suo lavoro "Sulle forze elettriche durante i movimenti muscolari": "... Uno dei miei assistenti ha toccato accidentalmente molto leggermente i nervi femorali interni della rana con una punta. Il piede della rana si è contratto bruscamente". E ancora: "...Ci riesce quando si estrae una scintilla dal condensatore della macchina". Questo fenomeno può essere spiegato come segue. Un campo elettrico variabile agisce sugli atomi e sulle molecole d'aria nella zona in cui si verifica la scintilla, di conseguenza acquisiscono una carica elettrica, cessando di essere neutri. Gli ioni risultanti e le molecole caricate elettricamente si propagano a una certa distanza relativamente piccola dalla macchina elettrostatica, poiché quando si muovono, scontrandosi con le molecole d'aria, perdono la loro carica. Allo stesso tempo, possono accumularsi su oggetti metallici ben isolati dalla superficie del terreno e si scaricano se si verifica un circuito elettrico conduttivo verso terra. Il pavimento del laboratorio era asciutto, di legno. Ha ben isolato da terra la stanza dove lavorava Galvani. L'oggetto su cui si accumulavano le cariche era un bisturi di metallo. Anche un leggero tocco del bisturi sul nervo della rana ha portato a una "scarica" di elettricità statica accumulata sul bisturi, facendo ritirare la zampa senza alcun danno meccanico. Di per sé già allora era noto il fenomeno della scarica secondaria causata dall'induzione elettrostatica. Brillante talento come sperimentatore e direttore d'orchestra un largo numero la ricerca versatile ha permesso a Galvani di scoprire un altro fenomeno importante per l'ulteriore sviluppo dell'ingegneria elettrica. C'è un esperimento sullo studio dell'elettricità atmosferica. Per citare lo stesso Galvani: "... Stanco... di inutili attese... cominciò... a premere i ganci di rame conficcati nel midollo spinale contro le sbarre di ferro - le zampe della rana si rimpicciolirono". I risultati dell'esperimento, condotto non più all'aperto, ma al chiuso in assenza di macchine elettrostatiche funzionanti, hanno confermato che la contrazione del muscolo della rana, simile alla contrazione provocata dalla scintilla di una macchina elettrostatica, si verifica quando il corpo di la rana viene toccata contemporaneamente da due diversi oggetti metallici: un filo e una lastra di rame, argento o ferro. Nessuno aveva osservato un fenomeno del genere prima di Galvani. Sulla base dei risultati delle osservazioni, trae una conclusione audace e inequivocabile. C'è un'altra fonte di elettricità, è l'elettricità "animale" (il termine equivale al termine "attività elettrica dei tessuti viventi"). Un muscolo vivente, sosteneva Galvani, è un condensatore come un barattolo di Leida, al cui interno si accumula elettricità positiva. Il nervo della rana funge da "conduttore" interno. Attaccare due conduttori metallici a un muscolo fa fluire una corrente elettrica che, come una scintilla di una macchina elettrostatica, fa contrarre il muscolo. Galvani sperimentò per ottenere un risultato univoco solo sui muscoli della rana. Forse è questo che gli ha permesso di proporre di utilizzare la "preparazione fisiologica" della zampa di rana come metro per la quantità di elettricità. Una misura della quantità di elettricità, per la quale serviva un tale indicatore fisiologico, era l'attività di alzarsi e abbassarsi della zampa quando veniva a contatto con una piastra metallica, che veniva contemporaneamente toccata da un uncino passante attraverso il midollo spinale del rana e la frequenza di sollevamento della zampa per unità di tempo. Per qualche tempo, un tale indicatore fisiologico è stato utilizzato anche da eminenti fisici, e in particolare da Georg Ohm. L'esperimento elettrofisiologico di Galvani ha permesso ad Alessandro Volta di creare la prima sorgente elettrochimica energia elettrica, che a sua volta ha aperto una nuova era nello sviluppo dell'ingegneria elettrica. Alessandro Volta fu uno dei primi ad apprezzare la scoperta di Galvani. Ripete con grande cura gli esperimenti di Galvani e riceve moltissimi dati che confermano i suoi risultati. Ma già nei suoi primi articoli "Sull'elettricità animale" e in una lettera al dottor Boronio del 3 aprile 1792, Volta, in contrasto con Galvani, che interpreta i fenomeni osservati dal punto di vista dell'elettricità "animale", mette in evidenza chimica e fisica fenomeni. Volta stabilisce l'importanza di utilizzare metalli dissimili per questi esperimenti (zinco, rame, piombo, argento, ferro), tra i quali viene steso un panno inumidito con acido. Ecco cosa scrive Volta: "Negli esperimenti di Galvani la rana è la fonte dell'elettricità. Ma cos'è una rana o un animale in generale? Questi sono innanzitutto nervi e muscoli, e in essi ci sono vari composti chimici. Se i nervi e i muscoli di una rana sezionata sono collegati a due metalli dissimili, quando un tale circuito viene chiuso, si manifesta un effetto elettrico. Nel mio ultimo esperimento hanno partecipato anche due metalli dissimili: questi sono l'acciaio (piombo) e l'argento e la saliva della lingua ha svolto il ruolo di liquido. Chiudendo il circuito con una piastra di collegamento, ho creato le condizioni per il movimento continuo del fluido elettrico da un luogo all'altro. Ma avrei potuto calare questi stessi oggetti di metallo semplicemente nell'acqua o in un liquido simile alla saliva? E che dire dell'elettricità "animale"?" Gli esperimenti effettuati da Volta consentono di formulare la conclusione che la fonte dell'azione elettrica è una catena di metalli dissimili quando entrano in contatto con un panno umido o imbevuto di una soluzione acida. In una delle lettere all'amico dottore Vazagi (sempre esempio dell'interesse di un medico per l'elettricità), Volta scrive: “Sono da tempo convinto che ogni azione provenga dai metalli, dal cui contatto il fluido elettrico entra in un ambiente umido o corpo acquoso Su questa base, credo che abbia il diritto di attribuire ai metalli tutti i nuovi fenomeni elettrici e di sostituire il nome "elettricità animale" con l'espressione "elettricità metallica". Secondo Volt, le cosce di rana sono un elettroscopio sensibile. Sorse una disputa storica tra Galvani e Volta, così come tra i loro seguaci: una disputa sull'elettricità "animale" o "metallica". Galvani non si è arreso. Ha completamente escluso il metallo dall'esperimento e ha persino sezionato le rane con coltelli di vetro. Si è scoperto che anche in questo esperimento, il contatto del nervo femorale della rana con il suo muscolo ha portato a una contrazione chiaramente evidente, sebbene molto più piccola rispetto alla partecipazione dei metalli. Questa è stata la prima fissazione dei fenomeni bioelettrici, su cui si basa la moderna elettrodiagnostica del sistema cardiovascolare e di numerosi altri sistemi umani. Volta sta cercando di svelare la natura dei fenomeni insoliti scoperti. Davanti a lui, formula chiaramente il seguente problema: "Qual è la causa dell'emergere dell'elettricità?" Mi sono chiesto allo stesso modo in cui ciascuno di voi lo farebbe. Le riflessioni mi hanno portato a una soluzione: dal contatto di due metalli dissimili, ad esempio argento e zinco, l'equilibrio dell'elettricità in entrambi i metalli è disturbato.Nel punto di contatto dei metalli, l'elettricità positiva scorre dall'argento allo zinco e si accumula su quest'ultimo, mentre l'elettricità negativa si condensa sull'argento Questo significa che la materia elettrica si muove in una certa direzione Quando ho applicato una sopra l'altra lastre di argento e zinco senza distanziatori intermedi, cioè le lastre di zinco erano a contatto con quelle d'argento, allora il loro effetto totale si è ridotto a zero. Per esaltare l'effetto elettrico o per riassumere, ciascuna lastra di zinco va portata a contatto con un solo argento e sommata in sequenza più coppie. Ciò è ottenuto proprio dal fatto che ho messo un pezzo di stoffa bagnato su ciascuna lastra di zinco, separandola così dalla lastra d'argento della coppia successiva. idee scientifiche moderne. Sfortunatamente, questa disputa fu tragicamente interrotta. L'esercito di Napoleone occupò l'Italia. Per essersi rifiutato di giurare fedeltà al nuovo governo, Galvani perse la cattedra, fu licenziato e morì poco dopo. Il secondo partecipante alla disputa, Volta, visse fino a vedere il pieno riconoscimento delle scoperte di entrambi gli scienziati. In una disputa storica, entrambi avevano ragione. Il biologo Galvani è entrato nella storia della scienza come fondatore della bioelettricità, il fisico Volta - come fondatore delle sorgenti di corrente elettrochimica. 4. Esperimenti di VV Petrov. L'inizio dell'elettrodinamica Il lavoro del professore di fisica dell'Accademia medico-chirurgica (ora Accademia medica militare intitolata a S. M. Kirov a Leningrado), l'accademico V. V. Petrov conclude la prima fase della scienza dell'elettricità "animale" e "metallo". Le attività di V.V. Petrov hanno avuto un enorme impatto sullo sviluppo della scienza sull'uso dell'elettricità in medicina e biologia nel nostro paese. All'Accademia medico-chirurgica, ha creato un gabinetto di fisica dotato di attrezzature eccellenti. Mentre ci lavorava, Petrov costruì la prima fonte elettrochimica al mondo di energia elettrica ad alta tensione. Stimando la tensione di questa sorgente in base al numero di elementi in essa inclusi, si può presumere che la tensione abbia raggiunto 1800–2000 V con una potenza di circa 27–30 W. Questa fonte universale ha permesso a V. V. Petrov di condurre dozzine di studi in un breve periodo di tempo, che hanno aperto vari modi di utilizzare l'elettricità in vari campi. Il nome di V.V. Petrov è solitamente associato all'emergere di una nuova fonte di illuminazione, vale a dire elettrica, basata sull'uso del funzionamento efficace arco elettrico. Nel 1803, V. V. Petrov presentò i risultati della sua ricerca nel libro "The News of Galvanic-Voltian Experiments". Questo è il primo libro sull'elettricità pubblicato nel nostro Paese. Fu qui ripubblicato nel 1936. In questo libro è importante non solo la ricerca elettrica, ma anche i risultati dello studio della relazione e dell'interazione della corrente elettrica con un organismo vivente. Petrov ha mostrato che il corpo umano è in grado di elettrizzarsi e che una batteria galvanico-voltaica, composta da un gran numero di elementi, è pericolosa per l'uomo; infatti prevedeva la possibilità di utilizzare l'elettricità per la terapia fisica. L'influenza della ricerca di VV Petrov sullo sviluppo dell'ingegneria elettrica e della medicina è grande. La sua opera "Notizie degli esperimenti galvanici-volta", tradotta in latino, adorna, insieme all'edizione russa, le biblioteche nazionali di molti paesi europei. Il laboratorio elettrofisico creato da V.V. Petrov ha permesso agli scienziati dell'accademia a metà del XIX secolo di ampliare ampiamente la ricerca nel campo dell'utilizzo dell'elettricità per il trattamento. L'Accademia medica militare in questa direzione ha assunto una posizione di primo piano non solo tra le istituzioni del nostro Paese, ma anche tra le istituzioni europee. Basti citare i nomi dei professori V. P. Egorov, V. V. Lebedinsky, A. V. Lebedinsky, N. P. Khlopin, S. A. Lebedev. Cosa ha portato il XIX secolo allo studio dell'elettricità? Prima di tutto è finito il monopolio della medicina e della biologia sull'elettricità. Galvani, Volta, Petrov hanno gettato le basi per questo. La prima metà e la metà del XIX secolo furono segnate da importanti scoperte