Medicīnas atklājumu vēsture. Lieliski zinātniski atklājumi medicīnā, kas mainīja pasauli

Viņi mainīja mūsu pasauli un būtiski ietekmēja daudzu paaudžu dzīvi.

Lielie fiziķi un viņu atklājumi

(1856-1943) - serbu izcelsmes elektrotehnikas un radiotehnikas izgudrotājs. Nikola tiek dēvēta par mūsdienu elektrības tēvu. Viņš veica daudzus atklājumus un izgudrojumus, saņemot vairāk nekā 300 patentu par saviem darbiem visās valstīs, kurās viņš strādāja. Nikola Tesla bija ne tikai teorētiskais fiziķis, bet arī izcils inženieris, kurš radīja un pārbaudīja savus izgudrojumus.
Tesla atvērās maiņstrāva, bezvadu enerģijas, elektrības pārraide, viņa darbs noveda pie rentgenstaru atklāšanas, radīja mašīnu, kas izraisīja vibrācijas zemes virsmā. Nikola paredzēja tādu robotu ēras atnākšanu, kas spēj veikt jebkuru darbu.

(1643-1727) - viens no klasiskās fizikas tēviem. Viņš pamatoja Saules sistēmas planētu kustību ap sauli, kā arī bēgumu un bēgumu iestāšanos. Ņūtons radīja pamatu mūsdienu fiziskajai optikai. Viņa darbu virsotne ir plaši pazīstamais universālās gravitācijas likums.

Džons Daltons- angļu fizikas ķīmiķis. Viņš atklāja likumu par gāzu vienmērīgu izplešanos karsējot, vairāku attiecību likumu, polimēru fenomenu (piemēram, etilēnu un butilēnu) Vielas uzbūves atomu teorijas radītājs.

Maikls Faradejs(1791 - 1867) - angļu fiziķis un ķīmiķis, elektromagnētiskā lauka teorijas pamatlicējs. Savā dzīvē viņš izdarīja tik daudz zinātnisku atklājumu, ka viņa vārda iemūžināšanai būtu pieticis ar duci zinātnieku.

(1867 - 1934) - poļu izcelsmes fiziķis un ķīmiķis. Kopā ar vīru viņa atklāja rādija un polonija elementus. Strādājis pie radioaktivitātes.

Roberts Boils(1627 - 1691) - angļu fiziķis, ķīmiķis un teologs. Kopā ar R. Taunliju viņš konstatēja vienas un tās pašas gaisa masas tilpuma atkarību no spiediena nemainīgā temperatūrā (Boila-Mariota likums).

Ernests Rezerfords- Angļu fiziķis, atklāja inducētās radioaktivitātes būtību, atklāja torija emanāciju, radioaktīvo sabrukšanu un tās likumu. Rezerfordu bieži pamatoti sauc par vienu no divdesmitā gadsimta fizikas titāniem.

- vācu fiziķis, vispārējās relativitātes teorijas radītājs. Viņš ierosināja, ka visi ķermeņi nepievelk viens otru, kā tas tika uzskatīts kopš Ņūtona laikiem, bet gan saliek apkārtējo telpu un laiku. Einšteins ir uzrakstījis vairāk nekā 350 rakstus fizikā. Viņš ir speciālās (1905) un vispārējās relativitātes teorijas (1916), masas un enerģijas līdzvērtības principa (1905) radītājs. Izstrādāja daudzas zinātniskas teorijas: kvantu fotoelektriskais efekts un kvantu siltumietilpība. Kopā ar Planku viņš izstrādāja kvantu teorijas pamatus, kas pārstāv mūsdienu fizikas pamatus.

Aleksandrs Stoletovs- Krievu fiziķis atklāja, ka piesātinājuma fotostrāvas lielums ir proporcionāls gaismas plūsmai, kas krīt uz katoda. Viņš bija tuvu tam, lai noteiktu likumus par elektrisko izlādi gāzēs.

(1858-1947) - vācu fiziķis, kvantu teorijas radītājs, kas radīja īstu revolūciju fizikā. Klasiskā fizika, atšķirībā no mūsdienu fizikas, tagad nozīmē "fizika pirms Planka".

Pols Diraks- angļu fiziķis, atklāja statistisko enerģijas sadalījumu elektronu sistēmā. Viņš saņēma Nobela prēmiju fizikā "par jaunu produktīvu atomu teorijas formu atklāšanu".

Šķiet, ka mūsu laika galvenais antivaronis - vēzis - tomēr ir iekritis zinātnieku tīklā. Izraēlas speciālisti no Bar-Ilan universitātes runāja par savu zinātnisko atklājumu: viņi radīja nanorobotus, kas spēj nogalināt vēža šūnas . Killers sastāv no DNS, dabiska bioloģiski saderīga un bioloģiski noārdāma materiāla, un tie var pārnēsāt bioaktīvas molekulas un zāles. Roboti spēj pārvietoties kopā ar asinsriti un atpazīt ļaundabīgās šūnas, nekavējoties tās iznīcinot. Šis mehānisms ir līdzīgs mūsu imunitātes darbam, bet precīzāks.

Zinātnieki jau ir veikuši 2 eksperimenta posmus.

  • Pirmkārt, viņi mēģenē iestādīja nanorobotus ar veselām un vēža šūnām. Jau pēc 3 dienām tika iznīcināta puse ļaundabīgo, un neviens vesels netika skarts!
  • Pēc tam pētnieki medniekiem injicēja tarakānos (zinātniekiem ir dīvaina mīlestība pret stieņiem, tāpēc viņi tiks parādīti šajā rakstā), pierādot, ka roboti var veiksmīgi savākties no DNS fragmentiem un precīzi noteikt mērķa šūnas, ne vienmēr vēža šūnas dzīvā ķermenī. radījums.
Izmēģinājumos ar cilvēkiem, kas sāksies šogad, tiks iesaistīti pacienti ar ārkārtīgi sliktu prognozi (pēc ārstu domām, atlikuši tikai daži mēneši). Ja zinātnieku aprēķini izrādīsies pareizi, nanokillers ar onkoloģiju tiks galā mēneša laikā.

Acu krāsas maiņa

Cilvēka izskata uzlabošanas vai maiņas problēmu joprojām risina plastiskā ķirurģija. Skatoties uz Miku Rurku, mēģinājumus ne vienmēr var saukt par veiksmīgiem, un esam dzirdējuši par visādiem sarežģījumiem. Bet, par laimi, zinātne piedāvā jaunus transformācijas veidus.

Izgatavoja arī Kalifornijas ārsti no Stroma Medical zinātnisks atklājums: viņi uzzināja, kā brūnas acis pārvērst zilās. Meksikā un Kostarikā jau veikti vairāki desmiti operāciju (ASV atļauja šādām manipulācijām vēl nav iegūta drošības datu trūkuma dēļ).

Metodes būtība ir ar lāzera palīdzību noņemt plānu melanīna pigmentu saturošu slāni (procedūra ilgst 20 sekundes). Pēc dažām nedēļām organisms patstāvīgi izvada mirušās daļiņas, un no spoguļa uz pacientu skatās dabiska zila acs. (Trifs ir tāds, ka dzimšanas brīdī visiem cilvēkiem ir zilas acis, bet 83% gadījumu tās ir aizēnotas ar melanīnu dažādās pakāpēs piepildīts slānis.) Iespējams, ka pēc pigmenta slāņa iznīcināšanas ārsti iemācīsies pildīt acis. ar jaunām krāsām. Tad cilvēki ar oranžām, zelta vai violetām acīm pārpludinās ielas, iepriecinot dziesmu autorus.

Ādas krāsas maiņa

Un otrā pasaules malā, Šveicē, zinātnieki beidzot ir atklājuši hameleonu triku noslēpumu. Nanokristālu tīkls, kas atrodas īpašās ādas šūnās - iridoforos - ļauj viņam mainīt krāsu. Šajos kristālos nav nekā pārdabiska: tie sastāv no guanīna, kompozīta sastāvdaļa DNS. Atslābināti nanovaroņi veido blīvu tīklu, kas atspoguļo zaļo un zilo krāsu. Kad tas ir satraukts, tīkls stiepjas, attālums starp kristāliem palielinās, un āda sāk atspoguļot sarkanu, dzeltenu un citas krāsas.

Kopumā, tiklīdz gēnu inženierija ļauj izveidot tādas šūnas kā iridofori, mēs pamodīsimies sabiedrībā, kur noskaņojumu varēs pārraidīt ne tikai sejas izteiksmes, bet arī roku krāsa. Un tur, netālu no apzinātas izskata kontroles, kā Mistiķis no filmas "X-Men".

3D drukātas orgānas

Būtisks izrāviens cilvēku ķermeņu remontā ir noticis arī mūsu dzimtenē. Zinātnieki no 3D Bioprinting Solutions laboratorijas ir radījuši unikālu 3D printeri, kas drukā ķermeņa audus. Nesen pirmo reizi iegūti peļu vairogdziedzera audi, kurus tuvāko mēnešu laikā gatavojas pārstādīt dzīvam grauzējam. Ķermeņa strukturālās sastāvdaļas, piemēram, traheja, iepriekš ir apzīmogotas. Krievu zinātnieku mērķis ir iegūt pilnībā funkcionējošus audus. Tas var būt endokrīnie dziedzeri, nieres vai aknas. Audu drukāšana ar zināmiem parametriem palīdzēs izvairīties no nesaderības, kas ir viena no galvenajām transplantoloģijas problēmām.

Tarakāni Ārkārtas situāciju ministrijas dienestā

Vēl viena pārsteidzoša attīstība var glābt cilvēku dzīvības, kas pēc katastrofām ir iestrēguši zem gruvešiem vai grūti sasniedzamās vietās, piemēram, raktuvēs vai alās. Izmantojot īpašus akustiskos stimulus, kas tiek piegādāti caur "mugursomu" prusaka mugurā, prāts zinātnisks atklājums: iemācījies manipulēt ar kukaiņiem kā ar radiovadāmu mašīnu. Dzīvas radības izmantošanas ieguvums slēpjas tās pašsaglabāšanās instinktā un spējā orientēties, pateicoties kuriem stienis pārvar šķēršļus un izvairās no briesmām. Piekarinot prusakā nelielu kameru, var veiksmīgi "izpētīt" grūti sasniedzamas vietas un pieņemt lēmumus par evakuācijas metodi.

Telepātija un telekinēze ikvienam

Cits neticami jaunumi: telepātija un telekinēze, kas visu laiku tika uzskatītas par viltībām, patiesībā ir reālas. Zinātniekiem pēdējos gados ir izdevies izveidot telepātisko saikni starp diviem dzīvniekiem, dzīvnieku un cilvēku, un, visbeidzot, nesen pirmo reizi doma tika pārraidīta no attāluma - no viena pilsoņa uz otru. Brīnums notika, pateicoties 3 tehnoloģijām.