nell'ingegneria elettrica. Queste scoperte sono associate ai nomi del danese Hans Oersted, dei francesi Dominique Arago e Andre Ampère, del tedesco Georg Ohm, dell'inglese Michael Faraday, dei nostri compatrioti Boris Jacobi, Emil Lenz e Pavel Schilling e di molti altri scienziati. Descriviamo brevemente la più importante di queste scoperte, che sono direttamente collegate al nostro argomento. Oersted è stato il primo a stabilire la relazione completa tra fenomeni elettrici e magnetici. Sperimentando con l'elettricità galvanica (così venivano chiamati allora i fenomeni elettrici derivanti da sorgenti di corrente elettrochimica, in contrasto con i fenomeni causati da una macchina elettrostatica), Oersted scoprì deviazioni dell'ago di una bussola magnetica situata vicino a una sorgente di corrente elettrica (batteria galvanica ) al momento del cortocircuito e dell'interruzione del circuito elettrico. Ha scoperto che questa deviazione dipende dalla posizione della bussola magnetica. Il grande merito di Oersted è che lui stesso ha apprezzato l'importanza del fenomeno da lui scoperto. Apparentemente incrollabili per più di duecento anni, le idee basate sulle opere di Gilbert sull'indipendenza dei fenomeni magnetici ed elettrici sono crollate. Oersted ha ricevuto materiale sperimentale affidabile, sulla base del quale scrive, e poi pubblica il libro "Experiments Relating to the Action of Electric Conflict on a Magnetic Needle". In breve, formula il suo risultato come segue: "L'elettricità galvanica, andando da nord a sud su un ago magnetico liberamente sospeso, devia la sua estremità settentrionale verso est e, passando nella stessa direzione sotto l'ago, la devia verso ovest. " Il fisico francese André Ampère ha rivelato in modo chiaro e profondo il significato dell'esperimento di Oersted, che è la prima prova attendibile del rapporto tra magnetismo ed elettricità. Ampère era uno scienziato molto versatile, eccellente in matematica, appassionato di chimica, botanica e letteratura antica. Fu un grande divulgatore di scoperte scientifiche. I meriti di Ampere nel campo della fisica possono essere formulati come segue: ha creato una nuova sezione nella dottrina dell'elettricità - elettrodinamica, che copre tutte le manifestazioni dell'elettricità in movimento. La fonte di cariche elettriche in movimento di Ampère era una batteria galvanica. Chiudendo il circuito, ricevette il movimento di cariche elettriche. Ampere ha mostrato che le cariche elettriche a riposo (elettricità statica) non agiscono su un ago magnetico, non lo deviano. In termini moderni, Ampère è stato in grado di rivelare il significato dei transitori (accensione di un circuito elettrico). Michael Faraday completa le scoperte di Oersted e Ampere - crea una dottrina logica coerente dell'elettrodinamica. Allo stesso tempo, possiede una serie di importanti scoperte indipendenti, che senza dubbio hanno avuto un impatto importante sull'uso dell'elettricità e del magnetismo in medicina e biologia. Michael Faraday non era un matematico come Ampère, nelle sue numerose pubblicazioni non usava una sola espressione analitica. Il talento di uno sperimentatore, coscienzioso e laborioso, ha permesso a Faraday di compensare la mancanza di analisi matematica. Faraday scopre la legge dell'induzione. Come lui stesso ha detto: "Ho trovato un modo per trasformare l'elettricità in magnetismo e viceversa". Scopre l'autoinduzione. Il completamento della più ampia ricerca di Faraday è la scoperta delle leggi del passaggio della corrente elettrica attraverso liquidi conduttivi e della decomposizione chimica di questi ultimi, che avviene sotto l'influenza della corrente elettrica (fenomeno dell'elettrolisi). Faraday formula la legge fondamentale in questo modo: “La quantità di sostanza che si trova su piastre conduttive (elettrodi) immerse in un liquido dipende dall'intensità della corrente e dal tempo del suo passaggio: maggiore è la forza della corrente e più a lungo passa , il più quantità le sostanze verranno rilasciate in soluzione. La Russia si è rivelata uno dei paesi in cui le scoperte di Oersted, Arago, Ampere e, soprattutto, Faraday hanno trovato sviluppo diretto e applicazione pratica. Boris Jacobi, sfruttando le scoperte dell'elettrodinamica, crea la prima nave con motore elettrico. Emil Lenz possiede una serie di opere di grande interesse pratico in vari campi dell'ingegneria elettrica e della fisica. Il suo nome è solitamente associato alla scoperta della legge dell'equivalente termico dell'energia elettrica, detta legge di Joule-Lenz. Inoltre, Lenz ha stabilito una legge a lui intitolata. Questo pone fine al periodo di creazione delle basi dell'elettrodinamica. 1 L'uso dell'elettricità in medicina e biologia nel XIX secolo P. N. Yablochkov, mettendo due carboni in parallelo, separati da un lubrificante che si scioglie, crea una candela elettrica, una semplice fonte di luce elettrica che può illuminare una stanza per diverse ore. La candela di Yablochkov è durata tre o quattro anni, trovando applicazione in quasi tutti i paesi del mondo. È stato sostituito da una lampada a incandescenza più durevole. I generatori elettrici vengono creati ovunque e anche le batterie si stanno diffondendo. Aumentano i campi di applicazione dell'energia elettrica. Anche l'uso dell'elettricità in chimica, iniziato da M. Faraday, sta diventando popolare. Il movimento di una sostanza - il movimento dei portatori di carica - trovò una delle sue prime applicazioni in medicina per l'introduzione dei corrispondenti composti medicinali nel corpo umano. L'essenza del metodo è la seguente: una garza o qualsiasi altro tessuto è impregnato del composto medicinale desiderato, che funge da guarnizione tra gli elettrodi e il corpo umano; si trova sulle aree del corpo da trattare. Gli elettrodi sono collegati a una sorgente di corrente continua. Il metodo di tale somministrazione di composti medicinali, utilizzato per la prima volta nella seconda metà del XIX secolo, è ancora oggi diffuso. Si chiama elettroforesi o ionoforesi. Il lettore può apprendere l'applicazione pratica dell'elettroforesi nel Capitolo Cinque. Un'altra scoperta di grande importanza per la medicina pratica seguì nel campo dell'ingegneria elettrica. Il 22 agosto 1879, lo scienziato inglese Crookes riferì della sua ricerca sui raggi catodici, di cui all'epoca divenne noto quanto segue: Quando una corrente ad alto voltaggio viene fatta passare attraverso un tubo con un gas molto rarefatto, un flusso di particelle fuoriesce dal catodo, correndo a una velocità enorme. 