  1. Elektroencefalogrāfija (EEG) ļauj reģistrēt smadzeņu elektrisko aktivitāti viļņu veidā un kalpo kā "izejas ierīce". Pēc dažiem treniņiem dažus viļņus var saistīt ar konkrētiem attēliem galvā.
  2. Transkraniālā magnētiskā stimulācija (TMS) ļauj izmantot magnētiskais lauks radīt smadzenēs elektrisko strāvu, kas dod iespēju šos attēlus "ienest" pelēkajā vielā. TMS kalpo kā "ievades ierīce".
  3. Un visbeidzot, internets ļauj pārraidīt šos attēlus kā digitālus signālus no vienas personas uz otru. Līdz šim pārraidītie attēli un vārdi ir diezgan primitīvi, taču jebkurai sarežģītai tehnoloģijai kaut kur jāsākas.

Telekinēzi padarīja iespējamu tāda pati pelēkās vielas elektriskā aktivitāte. Līdz šim šī tehnoloģija prasa ķirurģisku iejaukšanos: signāli tiek ņemti no smadzenēm, izmantojot niecīgu elektrodu režģi, un digitāli pārsūtīti uz manipulatoru. Nesen 53 gadus vecā paralizētā sieviete Jans Šuermans izmantoja šo Pitsburgas universitātes speciālistu zinātnisko atklājumu, lai veiksmīgi lidotu ar lidmašīnu iznīcinātāja F-35 datorsimulatorā. Piemēram, raksta autors cīnās ar lidojumu simulatoriem, pat ar divām funkcionējošām rokām.

Nākotnē tehnoloģijas domu un kustību pārraidei no attāluma ne tikai uzlabos paralizētā dzīves kvalitāti, bet noteikti ienāks arī ikdienā, ļaujot ar domu spēku sasildīt vakariņas.

Droša braukšana

Labākie prāti strādā pie automašīnas, kurai nav nepieciešama aktīva vadītāja līdzdalība. Tesla automašīnas, piemēram, jau prot pašas novietot automašīnu, iziet no garāžas uz taimera un piebraukt pie saimnieka, straumē mainīt joslas un ievērot ceļa zīmes, kas ierobežo kustības ātrumu. Un jau tuvu diena, kad datorvadība beidzot ļaus pielikt kājas uz paneļa un mierīgi veikt pedikīru pa ceļam uz darbu.

Tajā pašā laikā slovāku inženieri no AeroMobil patiešām radīja automašīnu no zinātniskās fantastikas filmām. Dubults mašīna brauc pa šoseju, bet tiklīdz izbrauc laukā, tā burtiski izpleš spārnus un paceļas lai nogrieztu ceļu. Vai arī lēkt pāri maksas ceļiem. (Youtube to var redzēt savām acīm.) Protams, gabalos lidojošie agregāti ir ražoti arī iepriekš, taču šoreiz inženieri sola pēc 2 gadiem laist tirgū auto ar spārniem.

Fizika ir viena no svarīgākajām zinātnēm, ko pēta cilvēks. Tās klātbūtne ir manāma visās dzīves jomās, dažkārt atklājumi pat maina vēstures gaitu. Tāpēc lielie fiziķi ir tik interesanti un nozīmīgi cilvēkiem: viņu darbs ir aktuāls arī pēc daudziem gadsimtiem pēc viņu nāves. Kurus zinātniekus vajadzētu zināt vispirms?

Andrē-Marī Ampērs

Franču fiziķis dzimis Lionas uzņēmēja ģimenē. Vecāku bibliotēka bija pilna ar vadošo zinātnieku, rakstnieku un filozofu darbiem. Kopš bērnības Andrē patika lasīt, kas viņam palīdzēja iegūt padziļinātas zināšanas. Līdz divpadsmit gadu vecumam zēns jau bija apguvis augstākās matemātikas pamatus, un nākamajā gadā viņš iesniedza savu darbu Lionas akadēmijā. Drīz viņš sāka sniegt privātstundas, un no 1802. gada viņš strādāja par fizikas un ķīmijas skolotāju, vispirms Lionā un pēc tam Parīzes Politehniskajā skolā. Desmit gadus vēlāk viņš tika ievēlēts par Zinātņu akadēmijas locekli. Lielo fiziķu vārdi bieži tiek saistīti ar jēdzieniem, ko viņi ir veltījuši savu dzīvi, lai pētītu, un Ampère nav izņēmums. Viņš nodarbojās ar elektrodinamikas problēmām. Elektriskās strāvas mērvienību mēra ampēros. Turklāt tieši zinātnieks ieviesa daudzus mūsdienās lietotos terminus. Piemēram, šīs ir definīcijas "galvanometrs", "spriegums", "elektriskā strāva" un daudzas citas.

Roberts Boils

Daudzi izcili fiziķi veica savu darbu laikā, kad tehnoloģija un zinātne bija praktiski sākumstadijā, un, neskatoties uz to, viņiem tas izdevās. Piemēram, Īrijas dzimtene. Viņš nodarbojās ar dažādiem fizikāliem un ķīmiskiem eksperimentiem, attīstot atomisma teoriju. 1660. gadā viņam izdevās atklāt likumu par gāzu tilpuma izmaiņām atkarībā no spiediena. Daudziem sava laika dižgariem nebija ne jausmas par atomiem, un Boils bija ne tikai pārliecināts par to esamību, bet arī izveidoja vairākus ar tiem saistītus jēdzienus, piemēram, "elementi" vai "primārie asinsķermenīši". 1663. gadā viņam izdevās izgudrot lakmusu, un 1680. gadā viņš bija pirmais, kurš ierosināja metodi fosfora iegūšanai no kauliem. Boils bija Londonas Karaliskās biedrības biedrs un atstāja daudzus zinātniskus darbus.

Nīls Bors

Nereti lielie fiziķi izrādījās nozīmīgi zinātnieki arī citās jomās. Piemēram, Nīls Bors bija arī ķīmiķis. Dānijas Karaliskās Zinātņu biedrības biedrs un 20. gadsimta vadošais zinātnieks Nīlss Bors dzimis Kopenhāgenā, kur saņēma augstākā izglītība. Kādu laiku viņš sadarbojās ar angļu fiziķiem Tomsonu un Rezerfordu. Bora zinātniskais darbs kļuva par pamatu kvantu teorijas radīšanai. Daudzi lieliski fiziķi pēc tam strādāja Niels sākotnēji izveidotajos virzienos, piemēram, dažās teorētiskās fizikas un ķīmijas jomās. Tikai daži cilvēki zina, bet viņš bija arī pirmais zinātnieks, kurš lika pamatus periodiskai elementu sistēmai. 20. gadsimta 30. gados izdarīja daudzus svarīgus atklājumus atomu teorijā. Par sasniegumiem viņam tika piešķirta Nobela prēmija fizikā.

Makss dzimis

Daudzi izcili fiziķi ieradās no Vācijas. Piemēram, Makss Borns ir dzimis Vroclavā, profesora un pianista dēls. Kopš bērnības viņam patika fizika un matemātika, un viņš iestājās Getingenes Universitātē, lai tās studētu. 1907. gadā Makss Borns aizstāvēja disertāciju par elastīgo ķermeņu stabilitāti. Tāpat kā citi tā laika lielie fiziķi, piemēram, Nīls Bors, Makss sadarbojās ar Kembridžas speciālistiem, proti, ar Tomsonu. Borns iedvesmojās arī no Einšteina idejām. Makss nodarbojās ar kristālu izpēti un izstrādāja vairākas analītiskas teorijas. Turklāt Borns radīja kvantu teorijas matemātisko pamatu. Tāpat kā citi fiziķi, antimilitārists Borns kategoriski nevēlējās Lielo Tēvijas karu, un kauju gados viņam nācās emigrēt. Pēc tam viņš nosodīs kodolieroču attīstību. Par visiem sasniegumiem Makss Borns saņēma Nobela prēmiju, kā arī tika uzņemts daudzās zinātniskajās akadēmijās.

Galileo Galilejs

Daži izcili fiziķi un viņu atklājumi ir saistīti ar astronomijas un dabaszinātņu jomu. Piemēram, Galileo, itāļu zinātnieks. Studējot medicīnu Pizas universitātē, viņš iepazinās ar Aristoteļa fiziku un sāka lasīt senos matemātiķus. Aizrāvies ar šīm zinātnēm, viņš pameta studijas un sāka komponēt "Mazās skalas" – darbu, kas palīdzēja noteikt metālu sakausējumu masu un aprakstīja figūru smaguma centrus. Galilejs kļuva slavens itāļu matemātiķu vidū un ieguva krēslu Pizā. Pēc kāda laika viņš kļuva par Mediči hercoga galma filozofu. Savos darbos viņš pētīja ķermeņu līdzsvara, dinamikas, krišanas un kustības principus, kā arī materiālu izturību. 1609. gadā viņš uzbūvēja pirmo teleskopu, nodrošinot trīskāršu palielinājumu, bet pēc tam - ar trīsdesmit divkāršu palielinājumu. Viņa novērojumi sniedza informāciju par Mēness virsmu un zvaigžņu izmēriem. Galileo atklāja Jupitera pavadoņus. Viņa atklājumi ieviesa lielu uzmanību zinātnes joma. Lielo fiziķi Galileo baznīca pārāk neapstiprināja, un tas noteica attieksmi pret viņu sabiedrībā. Tomēr viņš turpināja strādāt, kas bija iemesls inkvizīcijas denonsēšanai. Viņam bija jāatsakās no mācībām. Taču, neskatoties uz to, dažus gadus vēlāk tika publicēti traktāti par Zemes griešanos ap Sauli, kas radīti, pamatojoties uz Kopernika idejām: ar skaidrojumu, ka tā ir tikai hipotēze. Tādējādi sabiedrībai tika saglabāts vissvarīgākais zinātnieka ieguldījums.

Īzaks Ņūtons

Lielo fiziķu izgudrojumi un teicieni bieži kļūst par sava veida metaforu, bet leģenda par ābolu un gravitācijas likumu ir visslavenākā. Ikviens zina šī stāsta varoni, saskaņā ar kuru viņš atklāja gravitācijas likumu. Turklāt zinātnieks izstrādāja integrālo un diferenciālo aprēķinu, kļuva par spoguļteleskopa izgudrotāju un uzrakstīja daudzus fundamentālus darbus par optiku. Mūsdienu fiziķi viņu uzskata par klasiskās zinātnes radītāju. Ņūtons dzimis nabadzīgā ģimenē, mācījies vienkāršā skolā un pēc tam Kembridžā, paralēli strādājot par kalpu, lai samaksātu par studijām. Jau pirmajos gados viņš nāca klajā ar idejām, kas nākotnē kļūs par pamatu aprēķinu sistēmu izgudrošanai un gravitācijas likuma atklāšanai. 1669. gadā viņš kļuva par katedras pasniedzēju, bet 1672. gadā par Londonas Karaliskās biedrības biedru. 1687. gadā tika publicēts vissvarīgākais darbs ar nosaukumu "Sākums". Par nenovērtējamiem sasniegumiem 1705. gadā Ņūtonam tika piešķirta muižniecība.