2. Queste particelle si muovono rigorosamente in linea retta. 3. Questa energia radiante può produrre un'azione meccanica. Ad esempio, per ruotare un piccolo giradischi posizionato nel suo percorso. 4. L'energia radiante viene deviata da un magnete. 5. Nei luoghi in cui cade la materia radiante, si sviluppa calore. Se al catodo viene data la forma di uno specchio concavo, anche leghe refrattarie come, ad esempio, una lega di iridio e platino, possono essere fuse al fuoco di questo specchio. 6. Raggi catodici: il flusso dei corpi materiali è inferiore a un atomo, ovvero particelle di elettricità negativa. Questi sono i primi passi in attesa di una nuova grande scoperta fatta da Wilhelm Conrad Roentgen. Roentgen scoprì una sorgente di radiazioni fondamentalmente diversa, che chiamò raggi X (raggi X). Successivamente, questi raggi furono chiamati raggi X. Il messaggio di Roentgen ha fatto scalpore. In tutti i paesi, molti laboratori hanno iniziato a riprodurre la configurazione di Roentgen, a ripetere e sviluppare la sua ricerca. Questa scoperta ha suscitato particolare interesse tra i medici. I laboratori fisici in cui sono state create le apparecchiature utilizzate da Roentgen per ricevere i raggi X sono stati attaccati da medici, i loro pazienti, che sospettavano di aver ingerito aghi, bottoni di metallo, ecc.. La storia della medicina non aveva conosciuto una tale rapidità implementazione pratica delle scoperte in campo elettrico, come avvenuto con il nuovo strumento diagnostico - raggi X. Interessato alle radiografie immediatamente e in Russia. Non ci sono ancora pubblicazioni scientifiche ufficiali, recensioni su di esse, dati accurati sull'attrezzatura, è apparso solo un breve messaggio sul rapporto di Roentgen e vicino a San Pietroburgo, a Kronstadt, l'inventore della radio Alexander Stepanovich Popov sta già iniziando a creare il primo apparecchio radiologico domestico. Poco si sa di questo. Sul ruolo di A. S. Popov nello sviluppo delle prime macchine a raggi X domestiche, la loro implementazione, forse, per la prima volta è diventata nota dal libro di F. Veitkov. È stato integrato con molto successo dalla figlia dell'inventore Ekaterina Alexandrovna Kyandskaya-Popova, che insieme a V. Tomat ha pubblicato l'articolo "L'inventore della radio e dei raggi X" sulla rivista "Science and Life" (1971, n. 8). I nuovi progressi nell'ingegneria elettrica hanno di conseguenza ampliato le possibilità di studio dell'elettricità "animale". Matteuchi, utilizzando il galvanometro allora creato, dimostrò che durante la vita di un muscolo si crea un potenziale elettrico. Tagliando il muscolo attraverso le fibre, lo collegò a uno dei poli del galvanometro e collegò la superficie longitudinale del muscolo all'altro polo e ricevette un potenziale nell'intervallo di 10-80 mV. Il valore del potenziale è determinato dal tipo di muscoli. Secondo Matteuchi, il "biotok scorre" dalla superficie longitudinale alla sezione trasversale e la sezione trasversale è elettronegativa. Questo fatto curioso è stato confermato da esperimenti su vari animali: tartaruga, coniglio, ratto e uccelli, condotti da numerosi ricercatori, di cui dovrebbero essere individuati i fisiologi tedeschi Dubois-Reymond, Herman e il nostro connazionale V. Yu Chagovets. Peltier nel 1834 pubblicò un'opera in cui presentava i risultati di uno studio sull'interazione dei biopotenziali con il flusso attraverso i tessuti viventi corrente continua. Si è scoperto che la polarità dei biopotenziali cambia in questo caso. Anche le ampiezze cambiano. Allo stesso tempo, sono stati osservati anche cambiamenti nelle funzioni fisiologiche. Nei laboratori di fisiologi, biologi e medici compaiono strumenti di misura elettrici che hanno una sensibilità sufficiente e limiti di misura appropriati. Si sta accumulando un materiale sperimentale ampio e versatile. Questo pone fine alla preistoria dell'uso dell'elettricità in medicina e allo studio dell'elettricità "animale". Aspetto metodi fisici, fornendo bioinformazione primaria, lo sviluppo moderno delle apparecchiature di misura elettriche, la teoria dell'informazione, l'autometria e la telemetria, l'integrazione delle misurazioni: questo è ciò che segna una nuova tappa storica nelle aree scientifiche, tecniche e biomediche dell'uso dell'elettricità. 