Kristians Huigenss

Tāpat kā daudzi citi lieliski cilvēki, fiziķi bieži bija talantīgi dažādās jomās. Piemēram, Kristians Huigenss, Hāgas iedzīvotājs. Viņa tēvs bija diplomāts, zinātnieks un rakstnieks, dēls ieguva izcilu izglītību juridiskajā jomā, bet aizrāvās ar matemātiku. Turklāt Kristiāns teicami runāja latīņu valodā, prata dejot un jāt ar zirgu, spēlēja mūziku uz lautas un klavesīna. Bērnībā viņam izdevās patstāvīgi uzbūvēt sevi un pie tā strādāt. Universitātes gados Huigenss sarakstījās ar Parīzes matemātiķi Mersenu, kas ļoti ietekmēja jauno vīrieti. Jau 1651. gadā viņš publicēja darbu par apļa kvadrātu, elipsi un hiperbolu. Viņa darbs ļāva viņam iegūt izcila matemātiķa reputāciju. Tad viņš sāka interesēties par fiziku, uzrakstīja vairākus darbus par sadursmēm, kas nopietni ietekmēja viņa laikabiedru idejas. Turklāt viņš sniedza ieguldījumu optikā, izstrādāja teleskopu un pat uzrakstīja darbu par azartspēļu aprēķiniem saistībā ar varbūtības teoriju. Tas viss padara viņu par izcilu figūru zinātnes vēsturē.

Džeimss Maksvels

Lielie fiziķi un viņu atklājumi ir pelnījuši visu interesi. Tādējādi Džeimss-Klerks Maksvels sasniedza iespaidīgus rezultātus, ar kuriem vajadzētu iepazīties ikvienam. Viņš kļuva par elektrodinamikas teoriju pamatlicēju. Zinātnieks dzimis dižciltīgā ģimenē un ieguvis izglītību Edinburgas un Kembridžas universitātēs. Par sasniegumiem viņš tika uzņemts Londonas Karaliskajā biedrībā. Maksvels atvēra Cavendish laboratoriju, kas bija aprīkota ar jaunākajām tehnoloģijām fizisko eksperimentu veikšanai. Sava darba gaitā Maksvels pētīja elektromagnētismu, gāzu kinētisko teoriju, krāsu redzes un optikas jautājumus. Viņš arī parādīja sevi kā astronomu: tieši viņš konstatēja, ka tie ir stabili un sastāv no nesaistītām daļiņām. Viņš arī pētīja dinamiku un elektrību, nopietni ietekmējot Faradeju. Visaptveroši traktāti par daudzām fizikālām parādībām joprojām tiek uzskatīti par aktuāliem un pieprasītiem zinātnieku aprindās, padarot Maksvelu par vienu no lielākajiem speciālistiem šajā jomā.

Alberts Einšteins

Topošais zinātnieks dzimis Vācijā. Kopš bērnības Einšteins mīlēja matemātiku, filozofiju, mīlēja lasīt populārzinātniskas grāmatas. Izglītības iegūšanai Alberts devās uz tehnoloģiskais institūts kur viņš studēja savu iecienīto zinātni. 1902. gadā viņš kļuva par patentu biroja darbinieku. Tur nostrādātajos gados viņš publicēs vairākus veiksmīgus zinātniskus darbus. Viņa pirmie darbi ir saistīti ar termodinamiku un molekulu mijiedarbību. 1905. gadā viens no darbiem tika pieņemts kā disertācija, un Einšteins kļuva par zinātņu doktoru. Albertam piederēja daudzas revolucionāras idejas par elektronu enerģiju, gaismas dabu un fotoelektrisko efektu. Vissvarīgākā bija relativitātes teorija. Einšteina secinājumi ir pārveidojuši cilvēces priekšstatus par laiku un telpu. Pilnīgi pelnīti viņam tika piešķirta Nobela prēmija un atzīts visā zinātnes pasaulē.

SPbGPMA

medicīnas vēsturē

Medicīnas fizikas attīstības vēsture

Pabeidza: Myznikov A.D.,

1. kursa studente

Lektors: Jarman O.A.

Sanktpēterburga

Ievads

Medicīnas fizikas dzimšana

2. Viduslaiki un jaunie laiki

2.1 Leonardo da Vinči

2.2 Jatrofizika

3 Mikroskopa izveidošana

3. Elektrības izmantošanas vēsture medicīnā

3.1 Neliels priekšvēsture

3.2. Ko mēs esam parādā Gilbertam

3.3. Maratam piešķirtā balva

3.4 Galvani un Volta strīdi

4. V. V. Petrova eksperimenti. Elektrodinamikas sākums

4.1. Elektrības izmantošana medicīnā un bioloģijā XIX - XX gadsimtā

4.2 Radioloģijas un terapijas vēsture

Īss stāsts ultraskaņas terapija

Secinājums

Bibliogrāfija

medicīniskā fizika ultraskaņas starojums

Ievads

Pazīsti sevi un iepazīsi visu pasauli. Pirmā ir medicīna, bet otrā ir fizika. Kopš seniem laikiem medicīnas un fizikas attiecības ir bijušas ciešas. Nav brīnums, ka notika dabaszinātnieku un ārstu kongresi dažādas valstis kopā līdz 20. gadsimta sākumam. Klasiskās fizikas attīstības vēsture liecina, ka to lielā mērā radīja ārsti, un daudzus fizikālos pētījumus izraisīja medicīnas izvirzītie jautājumi. Savukārt mūsdienu medicīnas sasniegumi, īpaši diagnostikas un ārstēšanas augsto tehnoloģiju jomā, balstījās uz dažādu fizikālo pētījumu rezultātiem.

Šo konkrēto tēmu izvēlējos ne nejauši, jo man, specialitātes "Medicīnas biofizika" studentei, tā ir tuva kā jebkuram citam. Es jau sen gribēju zināt, cik ļoti fizika palīdzēja medicīnas attīstībai.

Mana darba mērķis ir parādīt, cik liela nozīme medicīnas attīstībā ir bijusi un ir fizikai. Mūsdienu medicīnu nav iespējams iedomāties bez fizikas. Uzdevumi ir šādi:

Izsekot mūsdienu medicīnas fizikas zinātniskās bāzes veidošanās posmiem

Parādiet fiziķu darbības nozīmi medicīnas attīstībā

1. Medicīnas fizikas dzimšana

Medicīnas un fizikas attīstības ceļi vienmēr ir bijuši cieši saistīti. Jau senos laikos medicīna līdzās zālēm izmantoja tādus fizikālus faktorus kā mehāniskie efekti, karstums, aukstums, skaņa, gaisma. Apskatīsim galvenos veidus, kā šos faktorus izmantot senajā medicīnā.

Pieradinājis uguni, cilvēks iemācījās (protams, ne uzreiz) izmantot uguni medicīniskiem nolūkiem. Īpaši labi tas izrādījās austrumu tautu vidū. Pat senos laikos cauterization tika dota ļoti liela nozīme. Senās medicīnas grāmatās teikts, ka moksibuzija ir efektīva pat tad, ja akupunktūra un zāles ir bezspēcīgas. Kad tieši šī ārstēšanas metode radās, nav precīzi noteikts. Bet ir zināms, ka tā pastāvēja Ķīnā kopš seniem laikiem un tika izmantota akmens laikmetā cilvēku un dzīvnieku ārstēšanai. Tibetas mūki izmantoja uguni dziedināšanai. Viņi apdeguši sanmingus – bioloģiski aktīvos punktus, kas atbild par vienu vai otru ķermeņa daļu. Bojātajā vietā intensīvi noritēja dzīšanas process, un tika uzskatīts, ka ar šo dziedināšanu notika dzīšana.

Skaņu izmantoja gandrīz visas senās civilizācijas. Mūzika tika izmantota tempļos nervu traucējumu ārstēšanai, ķīniešu vidū tā bija tiešā saistībā ar astronomiju un matemātiku. Pitagors izveidoja mūziku kā precīzu zinātni. Viņa sekotāji to izmantoja, lai atbrīvotos no dusmām un dusmām, un uzskatīja to par galveno līdzekli harmoniskas personības audzināšanai. Aristotelis arī apgalvoja, ka mūzika var ietekmēt dvēseles estētisko pusi. Ķēniņš Dāvids ar arfas spēli izārstēja ķēniņu Saulu no depresijas, kā arī izglāba viņu no nešķīstiem gariem. Eskulapijs ārstēja išiass ar skaļām trompetes skaņām. Ir zināmi arī Tibetas mūki (par tiem tika runāts iepriekš), kuri izmantoja skaņas, lai ārstētu gandrīz visas cilvēku slimības. Tās sauca par mantrām – enerģijas formām skaņā, pašas skaņas tīru būtisku enerģiju. Mantras tika iedalītas dažādās grupās: drudža, zarnu darbības traucējumu u.c. Mantru lietošanas metodi Tibetas mūki izmanto līdz pat mūsdienām.

Fototerapija jeb gaismas terapija (foto - "gaisma"; grieķu val.) ir pastāvējusi vienmēr. Senajā Ēģiptē, piemēram, tika izveidots īpašs templis, kas bija veltīts "dziedinošajam dziedniekam" - gaismai. Un senajā Romā mājas tika būvētas tā, ka nekas netraucēja gaismu mīlošiem pilsoņiem ikdienā ļauties "saules staru dzeršanai" – tā viņi sauļojās īpašās saimniecības ēkās ar plakaniem jumtiem (solārijiem). Hipokrāts ar saules palīdzību dziedināja ādas, nervu sistēmas slimības, rahītu un artrītu. Pirms vairāk nekā 2000 gadiem viņš šo saules gaismas izmantošanu sauca par helioterapiju.

Arī senatnē sāka attīstīties medicīnas fizikas teorētiskās sadaļas. Viens no tiem ir biomehānika. Biomehānikas pētījumi ir tikpat veci kā pētījumi bioloģijā un mehānikā. Pētījumi, kas pēc mūsdienu koncepcijām pieder pie biomehānikas jomas, bija zināmi jau senajā Ēģiptē. Slavenajā Ēģiptes papirusā (The Edwin Smith Surgical Papyrus, 1800 BC) ir aprakstīti dažādi motorisko traumu gadījumi, tostarp paralīze skriemeļu dislokācijas dēļ, to klasifikācija, ārstēšanas metodes un prognozes.

Sokrats, kurš dzīvoja apm. 470-399 BC, mācīja, ka mēs nespēsim aptvert apkārtējo pasauli, kamēr nesapratīsim savu dabu. Senie grieķi un romieši daudz zināja par galvenajiem asinsvadiem un sirds vārstuļiem, prata ieklausīties sirds darbā (piemēram, grieķu ārsts Aretejs 2. gs. p.m.ē.). Herofils no Halkedokas (3. gadsimts pirms mūsu ēras) izcēlās starp asinsvadu artērijām un vēnām.

Mūsdienu medicīnas tēvs, sengrieķu ārsts Hipokrāts reformēja seno medicīnu, atdalot to no ārstēšanas metodēm ar burvestībām, lūgšanām un upuriem dieviem. Traktātos "Locītavu samazināšana", "Lūzumi", "Galvas brūces" viņš klasificēja tolaik zināmos muskuļu un skeleta sistēmas bojājumus un piedāvāja to ārstēšanas metodes, īpaši mehāniskās, izmantojot ciešus pārsējus, vilkšanu un fiksāciju. . Acīmredzot jau tajā laikā parādījās pirmās uzlabotās ekstremitāšu protēzes, kas arī kalpoja noteiktu funkciju veikšanai. Jebkurā gadījumā Plīnijs Vecākais ir pieminējis vienu romiešu komandieri, kurš piedalījās otrajā Pūnu karš(218-210 gadsimts pirms mūsu ēras). Pēc gūtās brūces viņa labā roka tika amputēta un aizstāta ar dzelzs. Tajā pašā laikā viņš varēja turēt vairogu ar protēzi un piedalījās kaujās.