2 Storia della radioterapia e diagnosi Alla fine del diciannovesimo secolo, molto scoperte importanti. Per la prima volta una persona poteva vedere con i propri occhi qualcosa che si nascondeva dietro una barriera opaca alla luce visibile. Konrad Roentgen ha scoperto i cosiddetti raggi X, che potrebbero penetrare barriere otticamente opache e creare immagini d'ombra di oggetti nascosti dietro di esse. È stato anche scoperto il fenomeno della radioattività. Già nel 20° secolo, nel 1905, Eindhoven dimostrò l'attività elettrica del cuore. Da quel momento iniziò a svilupparsi l'elettrocardiografia. I medici hanno iniziato a ricevere sempre più informazioni sulla condizione organi interni pazienti, che non avrebbero potuto osservare senza i dispositivi appropriati creati dagli ingegneri sulla base delle scoperte dei fisici. Infine, i medici hanno avuto l'opportunità di osservare il funzionamento degli organi interni. All'inizio della seconda guerra mondiale, i principali fisici del pianeta, anche prima della comparsa di informazioni sulla fissione di atomi pesanti e sul colossale rilascio di energia in questo caso, giunsero alla conclusione che era possibile creare effetti radioattivi artificiali isotopi. Il numero di isotopi radioattivi non è limitato agli elementi radioattivi naturalmente noti. Sono noti per tutti gli elementi chimici della tavola periodica. Gli scienziati sono stati in grado di tracciare la loro storia chimica senza disturbare il corso del processo in esame. Negli anni '20, si tentava di utilizzare isotopi radioattivi naturalmente della famiglia del radio per determinare la velocità del flusso sanguigno negli esseri umani. Ma questo tipo di ricerca non è stato ampiamente utilizzato nemmeno per scopi scientifici. Gli isotopi radioattivi hanno ricevuto un uso più ampio nella ricerca medica, anche diagnostica, negli anni Cinquanta dopo la creazione di reattori nucleari, in cui era abbastanza facile ottenere attività elevate di isotopi radioattivi artificialmente. L'esempio più famoso di uno dei primi usi degli isotopi radioattivi artificialmente è l'uso degli isotopi di iodio per la ricerca sulla tiroide. Il metodo ha permesso di comprendere la causa delle malattie della tiroide (gozzo) per determinate zone di residenza. È stata dimostrata un'associazione tra contenuto di iodio nella dieta e malattie della tiroide. Come risultato di questi studi, consumiamo sale da tavola, in cui vengono deliberatamente introdotti additivi di iodio inattivo. All'inizio, per studiare la distribuzione dei radionuclidi in un organo, si utilizzavano rivelatori a scintillazione singola, che scansionavano punto per punto l'organo in esame, ad es. lo scansionò, spostandosi lungo la linea del meandro sull'intero organo in studio. Tale studio è stato chiamato scansione e i dispositivi utilizzati per questo sono stati chiamati scanner (scanner). Con lo sviluppo dei rivelatori posizionali sensibili, che, oltre al fatto di registrare un quanto gamma caduto, determinavano anche la coordinata del suo ingresso nel rivelatore, è diventato possibile visualizzare contemporaneamente l'intero organo in studio senza muovere il rivelatore sopra. Attualmente, l'ottenimento di un'immagine della distribuzione dei radionuclidi nell'organo in studio è chiamato scintigrafia. Sebbene, in generale, il termine scintigrafia sia stato introdotto nel 1955 (Andrews et al.) e inizialmente si riferisse alla scansione. Tra i sistemi con rivelatori stazionari, la cosiddetta gamma camera, proposta per la prima volta da Anger nel 1958, ha ricevuto l'uso più diffuso. La gamma camera ha consentito di ridurre notevolmente il tempo di acquisizione dell'immagine e, in relazione a ciò, di utilizzare radionuclidi di breve durata. L'uso di radionuclidi di breve durata riduce significativamente la dose di esposizione alle radiazioni sul corpo del soggetto, il che ha permesso di aumentare l'attività dei radiofarmaci somministrati ai pazienti. Attualmente, quando si utilizza Ts-99t, il tempo per ottenere un'immagine è una frazione di secondo. Tempi così brevi per ottenere un unico fotogramma hanno portato all'emergere della scintigrafia dinamica, quando durante lo studio si ottengono un numero di immagini consecutive dell'organo in esame. L'analisi di tale sequenza consente di determinare la dinamica dei cambiamenti nell'attività sia nell'organo nel suo insieme che nelle sue singole parti, ovvero esiste una combinazione di studi dinamici e scintigrafici. Con lo sviluppo della tecnica per ottenere immagini della distribuzione dei radionuclidi nell'organo in esame, è sorta la questione delle modalità di valutazione della distribuzione dei radiofarmaci nell'area esaminata, soprattutto nella scintigrafia dinamica. Gli scanogrammi sono stati elaborati principalmente visivamente, cosa che è diventata inaccettabile con lo sviluppo della scintigrafia dinamica. Il problema principale era l'impossibilità di tracciare curve che riflettessero il cambiamento dell'attività radiofarmaceutica nell'organo in studio o nelle sue singole parti. Naturalmente, si possono notare una serie di carenze degli scintigrammi risultanti: la presenza di rumore statistico, l'impossibilità di sottrarre lo sfondo degli organi e dei tessuti circostanti, l'impossibilità di ottenere un'immagine riassuntiva nella scintigrafia dinamica basata su un numero di fotogrammi consecutivi . Tutto ciò ha portato all'emergere di sistemi di elaborazione digitale computerizzati per scintigrammi. Nel 1969, Jinuma e altri hanno utilizzato le capacità di un computer per elaborare gli scintigrammi, il che ha permesso di ottenere informazioni diagnostiche più affidabili e in un volume molto più ampio. A questo proposito, i sistemi informatici per la raccolta e l'elaborazione delle informazioni scintigrafiche hanno iniziato ad essere introdotti molto intensamente nella pratica dei dipartimenti di diagnostica dei radionuclidi. Tali dipartimenti sono diventati i primi dipartimenti medici pratici in cui i computer sono stati ampiamente introdotti. Lo sviluppo di sistemi digitali per la raccolta e l'elaborazione di informazioni scintigrafiche basati su un computer ha posto le basi per i principi e le modalità di elaborazione delle immagini diagnostiche mediche, che sono state utilizzate anche nell'elaborazione delle immagini ottenute utilizzando altri principi medico-fisici. Questo vale per le immagini a raggi