Platons radīja ideju doktrīnu – visu lietu nemainīgus, saprotamus prototipus. Analizējot cilvēka ķermeņa formu, viņš mācīja, ka "dievi, atdarinot Visuma aprises... ietvēra abas dievišķās rotācijas sfēriskā ķermenī... ko mēs tagad saucam par galvu". Skeleta-muskuļu sistēmas ierīci viņš saprot šādi: "lai galva neripotu gar zemi, visur klāta ar izciļņiem un bedrēm ... ķermenis kļuva iegarens un saskaņā ar Dieva plānu, kas to radīja mobilais, no sevis izauga četras izstiepjamas un saliektas ekstremitātes; pieķērās tām un paļaujoties uz tām, tā ieguva spēju pārvietoties visur ... ". Platona spriešanas metode par pasaules un cilvēka uzbūvi balstās uz loģisku izpēti, kurai "jāturpinās tā, lai sasniegtu vislielāko varbūtības pakāpi".

Lielais sengrieķu filozofs Aristotelis, kura raksti aptver gandrīz visas tā laika zinātnes jomas, apkopoja pirmo detalizēto dzīvnieku atsevišķu orgānu un ķermeņa daļu uzbūves un funkciju aprakstu un ielika mūsdienu embrioloģijas pamatus. Septiņpadsmit gadu vecumā Aristotelis, Stagiras ārsta dēls, ieradās Atēnās, lai mācītos Platona akadēmijā (428-348 BC). Divdesmit gadus noturējies akadēmijā un kļuvis par vienu no tuvākajiem Platona studentiem, Aristotelis to pameta tikai pēc skolotāja nāves. Pēc tam viņš pievērsās dzīvnieku anatomijai un struktūras izpētei, vācot dažādus faktus un veicot eksperimentus un sadalīšanu. Viņš šajā jomā veica daudzus unikālus novērojumus un atklājumus. Tātad Aristotelis vispirms noteica vistas embrija sirdsdarbību trešajā attīstības dienā, aprakstīja jūras ežu košļājamo aparātu ("Aristoteļa laterna") un daudz ko citu. Meklējot asins plūsmas virzītājspēku, Aristotelis ierosināja asins kustības mehānismu, kas saistīts ar to sasilšanu sirdī un atdzišanu plaušās: "sirds kustība ir līdzīga šķidruma kustībai, kas izraisa siltumu. vāra." Savos darbos "Par dzīvnieku daļām", "Par dzīvnieku kustībām" ("De Motu Animalium"), "Par dzīvnieku izcelsmi" Aristotelis pirmo reizi aplūkoja vairāk nekā 500 sugu ķermeņu uzbūvi. dzīviem organismiem, orgānu sistēmu darba organizāciju un ieviesa salīdzinošo pētījumu metodi. Klasificējot dzīvniekus, viņš tos iedalīja divās lielās grupās – ar asinīm un bezasinīgajos. Šis dalījums ir līdzīgs pašreizējam sadalījumam mugurkaulnieku un bezmugurkaulnieku grupās. Pēc pārvietošanās metodes Aristotelis izdalīja arī divkājaino, četrkājaino, daudzkāju un bezkāju dzīvnieku grupas. Viņš bija pirmais, kurš aprakstīja staigāšanu kā procesu, kurā ekstremitāšu rotācijas kustība tiek pārvērsta ķermeņa translācijas kustībā, viņš bija pirmais, kurš atzīmēja kustības asimetrisko raksturu (atbalsts uz kreiso kāju, svara pārnešana uz kreisais plecs, kas raksturīgs labročiem). Vērojot cilvēka kustības, Aristotelis pamanīja, ka ēna, ko uz sienas meta figūra, raksturo nevis taisnu, bet zigzaga līniju. Viņš izcēla un aprakstīja orgānus, kas pēc uzbūves ir atšķirīgas, bet pēc funkcijas ir identiski, piemēram, zivīm zvīņas, putniem spalvas, dzīvniekiem – matus. Aristotelis pētīja putnu ķermeņa līdzsvara nosacījumus (divu kāju balsts). Pārdomājot dzīvnieku kustību, viņš izcēla motoriskos mehānismus: “... ar orgāna palīdzību kustas tas, kurā sākums sakrīt ar beigām, kā locītavā.Tiešām, locītavā ir izliekta un dobi, viens no tiem ir beigas, otrs ir sākums... viens atpūšas, otrs kustas... Viss virzās caur stumšanu vai vilkšanu." Aristotelis pirmais aprakstīja plaušu artēriju un ieviesa terminu "aorta", atzīmēja atsevišķu ķermeņa daļu uzbūves korelācijas, norādīja uz orgānu mijiedarbību organismā, lika pamatus doktrīnai par bioloģisko lietderību un formulēja "ekonomijas principu": "ko daba atņem vienuviet, to dod draugu". Vispirms viņš aprakstīja atšķirības dažādu dzīvnieku asinsrites, elpošanas, muskuļu un skeleta sistēmas un to košļājamā aparāta struktūrā. Atšķirībā no sava skolotāja, Aristotelis "ideju pasauli" neuzskatīja par kaut ko ārēju materiālā pasaule, bet ieviesa Platona "idejas" kā dabas neatņemamu sastāvdaļu, tās galveno principu, matēriju. Pēc tam šis sākums tiek pārveidots par jēdzieniem "dzīvības enerģija", "dzīvnieku gari".

Lielais sengrieķu zinātnieks Arhimēds lika mūsdienu hidrostatikas pamatus, pētot peldoša ķermeņa hidrostatiskos principus un ķermeņu peldspēju. Viņš bija pirmais, kurš izmantoja matemātiskās metodes mehānikas problēmu pētīšanai, formulējot un teorēmu veidā pierādot vairākus apgalvojumus par ķermeņu līdzsvaru un smaguma centru. Sviras princips, ko Arhimēds plaši izmanto būvkonstrukciju un militāro transportlīdzekļu izveidē, būs viens no pirmajiem mehāniskajiem principiem, ko izmantos muskuļu un skeleta sistēmas biomehānikā. Arhimēda darbos ir idejas par kustību pievienošanu (taisnvirziena un apļveida, kad ķermenis pārvietojas pa spirāli), par nepārtrauktu vienmērīgu ātruma pieaugumu, kad ķermenis paātrina, ko Galilejs vēlāk nosauks par pamatu saviem fundamentālajiem darbiem par dinamiku. .

Klasiskajā darbā Par cilvēka ķermeņa daļām slavenais seno romiešu ārsts Galēns sniedza pirmo visaptverošo cilvēka anatomijas un fizioloģijas aprakstu medicīnas vēsturē. Šī grāmata ir kalpojusi kā mācību un uzziņu grāmata par medicīnu gandrīz pusotru tūkstoti gadu. Galens ielika pamatus fizioloģijai, veicot pirmos novērojumus un eksperimentus ar dzīviem dzīvniekiem un pētot to skeletus. Viņš ieviesa medicīnā vivisekciju - dzīva dzīvnieka operācijas un izpēti, lai pētītu organisma funkcijas un izstrādātu metodes slimību ārstēšanai. Viņš atklāja, ka dzīvā organismā smadzenes kontrolē runu un skaņu veidošanos, ka artērijas ir piepildītas ar asinīm, nevis gaisu, un, cik vien spēja, izpētīja veidus, kā asinis pārvietojas organismā, aprakstīja strukturālās atšķirības starp artērijām. un vēnas, un atklāja sirds vārstuļus. Galēns neveica autopsijas un, iespējams, tāpēc viņa darbos iekļuva nepareizas idejas, piemēram, par venozo asiņu veidošanos aknās, bet arteriālo - sirds kreisajā kambarī. Viņš arī nezināja par divu asinsrites loku esamību un priekškambaru nozīmi. Savā darbā "De motu musculorum" viņš aprakstīja atšķirību starp motorajiem un sensorajiem neironiem, agonistu un antagonistu muskuļiem un pirmo reizi aprakstīja muskuļu tonusu. Viņš uzskatīja, ka muskuļu kontrakcijas cēlonis ir "dzīvnieku gari", kas pa nervu šķiedrām nāk no smadzenēm uz muskuļiem. Izpētot ķermeni, Galēns nonāca pie secinājuma, ka dabā nekas nav lieks un formulēja filozofisko principu, ka, pētot dabu, var nonākt pie Dieva plāna izpratnes. Viduslaikos pat inkvizīcijas visvarenībā tika daudz darīts, it īpaši anatomijā, kas vēlāk kalpoja par pamatu turpmākai biomehānikas attīstībai.

Arābu pasaulē un Austrumu valstīs veikto pētījumu rezultāti ieņem īpašu vietu zinātnes vēsturē: par to liecina daudzi literārie darbi un medicīnas traktāti. Arābu ārsts un filozofs Ibn Sina (Avicenna) lika racionālās medicīnas pamatus, formulēja racionālu pamatojumu diagnozes noteikšanai, pamatojoties uz pacienta izmeklēšanu (jo īpaši artēriju pulsa svārstību analīzi). Viņa pieejas revolucionārais raksturs kļūst skaidrs, ja atceramies, ka tajā laikā Rietumu medicīna, kas datējama ar Hipokrātu un Galēnu, ņēma vērā zvaigžņu un planētu ietekmi uz slimības veidu un gaitu un terapeitiskās metodes izvēli. aģenti.

Es gribētu teikt, ka lielākajā daļā seno zinātnieku darbu tika izmantota pulsa noteikšanas metode. Pulsa diagnostikas metode radās daudzus gadsimtus pirms mūsu ēras. Starp literārajiem avotiem, kas nonākuši līdz mums, senākie ir senās ķīniešu un tibetiešu izcelsmes darbi. Senās ķīniešu valodas ietver, piemēram, "Bin-hu Mo-xue", "Xiang-lei-shih", "Zhu-bin-shih", "Nan-ching", kā arī sadaļas traktātos "Dzja-i- čings", "Huang-di Nei-jing Su-wen Lin-shu" utt.

Pulsa diagnostikas vēsture ir nesaraujami saistīta ar seno ķīniešu dziednieka vārdu - Bian Qiao (Qin Yue-Ren). Pulsa diagnostikas tehnikas ceļa sākums ir saistīts ar vienu no leģendām, saskaņā ar kuru Bian Qiao tika uzaicināts ārstēt dižciltīgā mandarīna (oficiālā) meitu. Situāciju sarežģīja tas, ka pat ārstiem bija stingri aizliegts redzēt un pieskarties dižciltīgajiem cilvēkiem. Bian Qiao lūdza tievu auklu. Tad viņš ierosināja piesiet otru auklas galu pie princeses plaukstas, kura atradās aiz aizsega, taču galma dziednieki nicinoši izturējās pret uzaicināto ārstu un nolēma izspēlēt viņu, piesienot auklas galu nevis pie aizsega. princeses plaukstas locītavu, bet blakus skrienoša suņa ķepai. Dažas sekundes vēlāk, par pārsteigumu klātesošajiem, Bjans Cjao mierīgi paziņoja, ka tie ir nevis cilvēka, bet gan dzīvnieka impulsi, un šis dzīvnieks mētājās ar tārpiem. Ārsta prasme izraisīja apbrīnu, un aukla ar pārliecību tika pārnesta uz princeses plaukstas locītavu, pēc kā tika noteikta slimība un nozīmēta ārstēšana. Tā rezultātā princese ātri atguvās, un viņa tehnika kļuva plaši pazīstama.