X, le immagini ottenute nella diagnostica ecografica e, naturalmente, per la tomografia computerizzata. D'altra parte, lo sviluppo delle tecniche di tomografia computerizzata ha portato, a sua volta, alla realizzazione di tomografi a emissione, sia a fotone singolo che a positrone. Lo sviluppo di alte tecnologie per l'uso degli isotopi radioattivi negli studi diagnostici medici e il loro crescente utilizzo nella pratica clinica hanno portato all'emergere di una disciplina medica indipendente della diagnostica dei radioisotopi, che in seguito è stata chiamata diagnostica dei radionuclidi secondo la standardizzazione internazionale. Poco dopo è apparso il concetto di medicina nucleare, che combinava i metodi di utilizzo dei radionuclidi, sia per la diagnosi che per la terapia. Con lo sviluppo della diagnostica dei radionuclidi in cardiologia (nei paesi sviluppati, fino al 30% del numero totale di studi sui radionuclidi è diventato cardiologico), è apparso il termine cardiologia nucleare. Un'altra esclusiva gruppo importante gli studi che utilizzano radionuclidi sono studi in vitro. Questo tipo di ricerca non prevede l'introduzione di radionuclidi nel corpo del paziente, ma utilizza metodi radionuclidi per determinare la concentrazione di ormoni, anticorpi, farmaci e altre sostanze clinicamente importanti in campioni di sangue o tessuti. Inoltre, la biochimica, la fisiologia e la biologia molecolare moderne non possono esistere senza i metodi dei traccianti radioattivi e della radiometria. Nel nostro paese, l'introduzione di massa dei metodi di medicina nucleare nella pratica clinica è iniziata alla fine degli anni '50 dopo che l'ordinanza del Ministro della Salute dell'URSS (n. 248 del 15 maggio 1959) è stata emessa sull'istituzione di dipartimenti diagnostici per radioisotopi in grandi istituzioni oncologiche e la costruzione di edifici radiologici standard, alcuni di essi sono ancora in funzione. Un ruolo importante è stato svolto anche dal decreto del Comitato centrale del PCUS e del Consiglio dei ministri dell'URSS del 14 gennaio 1960 n. 58 "Sulle misure per migliorare ulteriormente l'assistenza medica e proteggere la salute della popolazione dell'URSS ", che prevedeva l'introduzione diffusa dei metodi di radiologia nella pratica medica. Il rapido sviluppo della medicina nucleare negli ultimi anni ha portato a una carenza di radiologi e ingegneri specializzati nel campo della diagnostica dei radionuclidi. Il risultato dell'applicazione di tutte le tecniche di radionuclidi dipende da due punti importanti: dal sistema di rilevamento con sufficiente sensibilità e risoluzione, da un lato, e dal preparato radiofarmaceutico, che fornisce un livello accettabile di accumulo nell'organo o tessuto desiderato, dal l'altra mano. Pertanto, ogni specialista nel campo della medicina nucleare deve avere una profonda conoscenza delle basi fisiche della radioattività e dei sistemi di rilevamento, nonché conoscenza della chimica dei radiofarmaci e dei processi che ne determinano la localizzazione in determinati organi e tessuti. Questa monografia non è una semplice rassegna dei risultati ottenuti nel campo della diagnostica dei radionuclidi. Presenta molto materiale originale, frutto della ricerca dei suoi autori. Esperienza a lungo termine di lavoro congiunto del team di sviluppatori del dipartimento di apparecchiature radiologiche di CJSC "VNIIMP-VITA", il Cancer Center dell'Accademia russa di scienze mediche, il complesso di ricerca e produzione di cardiologia del Ministero della salute del La Federazione Russa, l'Istituto di ricerca di cardiologia del Centro scientifico di Tomsk dell'Accademia russa di scienze mediche, l'Associazione dei fisici medici della Russia hanno permesso di considerare le questioni teoriche dell'imaging dei radionuclidi, l'implementazione pratica di tali tecniche e l'ottenimento delle informazioni più dettagliate risultati diagnostici per la pratica clinica. Lo sviluppo della tecnologia medica nel campo della diagnostica dei radionuclidi è indissolubilmente legato al nome di Sergei Dmitrievich Kalashnikov, che ha lavorato in questa direzione per molti anni presso l'Istituto di ricerca scientifica di strumentazione medica All-Union e ha supervisionato la creazione del primo tomografo russo fotocamera gamma GKS-301. 5. Una breve storia dell'ecografia La tecnologia degli ultrasuoni iniziò a svilupparsi durante la prima guerra mondiale. Fu allora, nel 1914, che testando un nuovo emettitore di ultrasuoni in un grande acquario da laboratorio, l'eccezionale fisico sperimentale francese Paul Langevin scoprì che il pesce, quando esposto agli ultrasuoni, si preoccupava, si agitava, poi si calmava, ma dopo un po' hanno cominciato a morire. Così, per caso, è stato effettuato il primo esperimento, dal quale è iniziato lo studio dell'effetto biologico degli ultrasuoni. Alla fine degli anni '20 del XX secolo. Sono stati fatti i primi tentativi di utilizzare gli ultrasuoni in medicina. E nel 1928, i medici tedeschi avevano già usato gli ultrasuoni per curare le malattie dell'orecchio negli esseri umani. Nel 1934, l'otorinolaringoiatra sovietico E.I. Anokhrienko ha introdotto il metodo degli ultrasuoni nella pratica terapeutica ed è stato il primo al mondo a effettuare un trattamento combinato con ultrasuoni e elettro-shock. Ben presto, gli ultrasuoni divennero ampiamente utilizzati in fisioterapia, guadagnando rapidamente fama come strumento molto efficace. Prima di applicare gli ultrasuoni per curare le malattie umane, il suo effetto è stato attentamente testato sugli animali, ma i nuovi metodi sono arrivati alla medicina veterinaria pratica solo dopo che sono stati ampiamente utilizzati in medicina. Le prime macchine ad ultrasuoni erano molto costose. Il prezzo, ovviamente, non ha importanza quando si tratta della salute delle persone, ma nella produzione agricola bisogna tenerne conto, poiché non dovrebbe essere non redditizio. I primi metodi di trattamento ad ultrasuoni si basavano su osservazioni puramente empiriche, tuttavia, parallelamente allo sviluppo della fisioterapia ad ultrasuoni, sono stati sviluppati studi sui meccanismi dell'azione biologica degli ultrasuoni. I loro risultati hanno permesso di apportare modifiche alla pratica dell'uso degli ultrasuoni. Negli anni 1940-1950, ad esempio, si riteneva che gli ultrasuoni con un'intensità fino a 5 ... 