Hua Tuo - ķirurģiskajā praksē veiksmīgi izmantota pulsa diagnostika, apvienojot to ar klīnisko izmeklēšanu. Tajos laikos operācijas bija aizliegtas ar likumu, operācija tika veikta kā galējais līdzeklis, ja nebija pārliecības par izārstēšanu ar konservatīvām metodēm, ķirurgi vienkārši nezināja diagnostiskās laparotomijas. Diagnoze tika noteikta ar ārēju pārbaudi. Hua Tuo savu pulsa diagnozes apguves mākslu nodeva čakliem studentiem. Bija tāds noteikums zināmu pulsa diagnostikas meistarību var apgūt tikai vīrietis, mācoties tikai no vīrieša trīsdesmit gadus. Hua Tuo bija pirmais, kurš izmantoja īpašu tehniku, lai pārbaudītu studentu spēju izmantot pulsus diagnostikai: pacients tika sēdināts aiz ekrāna, un viņa rokas tika izbāztas cauri tajā esošajiem griezumiem, lai students varētu redzēt un pētīt tikai rokas. Ikdienas, neatlaidīga prakse ātri deva veiksmīgus rezultātus.

2. Viduslaiki un jaunie laiki

1 Leonardo da Vinči

Viduslaikos un renesansē Eiropā notika galveno fizikas nodaļu attīstība. Slavens tā laika fiziķis, bet ne tikai fiziķis, bija Leonardo da Vinči. Leonardo pētīja cilvēku kustības, putnu lidojumus, sirds vārstuļu darbu, dārzeņu sulas kustību. Viņš aprakstīja ķermeņa mehāniku, stāvot un ceļoties no sēdus stāvokļa, ejot kalnup un lejup, lēkšanas tehniku, pirmo reizi aprakstījis dažādas ķermeņa uzbūves cilvēku gaitas, veiktās salīdzinošā analīze cilvēka, pērtiķa un vairāku dzīvnieku gaitas, kas spēj staigāt ar diviem kājām (lācis). Visos gadījumos Īpaša uzmanība tika piešķirta smaguma un pretestības centru pozīcijai. Mehānikā Leonardo da Vinči bija pirmais, kurš ieviesa pretestības jēdzienu, ko šķidrumi un gāzes iedarbojas uz tajos kustīgiem ķermeņiem, un viņš bija pirmais, kurš saprata jauna jēdziena - spēka momenta attiecībā uz punktu - nozīmi. ķermeņu kustības analīze. Analizējot muskuļu radītos spēkus un pārzinot izcilas anatomijas zināšanas, Leonardo ieviesa spēku darbības līnijas atbilstošā muskuļa virzienā un tādējādi paredzēja spēku vektora rakstura koncepciju. Aprakstot muskuļu darbību un muskuļu sistēmu mijiedarbību, veicot kustību, Leonardo uzskatīja auklas, kas izstieptas starp muskuļu piestiprināšanas punktiem. Lai apzīmētu atsevišķus muskuļus un nervus, viņš izmantoja burtu apzīmējumus. Viņa darbos var atrast nākotnes refleksu doktrīnas pamatus. Vērojot muskuļu kontrakcijas, viņš atzīmēja, ka kontrakcijas var notikt neviļus, automātiski, bez apzinātas kontroles. Leonardo centās visus novērojumus un idejas pārvērst tehniskos pielietojumos, atstāja neskaitāmus dažādu kustību veidu ierīču rasējumus, sākot no ūdensslēpēm un planieriem līdz modernu invalīdu ratiņkrēslu protēzēm un prototipiem (kopā vairāk nekā 7 tūkstoši manuskriptu loksnes ). Leonardo da Vinči veica pētījumu par skaņu, ko rada kukaiņu spārnu kustība, aprakstīja iespēju mainīt skaņas augstumu, kad spārns tiek nogriezts vai iesmērēts ar medu. Veicot anatomiskos pētījumus, viņš vērsa uzmanību uz trahejas, artēriju un vēnu sazarojuma iezīmēm plaušās, kā arī norādīja, ka erekcija ir asinsrites sekas dzimumorgānos. Viņš veica novatoriskus filotaksijas pētījumus, aprakstot vairāku augu lapu izvietojuma modeļus, veidoja vaskulāro-šķiedru lapu saišķu nospiedumus un pētīja to struktūras īpatnības.

2 Jatrofizika

16.-18.gadsimta medicīnā pastāvēja īpašs virziens, ko sauca par jatromehāniku vai jatrofiziku (no grieķu iatros - ārsts). Slavenā Šveices ārsta un ķīmiķa Teofrasta Paracelza un nīderlandiešu dabaszinātnieka Jana Van Helmonta darbos, kurš bija pazīstams ar saviem eksperimentiem par spontānu peļu ģenerēšanu no kviešu miltiem, putekļiem un netīriem krekliem, bija ietverts apgalvojums par ķermeņa integritāti, kas aprakstīts mistiskā sākuma forma. Racionāla pasaules uzskata pārstāvji ar to nevarēja samierināties un, meklējot racionālus pamatus bioloģiskajiem procesiem, par pamatu mācībām lika mehāniku, tolaik attīstītāko zināšanu jomu. Jatromehānika apgalvoja, ka tā izskaidro visas fizioloģiskās un patoloģiskās parādības, pamatojoties uz mehānikas un fizikas likumiem. Pazīstamais vācu ārsts, fiziologs un ķīmiķis Frīdrihs Hofmans formulēja savdabīgu jatrofizikas kredo, saskaņā ar kuru dzīvība ir kustība, bet mehānika ir visu parādību cēlonis un likums. Hofmans uzlūkoja dzīvi kā mehānisku procesu, kura laikā nervu kustības, pa kurām pārvietojas smadzenēs esošais “dzīvnieka gars” (spiritum animalium), kontrolē muskuļu kontrakcijas, asinsriti un sirds darbību. Rezultātā ķermenis - sava veida mašīna - tiek iedarbināts. Tajā pašā laikā mehānika tika uzskatīta par organismu dzīvībai svarīgās aktivitātes pamatu.

Šādi apgalvojumi, kā tagad ir skaidrs, lielākoties nebija pamatoti, bet jatromehānika iebilda pret sholastiskām un mistiskām idejām, ieviesa daudz svarīgu līdz šim nezināmu faktisku informāciju un jaunus fizioloģisko mērījumu instrumentus. Piemēram, pēc viena no jatromehānikas pārstāvja Džordžo Baglivi uzskatiem, roka tika pielīdzināta svirai, krūtis – plēšām, dziedzeri – sietiem, bet sirds – hidrauliskajam sūknim. Šīs analoģijas mūsdienās ir diezgan pamatotas. 16. gadsimtā franču armijas ārsta A. Parē (Ambroise Pare) darbos tika likti mūsdienu ķirurģijas pamati un piedāvātas mākslīgās ortopēdiskās ierīces - kāju, roku, roku protēzes, kuru izstrādes pamatā bija vairāk zinātnisks pamats, nevis vienkārša zudušas formas imitācija. 1555. gadā franču dabaszinātnieka Pjēra Belona darbos tika aprakstīts hidrauliskais mehānisms jūras anemonu kustībai. Viens no jatroķīmijas pamatlicējiem Van Helmonts, pētot pārtikas rūgšanas procesus dzīvnieku organismos, sāka interesēties par gāzveida produktiem un ieviesa zinātnē terminu "gāze" (no holandiešu gisten - raudzēt). Jatromehānikas ideju izstrādē iesaistījās A. Vesaliuss, V. Hārvijs, J. A. Borelli, R. Dekarts. Jatromehānika, kas reducē visus procesus dzīvās sistēmās uz mehāniskiem, kā arī jatroķīmija, kas datēta ar Paracelzu, kuras pārstāvji uzskatīja, ka dzīvība tiek reducēta uz ķīmiskām pārvērtībām. ķīmiskās vielas, kas veido organismu, radīja vienpusīgu un bieži vien nepareizu priekšstatu par dzīves norisēm un slimību ārstēšanas metodēm. Tomēr šīs pieejas, īpaši to sintēze, ļāva formulēt racionālu pieeju medicīnā 16.-17.gs. Pat doktrīnai par spontānas dzīvības ģenerēšanas iespējamību bija pozitīva loma, radot šaubas par reliģiskajām hipotēzēm par dzīvības radīšanu. Paracelzs radīja "cilvēka būtības anatomiju", ko viņš mēģināja parādīt, ka "cilvēka ķermenī mistiskā veidā ir savienotas trīs visuresošas sastāvdaļas: sāļi, sērs un dzīvsudrabs".

Tā laika filozofisko koncepciju ietvaros veidojās jauns jatromehānisks priekšstats par patoloģisko procesu būtību. Tā vācu ārsts G. Čatls radīja animisma doktrīnu (no lat.anima — dvēsele), saskaņā ar kuru slimība tika uzskatīta par dvēseles veiktām kustībām, lai izvadītu no ķermeņa svešas kaitīgās vielas. Jatrofizikas pārstāvis, itāļu ārsts Santorio (1561-1636), medicīnas profesors Padujā, uzskatīja, ka jebkura slimība ir atsevišķu mazāko ķermeņa daļiņu kustības modeļu pārkāpuma sekas. Santorio bija viens no pirmajiem, kas izmantoja eksperimentālo pētījumu un matemātisko datu apstrādes metodi, un radīja vairākus interesantus instrumentus. Īpašā viņa projektētajā kamerā Santorio pētīja vielmaiņu un pirmo reizi konstatēja ķermeņa svara mainīgumu, kas saistīts ar dzīvības procesiem. Kopā ar Galileo viņš izgudroja dzīvsudraba termometru ķermeņu temperatūras mērīšanai (1626). Viņa darbā "Statiskā medicīna" (1614) vienlaikus tiek prezentēti jatrofizikas un jatroķīmijas nosacījumi. Turpmākie pētījumi izraisīja revolucionāras izmaiņas izpratnē par sirds un asinsvadu sistēmas uzbūvi un darbību. Itāļu anatoms Fabrizio d "Aquapendente atklāja vēnu vārstuļus. Itāļu pētnieks P. Azelli un dāņu anatoms T. Bartolins atklāja limfas asinsvadus.

Angļu ārstam Viljamam Hārvijam pieder atklājums par asinsrites sistēmas slēgšanu. Studējot Padujā (1598-1601), Hārvijs klausījās Fabrizio d "Akvapendente" lekcijas un acīmredzot apmeklēja Galileja lekcijas. Jebkurā gadījumā Hārvijs atradās Padujā, kamēr bija slava ar izcilajām Galileja lekcijām. , kurā piedalījās daudzi Hārvija atklājums par asinsrites slēgšanu bija sistemātiskas Galileo iepriekš izstrādātās kvantitatīvās mērīšanas metodes pielietošanas rezultāts, nevis vienkāršs novērojums vai minējumi.Hārvijs veica demonstrāciju, kurā parādīja, ka asinis kustas no sirds kreisais kambara tikai vienā virzienā. Izmērot asins tilpumu, ko sirds izsvieda vienā kontrakcijā (insulta tilpumu), viņš iegūto skaitli reizina ar sirds kontrakciju biežumu un parādīja, ka stundas laikā tas sūknē tilpumu. asiņu daudz lielāks par ķermeņa tilpumu.Tādējādi tika secināts, ka daudz mazākam asins tilpumam nepārtraukti jācirkulē apburtā lokā, iekļūstot sirdī un sūknējot tiem caur asinsvadu sistēmu. Darba rezultāti publicēti darbā "Dzīvnieku sirds un asiņu kustības anatomiskā izpēte" (1628). Darba rezultāti bija vairāk nekā revolucionāri. Fakts ir tāds, ka kopš Galēna laikiem tika uzskatīts, ka asinis tiek ražotas zarnās, no kurienes tās nonāk aknās, pēc tam uz sirdi, no kurienes tās tiek izplatītas pa artēriju un vēnu sistēmu uz citiem orgāniem. Hārvijs aprakstīja sirdi, kas sadalīta atsevišķās kamerās, kā muskuļu maisiņu, kas darbojas kā sūknis, kas sūknē asinis traukos. Asinis pārvietojas pa apli vienā virzienā un atkal iekļūst sirdī. Reverso asins plūsmu vēnās novērš Fabricio d'Akvapendentes atklātie vēnu vārstuļi.Hārvija revolucionārā asinsrites doktrīna bija pretrunā ar Galēna izteikumiem, saistībā ar kuriem viņa grāmatas tika asi kritizētas un pat pacienti bieži atteicās no viņa medicīnas pakalpojumiem.Kopš 1623. gadā Hārvijs kalpoja par Kārļa I galma ārstu, un augstākā patronāža paglāba viņu no pretinieku uzbrukumiem un sniedza iespēju tālāk zinātniskais darbs. Hārvijs veica plašus embrioloģijas pētījumus, aprakstīja atsevišķus embrija attīstības posmus ("Pētījumi par dzīvnieku dzimšanu", 1651). 17. gadsimtu var saukt par hidraulikas un hidrauliskās domāšanas laikmetu. Tehnoloģiju attīstība ir veicinājusi jaunu analoģiju rašanos un labāku izpratni par procesiem, kas notiek dzīvos organismos. Iespējams, tāpēc Hārvijs aprakstīja sirdi kā hidraulisku sūkni, kas sūknē asinis pa asinsvadu sistēmas "cauruļvadu".Lai pilnībā atpazītu Hārvija darba rezultātus, bija nepieciešams tikai atrast trūkstošo posmu, kas noslēdz apli starp artērijām un vēnām. , kas drīzumā tiks izdarīts Malpighi darbos.plaušas un gaisa sūknēšanas iemesli Hārvijam palika neizprotami – vēl priekšā vēl nepieredzētie panākumi ķīmijā un gaisa sastāva atklāšana.17. gadsimts ir svarīgs pavērsiens. biomehānikas vēsturē, jo to iezīmēja ne tikai pirmo iespieddarbu parādīšanās par biomehāniku, bet arī jauna skata veidošanās uz dzīvi un bioloģiskās mobilitātes būtību.

Franču matemātiķis, fiziķis, filozofs un fiziologs Renē Dekarts bija pirmais, kurš mēģināja izveidot dzīva organisma mehānisku modeli, ņemot vērā vadību caur nervu sistēmu. Viņa fizioloģiskās teorijas interpretācija, kas balstīta uz mehānikas likumiem, bija ietverta pēcnāves darbā (1662-1664). Šajā formulējumā pirmo reizi tika pausta kardinālā ideja par dzīvības zinātnēm par regulējumu caur atgriezenisko saiti. Dekarts cilvēku uzskatīja par ķermeņa mehānismu, ko iedarbina "dzīvie gari", kas "pastāvīgi lielā skaitā paceļas no sirds uz smadzenēm un no turienes caur nerviem uz muskuļiem un iedarbina visus locekļus". Nepārspīlējot "garu" lomu, traktātā "Cilvēka ķermeņa apraksts. Par dzīvnieka veidošanos" (1648) viņš raksta, ka mehānikas un anatomijas zināšanas ļauj saskatīt ķermenī "ievērojamu skaitu orgāni jeb atsperes” ķermeņa kustības organizēšanai. Dekarts ķermeņa darbu salīdzina ar pulksteņa mehānismu, ar atsevišķām atsperēm, zobratiem, zobratiem. Turklāt Dekarts pētīja dažādu ķermeņa daļu kustību koordināciju. Veicot plašus eksperimentus par sirds darba un asins kustības izpēti sirds un lielo asinsvadu dobumos, Dekarts nepiekrīt Hārvija koncepcijai par sirds kontrakcijām kā asinsrites dzinējspēkam. Viņš aizstāv Aristoteļa hipotēzi par asiņu sasilšanu un retināšanu sirdī sirds siltuma ietekmē, veicinot asiņu izplešanos lielos traukos, kur tās atdziest, un "sirds un artērijas nekavējoties nokrīt. un līgums." Elpošanas sistēmas lomu Dekarts saskata tajā, ka elpošana "ieved plaušās pietiekami daudz svaiga gaisa, lai asinis, kas tur nāk no sirds labās puses, kur tās sašķidrinās un it kā pārvēršas tvaikos, atkal pārvēršas no tvaikiem asinīs." Viņš pētīja arī acu kustības, izmantoja bioloģisko audu dalījumu pēc mehāniskajām īpašībām šķidrajos un cietajos. Mehānikas jomā Dekarts formulēja impulsa nezūdamības likumu un ieviesa impulsa jēdzienu.

3 Mikroskopa izveidošana

Mikroskopa, visai zinātnei tik svarīga instrumenta, izgudrojums galvenokārt ir saistīts ar optikas attīstības ietekmi. Dažas izliektu virsmu optiskās īpašības bija zināmas pat Eiklidam (300. g. p.m.ē.) un Ptolemajam (127.-151. g.), taču to palielināšanas spēks praktiski netika pielietots. Šajā sakarā pirmās glāzes izgudroja Salvinio deli Arleati Itālijā tikai 1285. gadā. 16. gadsimtā Leonardo da Vinči un Maurolico parādīja, ka mazus priekšmetus vislabāk var pētīt ar palielināmo stiklu.

Pirmo mikroskopu tikai 1595. gadā radīja Z. Jansens. Izgudrojums sastāvēja no tā, ka Zaharijs Jansens vienā caurulē uzstādīja divas izliektas lēcas, tādējādi liekot pamatu sarežģītu mikroskopu izveidei. Koncentrēšanās uz pētāmo objektu tika panākta ar ievelkamu cauruli. Mikroskopa palielinājums bija no 3 līdz 10 reizēm. Un tas bija īsts izrāviens mikroskopijas jomā! Katrs nākamais mikroskops viņš ievērojami uzlabojās.

Šajā periodā (XVI gadsimts) pamazām sāka attīstīties dāņu, angļu un itāļu pētniecības instrumenti, kas lika pamatus mūsdienu mikroskopijai.

Mikroskopu strauja izplatība un pilnveidošanās sākās pēc tam, kad Galileo (G. Galilejs), uzlabojot viņa izstrādāto teleskopu, sāka to izmantot kā sava veida mikroskopu (1609-1610), mainot attālumu starp objektīvu un okulāru.

Vēlāk, 1624. gadā, panācis īsāku fokusa lēcu ražošanu, Galileo ievērojami samazināja sava mikroskopa izmērus.

1625. gadā I. Fabers, romiešu "Modrų akadēmijas" ("Akudemia dei lincei") biedrs, ierosināja terminu "mikroskops". Pirmos panākumus, kas saistīti ar mikroskopa izmantošanu zinātniskos bioloģiskos pētījumos, guva R. Huks, kurš pirmais aprakstīja augu šūnu (apmēram 1665. gadā). Savā grāmatā "Micrographia" Huks aprakstīja mikroskopa struktūru.

1681. gadā Londonas Karaliskā biedrība savā sanāksmē detalizēti apsprieda savdabīgo situāciju. Holandietis Levenguks (A. van Lēnhuks) aprakstīja apbrīnojamos brīnumus, ko viņš ar mikroskopu atklāja ūdens pilē, piparu uzlējumā, upes dubļos, sava zoba dobumā. Lēvenhuks, izmantojot mikroskopu, atklāja un ieskicēja dažādu vienšūņu spermatozoīdus, kaulu audu struktūras detaļas (1673-1677).

"Ar vislielāko izbrīnu es pilē redzēju daudzus mazus dzīvniekus, kas strauji kustējās uz visām pusēm, kā līdaka ūdenī. Mazākais no šiem sīkajiem dzīvniekiem ir tūkstoš reižu mazāks par pieaugušas utis."

3. Elektrības izmantošanas vēsture medicīnā

3.1 Neliels priekšvēsture

Kopš seniem laikiem cilvēks ir centies izprast dabas parādības. Daudzas ģeniālas hipotēzes, kas izskaidro ap cilvēku notiekošo, parādījās dažādos laikos un dažādās valstīs. Grieķu un romiešu zinātnieku un filozofu domas, kas dzīvoja pirms mūsu ēras: Arhimēda, Eiklida, Lukrēcija, Aristoteļa, Demokrīta un citu - joprojām palīdz zinātnisko pētījumu attīstībai.

Pēc Milētas Talesa pirmajiem elektrisko un magnētisko parādību novērojumiem periodiski radās interese par tām, ko noteica dziedināšanas uzdevumi.

Rīsi. 1. Pieredze ar elektrisko rampu

Jāpiebilst, ka dažu senatnē zināmās zivju elektriskās īpašības joprojām ir neatklāts dabas noslēpums. Tā, piemēram, 1960. gadā Lielbritānijas Zinātniskās karaliskās biedrības rīkotajā izstādē par godu tās dibināšanas 300. gadadienai, starp dabas noslēpumiem, kas cilvēkam jāatrisina, parasts stikla akvārijs ar zivtiņu - elektriskā dzeloņraja (1. att.). Voltmetrs tika savienots ar akvāriju caur metāla elektrodiem. Kad zivs bija miera stāvoklī, voltmetra adata bija uz nulles. Kad zivs kustējās, voltmetrs rādīja spriegumu, kas aktīvu kustību laikā sasniedza 400 V. Uzraksts vēstīja: "Šīs elektriskās parādības būtība, kas novērota ilgi pirms Anglijas karaliskās biedrības organizēšanas, cilvēks joprojām nevar atšķetināt."

2 Ko mēs esam parādā Gilbertam?

Elektrisko parādību terapeitiskā iedarbība uz cilvēku, saskaņā ar novērojumiem, kas pastāvēja senatnē, var tikt uzskatīta par sava veida stimulējošu un psihogēnu līdzekli. Šis rīks tika izmantots vai aizmirsts. Ilgu laiku nav veikti nopietni pašu elektrisko un magnētisko parādību pētījumi un jo īpaši to darbība kā līdzeklis.