6 W / cmq o anche fino a 10 W / cmq fossero efficaci per scopi terapeutici. Ben presto, tuttavia, le intensità degli ultrasuoni utilizzati in medicina e veterinaria iniziarono a diminuire. Quindi negli anni '60 del Novecento. l'intensità massima degli ultrasuoni generata dai dispositivi di fisioterapia è scesa a 2...3 W/cmq e i dispositivi attualmente prodotti emettono ultrasuoni con un'intensità non superiore a 1 W/cmq. Ma oggi, nella fisioterapia medica e veterinaria, vengono spesso utilizzati gli ultrasuoni con un'intensità di 0,05-0,5 W / cmq. Conclusione Naturalmente, non sono stato in grado di coprire la storia dello sviluppo della fisica medica in in toto, perché altrimenti dovrei parlare in dettaglio di ogni scoperta fisica. Tuttavia, ho indicato le fasi principali dello sviluppo del miele. fisici: le sue origini non risalgono al XX secolo, come molti credono, ma molto prima, in tempi antichi. Oggi, le scoperte di quel tempo ci sembreranno sciocchezze, ma in realtà per quel periodo fu un'indubbia svolta nello sviluppo. È difficile sopravvalutare il contributo dei fisici allo sviluppo della medicina. Prendi Leonardo da Vinci, che descrisse la meccanica dei movimenti articolari. Se guardi obiettivamente alla sua ricerca, puoi capire che la scienza moderna delle articolazioni comprende la stragrande maggioranza delle sue opere. O Harvey, che per primo ha dimostrato la chiusura della circolazione sanguigna. Pertanto, mi sembra che dovremmo apprezzare il contributo dei fisici allo sviluppo della medicina. Elenco della letteratura usata 1. "Fondamenti dell'interazione degli ultrasuoni con oggetti biologici". L'ecografia in medicina, veterinaria e biologia sperimentale. (Autori: Akopyan V.B., Ershov Yu.A., a cura di Shchukin SI, 2005) Apparecchiature e metodi di diagnostica dei radionuclidi in medicina. Kalantarov KD, Kalashnikov SD, Kostylev V.A. e altri, ed. Viktorova V.A. Kharlamov I.F. Pedagogia. - M.: Gardariki, 1999. - 520 s; pagina 391 Elettricità e uomo; Manoilov V.E. ; Energoatomizdat 1998, pp. 75-92 Cherednichenko TV La musica nella storia della cultura. - Dolgoprudny: Allegro-press, 1994. p. 200 Vita quotidiana dell'antica Roma attraverso la lente del piacere, Jean-Noel Robber, The Young Guard, 2006, p.61 Platone. dialoghi; Pensiero, 1986, pagina 693 Cartesio R. Opere: In 2 Vol. - Vol. 1. - M.: Il pensiero, 1989. Pp. 280, 278 Platone. Dialoghi - Timeo; Pensiero, 1986, pagina 1085 Leonardo Da Vinci. Opere selezionate. In 2 volumi T.1. / Ristampa da ed. 1935 - M.: Ladomir, 1995. Aristotele. Opere in quattro volumi. T.1.Ed.V. F. Asmus. M.,<Мысль>, 1976, pp. 444, 441 Elenco delle risorse Internet: Terapia del suono - Nag-Cho http://tanadug.ru/tibetan-medicine/healing/sound-healing (data del trattamento 18.09.12) Storia della fototerapia - http://www.argo-shop.com.ua/article-172.html (accesso 21.09.12) Trattamento antincendio - http://newagejournal.info/lechenie-ognem-ili-moksaterapia/ (accesso 21.09.12) Medicina orientale - (data di accesso 22.09.12)://arenda-ceragem.narod2.ru/eto_nuzhno_znat/vostochnaya_meditsina_vse_luchshee_lyudyam
Spesso le invenzioni scientifiche sorprendono piacevolmente e ispirano ottimismo. Di seguito sono elencate sei invenzioni che potrebbero essere ampiamente utilizzate in futuro e semplificare la vita ai pazienti. Leggi e chiediti!
vasi sanguigni cresciuti
Il 20% delle persone negli Stati Uniti muore ogni anno a causa del fumo di sigaretta. I metodi più comunemente usati per smettere di fumare sono in realtà inefficaci. I ricercatori dell'Università di Harvard hanno scoperto durante uno studio che le gomme e i cerotti alla nicotina hanno fatto ben poco per aiutare i forti fumatori con i tutori a smettere.
Le gomme e i cerotti alla nicotina fanno poco per aiutare i forti fumatori con un tutore a smettere di fumare.
Chrono Therapeutics, con sede ad Hayward, California, USA, ha proposto un dispositivo che combina le tecnologie sia di uno smartphone che di un gadget. Nella sua azione è simile a un cerotto, ma la sua efficacia è aumentata molte volte. I fumatori indossano un piccolo dispositivo elettronico al polso che fornisce nicotina nel corpo occasionalmente, ma quando è più necessario per un fumatore esperto. Al mattino dopo il risveglio e dopo aver mangiato, il dispositivo monitora i momenti di "picco" per il fumatore quando aumenta il bisogno di nicotina e risponde immediatamente a questo. Poiché la nicotina può interferire con il sonno, il dispositivo si spegne quando la persona si addormenta.
Il gadget elettronico è collegato all'applicazione nello smartphone. Lo smartphone utilizza metodi di ludicizzazione (approcci di gioco ampiamente utilizzati nei giochi per computer per processi non di gioco) per aiutare gli utenti a tenere traccia dei miglioramenti della salute dopo aver smesso di fumare, fornire suggerimenti su ogni nuova fase, . Inoltre, gli utenti si aiutano a vicenda a combattere le cattive abitudini unendosi in una rete speciale e scambiandosi raccomandazioni comprovate. Chrono prevede di esplorare ulteriormente il gadget quest'anno. Gli scienziati sperano che il prodotto apparirà sul mercato in 1,5 anni.
La neuromodulazione nel trattamento dell'artrite e del morbo di Crohn
Il controllo artificiale dell'attività nervosa (neuromodulazione) aiuterà a curare malattie gravi come l'artrite reumatoide e il morbo di Crohn.Per raggiungere questo obiettivo, gli scienziati intendono costruire un piccolo stimolatore elettrico vicino al nervo vago nel collo. L'azienda, con sede a Valencia, California (USA), utilizza la scoperta del neurochirurgo Kevin J. Tracy nel suo lavoro. Afferma che il nervo vago del corpo aiuta a ridurre l'infiammazione. Inoltre, l'invenzione del gadget è stata suggerita da studi che dimostrano che le persone con processi infiammatori hanno una bassa attività del nervo vago.
SetPoint Medical sta sviluppando un dispositivo che utilizza la stimolazione elettrica per il trattamento di malattie infiammatorie come. I primi test sui volontari dell'invenzione SETPOINT inizieranno nei prossimi 6-9 mesi, afferma il capo dell'azienda, Anthony Arnold.
Gli scienziati sperano che il dispositivo riduca la necessità medicinali che hanno effetti collaterali. "È per il sistema immunitario", afferma il capo dell'azienda.
Il chip ti aiuterà a muoverti con la paralisi
I ricercatori dell'Ohio mirano ad aiutare le persone paralizzate a muovere braccia e gambe usando un chip per computer. Collega il cervello direttamente ai muscoli. Un dispositivo chiamato NeuroLife ha già aiutato un uomo tetraplegico di 24 anni (a quattro arti) a muovere il braccio. Grazie all'invenzione, il paziente ha potuto tenere in mano una carta di credito e farla scorrere sul lettore. Inoltre, ora un giovane può vantarsi di suonare la chitarra in un videogioco.
Un dispositivo chiamato NeuroLife ha aiutato un uomo a cui era stata diagnosticata una tetraplegia (paralisi del quadrilatero) a muovere il braccio. Il paziente è stato in grado di tenere in mano una carta di credito e di farla scorrere sul lettore. Si vanta di suonare la chitarra in un videogioco.
Il chip trasmette segnali cerebrali a un software che riconosce quali movimenti la persona vuole fare. Il programma ricodifica i segnali prima di inviarli sui fili in abiti con elettrodi ().
Il dispositivo è stato sviluppato dai ricercatori di Battelle, un'organizzazione di ricerca senza scopo di lucro, e della Ohio State University, negli Stati Uniti. maggior parte compito difficileè stato lo sviluppo di algoritmi software che decifrano le intenzioni del paziente attraverso segnali cerebrali. I segnali vengono quindi convertiti in impulsi elettrici e le mani dei pazienti iniziano a muoversi, afferma Herb Bresler, capo della ricerca senior di Battelle.
Robot chirurghi
Un robot chirurgico con un minuscolo polso meccanico può eseguire microincisioni nei tessuti.
I ricercatori della Vanderbilt University mirano a portare la chirurgia minimamente invasiva assistita da robot in campo medico. Ha un piccolo braccio meccanico per un taglio minimo dei tessuti.
Il robot è costituito da una mano fatta di minuscoli tubi concentrici, con un polso meccanico all'estremità. Lo spessore del polso è inferiore a 2 mm e può ruotare di 90 gradi.
Nell'ultimo decennio, i chirurghi robotici sono stati sempre più utilizzati. Una caratteristica della laparoscopia è che le incisioni sono solo da 5 a 10 mm. Queste minuscole incisioni, rispetto alla chirurgia tradizionale, consentono ai tessuti di riprendersi molto più velocemente e rendono la guarigione molto meno dolorosa. Ma questo non è il limite! I Razer possono essere piccoli anche la metà. Il Dr. Robert Webster spera che la sua tecnologia sarà ampiamente utilizzata nella chirurgia dell'agopuntura (microlaparoscopica) dove sono richieste incisioni inferiori a 3 mm.
Screening del cancro
La cosa più importante nel trattamento del cancro è la diagnosi precoce della malattia. Sfortunatamente, molti tumori passano inosservati finché non è troppo tardi. Vadim Beckman, ingegnere biomedico e professore alla Northwestern University, sta lavorando alla diagnosi precoce del cancro utilizzando un test diagnostico non invasivo.
Il cancro del polmone è difficile da rilevare in una fase iniziale senza costose radiografie. Questo tipo di diagnosi può essere pericoloso per i pazienti a basso rischio. Ma per il test di Beckman, che indica che il cancro ai polmoni ha iniziato a svilupparsi, non sono necessarie né l'irradiazione, né l'ottenimento di un'immagine dei polmoni, né la determinazione dei marker tumorali, che sono tutt'altro che sempre affidabili. Basta prelevare campioni di cellule... dall'interno della guancia del paziente. Il test rileva i cambiamenti nella struttura cellulare utilizzando la luce per misurare i cambiamenti.
Uno speciale microscopio sviluppato dal laboratorio di Beckman rende l'esame conveniente (circa $ 100) e veloce. Se il risultato del test è positivo, al paziente verrà consigliato di continuare gli ulteriori test. Preora Diagnostics, co-fondatrice di Beckman, spera di lanciare sul mercato il suo primo test di screening per il cancro del polmone nel 2017.
Nel 21° secolo, gli scienziati ogni anno sorprendono con scoperte sorprendenti a cui è difficile credere. Nanorobot in grado di uccidere le cellule tumorali, far diventare blu gli occhi marroni, cambiare il colore della pelle, una stampante 3D che stampa i tessuti del corpo (questo è molto utile per risolvere i problemi) non è un elenco completo di notizie dal mondo della medicina. Bene, non vediamo l'ora di nuove invenzioni!
Consigliamo anche
Come fare un frullato di banana sano
Raccolta degli asparagi per le ricette invernali da cucinare in casa
Tortino di pollo con zucchine e ricotta Le ricette di Dukan Tortino di zucchine con ricotta
Pan di zenzero con glassa
Come cucinare un'insalata con bastoncini di granchio e carote
Insalata di cavolo cappuccio con peperoni: le migliori ricette
Caricamento in corso...