Pirmais detalizētais elektrisko un magnētisko parādību eksperimentālais pētījums pieder angļu fiziķim, vēlākajam galma ārstam Viljamam Gilbertam (Gilbert) (1544-1603 sēj.). Gilberts tika pelnīti uzskatīts par novatorisku ārstu. Tās panākumus lielā mērā noteica apzinīga izpēte un pēc tam seno medicīnas līdzekļu, tostarp elektrības un magnētisma, pielietošana. Gilberts saprata, ka bez rūpīgas elektriskā un magnētiskā starojuma izpētes ir grūti izmantot "šķidrumus" ārstēšanā.

Neņemot vērā fantastiskus, nepārbaudītus minējumus un nepamatotus apgalvojumus, Gilberts veica dažādas eksperimentālie pētījumi elektriskās un magnētiskās parādības. Šī pirmā elektrības un magnētisma pētījuma rezultāti ir grandiozi.

Pirmkārt, Gilberts pirmo reizi izteica domu, ka kompasa magnētiskā adata pārvietojas Zemes magnētisma ietekmē, nevis kādas zvaigznes ietekmē, kā tika uzskatīts pirms viņa. Viņš bija pirmais, kurš veica mākslīgo magnetizāciju, konstatēja magnētisko polu nedalāmības faktu. Pētot elektriskās parādības vienlaikus ar magnētiskajām, Gilberts, pamatojoties uz daudziem novērojumiem, parādīja, ka elektriskais starojums rodas ne tikai dzintaru, bet arī citus materiālus beržot. Godinot dzintaru - pirmo materiālu, uz kura tika novērota elektrifikācija, viņš tos sauc par elektriskiem, pamatojoties uz Grieķu vārds dzintars - elektrons. Līdz ar to vārds "elektrība" tika ieviests dzīvē pēc ārsta ierosinājuma, pamatojoties uz viņa pētījumiem, kas kļuva vēsturiski, kas lika pamatus gan elektrotehnikas, gan elektroterapijas attīstībai. Tajā pašā laikā Gilberts veiksmīgi formulēja fundamentālo atšķirību starp elektriskajām un magnētiskajām parādībām: "Magnētisms, tāpat kā gravitācija, ir zināms sākotnējais spēks, kas izplūst no ķermeņiem, savukārt elektrifikācija notiek tāpēc, ka rezultātā no ķermeņa porām izspiežas īpašas izplūdes. no berzes."

Būtībā pirms Ampēra un Faradeja darba, tas ir, vairāk nekā divsimt gadus pēc Gilberta nāves (viņa pētījumu rezultāti tika publicēti grāmatā On the Magnet, Magnetic Bodies, and the Great Magnet - the Earth , 1600), elektrizācija un magnētisms tika aplūkoti atsevišķi.

P. S. Kudrjavcevs fizikas vēsturē citē izcilā renesanses pārstāvja Galileja vārdus: tie nav rūpīgi pētīti... Man nav šaubu, ka laika gaitā šī zinātnes nozare (mēs runājam par elektrību un magnētismu - V.M. ) progresēs gan jaunu novērojumu rezultātā, gan jo īpaši stingra pierādījumu mēra rezultātā.

Gilberts nomira 1603. gada 30. novembrī, novēlot visus viņa radītos instrumentus un darbus Londonas Medicīnas biedrībai, kuras aktīvs priekšsēdētājs bija līdz savai nāvei.

3 Balva piešķirta Maratam

Francijas buržuāziskās revolūcijas priekšvakars. Apkoposim šī perioda pētījumus elektrotehnikas jomā. Tika konstatēta pozitīvās un negatīvās elektrības klātbūtne, uzbūvētas un pilnveidotas pirmās elektrostatiskās mašīnas, Leidenas bankas (sava ​​veida lādiņu uzglabāšanas kondensatori), elektroskopi, formulētas elektrisko parādību kvalitatīvās hipotēzes, veikti drosmīgi mēģinājumi pētīt elektrisko. zibens raksturs.

Zibens elektriskā daba un tā ietekme uz cilvēkiem vēl vairāk nostiprināja uzskatu, ka elektrība var ne tikai trāpīt cilvēkos, bet arī dziedināt cilvēkus. Sniegsim dažus piemērus. 1730. gada 8. aprīlī briti Grejs un Vīlers veica nu jau klasisko eksperimentu ar cilvēka elektrifikāciju.

Mājas pagalmā, kurā dzīvoja Grejs, zemē tika ierakti divi sausi koka stabi, uz kuriem nostiprināta koka sija. koka sija tika uzmestas divas matu virves. Viņu apakšējie gali bija sasieti. Troses viegli izturēja zēna svaru, kurš piekrita piedalīties eksperimentā. Sēdēdams kā šūpolēs, zēns ar vienu roku turēja stieni vai berzes elektrizētu metāla stieni, uz kuru tika pārnests elektriskais lādiņš no elektrificēta ķermeņa. Ar otru roku zēns iemeta monētas pa vienai metāla plāksnē, kas atradās uz sausa koka dēļa zem viņa (2.att.). Monētas ieguva lādiņu caur zēna ķermeni; krītot, viņi uzlādēja metāla plāksni, kas sāka piesaistīt blakus esošos sauso salmu gabalus. Eksperimenti tika veikti daudzkārt un izraisīja ievērojamu interesi ne tikai zinātnieku vidū. Angļu dzejnieks Džordžs Boze rakstīja:

Trakais Grej, ko tu īsti zināji par šī līdz šim nezināmā spēka īpašībām? Vai tu, muļķis, drīkst riskēt Un pieslēgt cilvēku pie elektrības?

Rīsi. 2. Pieredze ar cilvēka elektrifikāciju

Francūži Dufē, Nolē un mūsu tautietis Georgs Ričmans gandrīz vienlaikus neatkarīgi viens no otra izstrādāja elektrifikācijas pakāpes mērīšanas ierīci, kas ievērojami paplašināja elektriskās izlādes izmantošanu ārstēšanai, un radās iespēja to dozēt. Parīzes Zinātņu akadēmija veltīja vairākas sanāksmes, lai apspriestu Leyden skārdeņu izlādes ietekmi uz cilvēku. Par to ieinteresējās arī Luijs XV. Pēc karaļa lūguma fiziķis Nolle kopā ar ārstu Luisu Lemonjē pavadīja vienā no lielajām zālēm. Versaļas pils eksperiments, kas demonstrē statiskās elektrības durstīšanas efektu. "Galma atrakciju" priekšrocības bija: daudzi par tām interesējās, daudzi sāka pētīt elektrifikācijas parādības.

1787. gadā angļu ārsts un fiziķis Adams pirmo reizi izveidoja īpašu elektrostatisko iekārtu medicīniskiem nolūkiem. Viņš to plaši izmantoja savā medicīnas praksē (3. att.) un saņēma pozitīvi rezultāti, kas skaidrojams ar strāvas stimulējošo iedarbību, un psihoterapeitisko efektu, un specifisko izlādes ietekmi uz cilvēku.

Elektrostatikas un magnetostatikas laikmets, kuram pieder viss iepriekš minētais, beidzas ar šo zinātņu matemātisko pamatu izstrādi, ko veic Puasons, Ostrogradskis, Gauss.

Rīsi. 3. Elektroterapijas seanss (no vecas gravēšanas)

Elektrisko izlāžu izmantošana medicīnā un bioloģijā ir guvusi pilnīgu atzinību. Muskuļu kontrakcija, ko izraisīja pieskaršanās elektriskajiem stariem, zušiem, samiem, liecināja par elektriskās strāvas trieciena darbību. Angļa Džona Vorliša eksperimenti pierādīja dzeloņrajas trieciena elektrisko raksturu, un anatoms Ginters sniedza precīzu šīs zivs elektriskā orgāna aprakstu.

1752. gadā vācu ārsts Sulcers publicēja vēstījumu par jaunu parādību, ko viņš bija atklājis. Mēle, kas vienlaikus pieskaras diviem atšķirīgiem metāliem, izraisa savdabīgu skābu garšas sajūtu. Sulcers nepieņēma, ka šis novērojums ir sākums vissvarīgākajām zinātnes jomām - elektroķīmijai un elektrofizioloģijai.

Palielinājās interese par elektroenerģijas izmantošanu medicīnā. Ruānas akadēmija izsludināja konkursu par labāko darbu par tēmu: "Nosakiet pakāpi un nosacījumus, kādos jūs varat paļauties uz elektrību slimību ārstēšanā." Pirmā balva tika piešķirta Maratam, pēc profesijas ārstam, kura vārds iegāja Francijas revolūcijas vēsturē. Marata darba parādīšanās bija savlaicīga, jo elektrības izmantošana ārstēšanai nebija bez mistikas un viltības. Kāds Mesmers, izmantojot modernās zinātniskās teorijas par dzirksteļojošām elektriskām mašīnām, sāka apgalvot, ka 1771. gadā viņš atradis universālu. Medicīniska iekārta- "dzīvnieku" magnētisms, kas iedarbojas uz pacientu no attāluma. Viņi atvēra īpašus medicīnas kabinetus, kur atradās pietiekami augsta sprieguma elektrostatiskās iekārtas. Pacientam nācās pieskarties aparāta daļām, kas nes strāvu, kamēr viņš juta elektriskās strāvas triecienu. Acīmredzot gadījumi, kad Mesmera "medicīnas" kabinetos ir pozitīvā ietekme, ir skaidrojami ne tikai ar elektrošoka kairinošo iedarbību, bet arī ar ozona darbību, kas parādās telpās, kur darbojās elektrostatiskās iekārtas, un minētajām parādībām. agrāk. Var būt pozitīva ietekme uz dažiem pacientiem un baktēriju satura izmaiņas gaisā gaisa jonizācijas ietekmē. Bet Mesmeram par to nebija aizdomas. Pēc postošajām neveiksmēm, par kurām Marats savlaicīgi brīdināja savā darbā, Mesmers pazuda no Francijas. Ar lielākā franču fiziķa Lavuazjē līdzdalību izveidotā valdības komisija Mesmera "medicīnisko" darbību izmeklēšanai nespēja izskaidrot elektrības pozitīvo ietekmi uz cilvēkiem. Ārstēšana ar elektrību Francijā uz laiku tika pārtraukta.

4 Strīds starp Galvani un Volta

Un tagad mēs runāsim par pētījumiem, kas veikti gandrīz divus simtus gadus pēc Gilberta darba publicēšanas. Tie ir saistīti ar itāļu anatomijas un medicīnas profesora Luidži Galvani un itāļu fizikas profesora Alesandro Voltas vārdiem.

Buloņas universitātes anatomijas laboratorijā Luidži Galvani veica eksperimentu, kura apraksts šokēja zinātniekus visā pasaulē. Uz laboratorijas galda tika preparētas vardes. Eksperimenta uzdevums bija demonstrēt un novērot kailus, viņu ekstremitāšu nervus. Uz šī galda atradās elektrostatiskā iekārta, ar kuras palīdzību tika radīta un pētīta dzirkstele. Lūk, paša Luidži Galvani izteikumi no viņa darba "Par elektriskajiem spēkiem muskuļu kustību laikā": "... Viens no maniem palīgiem nejauši ļoti viegli ar smaili pieskārās vardes iekšējiem augšstilba nerviem. Vardes pēda strauji raustījās." Un tālāk: "... Tas izdodas, kad no mašīnas kondensatora tiek izvilkta dzirkstele."

Šo parādību var izskaidrot šādi. Mainīgs elektriskais lauks iedarbojas uz gaisa atomiem un molekulām dzirksteles rašanās zonā, kā rezultātā tie iegūst elektrisko lādiņu, pārstāj būt neitrāli. Iegūtie joni un elektriski lādētās molekulas izplatās noteiktā, salīdzinoši nelielā attālumā no elektrostatiskās iekārtas, jo, pārvietojoties, saduroties ar gaisa molekulām, tie zaudē savu lādiņu. Tajā pašā laikā tie var uzkrāties uz metāla priekšmetiem, kas ir labi izolēti no zemes virsmas, un tiek izlādēti, ja notiek vadoša elektriskā ķēde uz zemi. Grīda laboratorijā bija sausa, koka. Viņš labi izolēja telpu, kurā strādāja Galvani, no zemes. Priekšmets, uz kura sakrājās lādiņi, bija metāla skalpelis. Pat neliels skalpeļa kontakts ar vardes nervu izraisīja uz skalpeļa uzkrātās statiskās elektrības "izlādi", izraisot ķepas atvilkšanos bez jebkādiem mehāniskiem bojājumiem. Pats par sevi elektrostatiskās indukcijas izraisītās sekundārās izlādes fenomens jau tolaik bija zināms.

Spožs eksperimentētāja un diriģenta talants liels skaits daudzpusīgie pētījumi ļāva Galvani atklāt vēl vienu svarīgu parādību elektrotehnikas tālākai attīstībai. Ir eksperiments par atmosfēras elektrības izpēti. Citējot pašu Galvani: "... Noguris... veltīgas gaidīšanas... sāka... spiest muguras smadzenēs iespraustos vara āķus pret dzelzs stieņiem - vardei sarāvās kājas." Eksperimenta rezultāti, kas veikti ne vairs ārā, bet gan iekštelpās, kur nebija nevienas strādājošas elektrostatiskās iekārtas, apstiprināja, ka vardes muskuļa kontrakcija, kas līdzīga elektrostatiskās mašīnas dzirksteles izraisītai kontrakcijai, notiek, kad ķermenis vardei vienlaikus pieskaras divi dažādi metāla priekšmeti - stieple un vara, sudraba vai dzelzs plāksne. Pirms Galvani neviens šādu parādību nebija novērojis. Pamatojoties uz novērojumu rezultātiem, viņš izdara drosmīgu, nepārprotamu secinājumu. Ir vēl viens elektroenerģijas avots, tā ir "dzīvnieku" elektrība (termins ir līdzvērtīgs terminam "dzīvu audu elektriskā aktivitāte"). Dzīvs muskulis, apgalvoja Galvani, ir kondensators kā Leidenas burka, un tajā uzkrājas pozitīva elektrība. Vardes nervs kalpo kā iekšējais "vadītājs". Piestiprinot muskulim divus metāla vadītājus, plūst elektriskā strāva, kas, tāpat kā dzirkstele no elektrostatiskās iekārtas, izraisa muskuļu kontrakciju.

Galvani eksperimentēja, lai iegūtu nepārprotamu rezultātu tikai uz varžu muskuļiem. Iespējams, tieši tas viņam ļāva ierosināt kā elektrības daudzuma mērītāju izmantot vardes pēdas "fizioloģisko preparātu". Elektroenerģijas daudzuma mērs, kuram kalpoja šāds fizioloģiskais rādītājs, bija ķepas pacelšanas un krišanas aktivitāte, kad tā saskaras ar metāla plāksni, kurai vienlaikus pieskārās āķis, kas iziet cauri muguras smadzenēm. varde, un ķepas pacelšanas biežums laika vienībā. Kādu laiku šādu fizioloģisko indikatoru izmantoja pat ievērojami fiziķi un jo īpaši Georgs Ohm.

Galvani elektrofizioloģiskais eksperiments ļāva Alesandro Voltam izveidot pirmo elektroķīmisko avotu elektriskā enerģija, kas savukārt atklāja jaunu ēru elektrotehnikas attīstībā.

Alesandro Volta bija viens no pirmajiem, kurš novērtēja Galvani atklājumu. Viņš ar lielu rūpību atkārto Galvani eksperimentus un saņem daudz datu, kas apstiprina viņa rezultātus. Bet jau savos pirmajos rakstos "Par dzīvnieku elektrību" un 1792. gada 3. aprīļa vēstulē doktoram Boronio Volta atšķirībā no Galvani, kurš novērotās parādības interpretē no "dzīvnieku" elektrības viedokļa, izceļ ķīmisko un fizikālo. parādības. Volta atklāj, cik svarīgi šajos eksperimentos ir izmantot dažādus metālus (cinku, varu, svinu, sudrabu, dzelzi), starp kuriem tiek likts ar skābi samitrināts audums.

Lūk, ko raksta Volta: "Galvana eksperimentos varde ir elektrības avots. Tomēr, kas ir varde vai kāds dzīvnieks vispār? Pirmkārt, tie ir nervi un muskuļi, un tajos ir dažādi ķīmiskie savienojumi. Ja sadalītas vardes nervi un muskuļi ir savienoti ar diviem atšķirīgiem metāliem, tad, kad šāda ķēde ir aizvērta, izpaužas elektrisks efekts. Manā pēdējā eksperimentā piedalījās arī divi atšķirīgi metāli - tie ir tērauds (svins) un sudrabs, un šķidruma lomu spēlēja mēles siekalas. Noslēdzot ķēdi ar savienojošo plāksni, es radīju apstākļus nepārtrauktai elektriskā šķidruma kustībai no vienas vietas uz otru. Bet es varēju šos pašus metāla priekšmetus vienkārši nolaist ūdenī vai siekalām līdzīgā šķidrumā? Un kā ar "dzīvnieku" elektrību?"

Volta veiktie eksperimenti ļauj formulēt secinājumu, ka elektriskās iedarbības avots ir dažādu metālu ķēde, kad tie nonāk saskarē ar drānu, kas ir mitra vai iemērc skābes šķīdumā.

Vienā no vēstulēm savam draugam ārstam Vazagi (atkal piemērs ārsta interesei par elektrību) Volta rakstīja: “Es jau sen esmu pārliecināts, ka visa darbība nāk no metāliem, no kuriem saskaroties elektriskais šķidrums nonāk mitrā. vai ūdeņains ķermenis.Uz šī pamata uzskatu, ka viņam ir tiesības visas jaunās elektriskās parādības attiecināt uz metāliem un nosaukumu "dzīvnieku elektrība" aizstāt ar izteicienu "metāla elektrība".

Pēc Volta teiktā, varžu kājas ir jutīgs elektroskops. Vēsturisks strīds izcēlās starp Galvani un Voltu, kā arī starp viņu sekotājiem - strīds par "dzīvnieku" vai "metāla" elektrību.

Galvani nepadevās. Viņš pilnībā izslēdza metālu no eksperimenta un pat izdalīja vardes ar stikla nažiem. Izrādījās, ka pat šajā eksperimentā vardes augšstilba nerva saskare ar muskuļu izraisīja skaidri pamanāmu, lai gan daudz mazāku, nekā ar metālu piedalīšanos, kontrakciju. Šī bija pirmā bioelektrisko parādību fiksācija, uz kuras balstās mūsdienu sirds un asinsvadu un vairāku citu cilvēka sistēmu elektrodiagnostika.

Volta cenšas atšķetināt atklāto neparasto parādību būtību. Viņa priekšā viņš skaidri formulē šādu problēmu: "Kāds ir elektrības rašanās cēlonis?" Es jautāju sev tāpat kā katrs no jums to darītu. Pārdomas noveda pie viena risinājuma: no kontakta ar diviem atšķirīgiem metāliem, piemēram, sudraba un cinka, tiek izjaukts elektrības līdzsvars abos metālos Metālu saskares vietā pozitīvā elektrība plūst no sudraba uz cinku un uzkrājas uz pēdējā, savukārt negatīvā elektrība kondensējas uz sudraba. . Tas nozīmē, ka elektriskā viela pārvietojas noteiktā virzienā. Uzklājot vienu virs otras sudraba un cinka plāksnes bez starplikas, tas ir, cinka plāksnes bija saskarē ar sudraba plāksnēm, tad to kopējais efekts tika samazināts līdz nulle. Lai uzlabotu elektrisko efektu vai to apkopotu, katra cinka plāksne jāsaskaras tikai ar vienu sudrabu un secīgi jāsaskaita. vairāk pāru. Tas tiek panākts tieši ar to, ka uz katras cinka plāksnes uzlieku slapju auduma gabalu, tādējādi atdalot to no nākamā pāra sudraba plāksnītes." Liela daļa Volta teiktā nezaudē savu nozīmi arī tagad, ņemot vērā mūsdienu zinātnes idejas.

Diemžēl šis strīds traģiski tika pārtraukts. Napoleona armija okupēja Itāliju. Par atteikšanos zvērēt uzticību jaunajai valdībai Galvani zaudēja krēslu, tika atlaists un drīz pēc tam nomira. Otrs strīda dalībnieks Volta pārdzīvoja abu zinātnieku atklājumu pilnīgu atzīšanu. Vēsturiskā strīdā abiem bija taisnība. Biologs Galvani iegāja zinātnes vēsturē kā bioelektrības pamatlicējs, fiziķis Volta - kā elektroķīmisko strāvas avotu pamatlicējs.

4. V. V. Petrova eksperimenti. Elektrodinamikas sākums

Medicīnas un ķirurģijas akadēmijas (tagad S. M. Kirova vārdā nosauktā Militārās medicīnas akadēmija Ļeņingradā) fizikas profesora akadēmiķa V. V. Petrova darbs noslēdz "dzīvnieku" un "metāla" elektrības zinātnes pirmo posmu.

V. V. Petrova darbībai bija milzīga ietekme uz zinātnes attīstību par elektroenerģijas izmantošanu medicīnā un bioloģijā mūsu valstī. Medicīnas un ķirurģijas akadēmijā viņš izveidoja fizikas kabinetu, kas aprīkots ar izcilu aprīkojumu. Strādājot tajā, Petrovs uzbūvēja pasaulē pirmo elektroķīmisko augstsprieguma elektroenerģijas avotu. Novērtējot šī avota spriegumu pēc tajā iekļauto elementu skaita, var pieņemt, ka spriegums sasniedza 1800–2000 V pie aptuveni 27–30 W jaudas. Šis universālais avots ļāva V. V. Petrovam īsā laika posmā veikt desmitiem pētījumu, kas pavēra dažādus elektroenerģijas izmantošanas veidus dažādās jomās. V. V. Petrova vārds parasti tiek saistīts ar jauna apgaismojuma avota, proti, elektriskā, rašanos, pamatojoties uz efektīvi darbojošos elektriskā loka. 1803. gadā V. V. Petrovs iepazīstināja ar savu pētījumu rezultātiem grāmatā "Galvanisko-voltiešu eksperimentu ziņas". Šī ir pirmā mūsu valstī izdotā grāmata par elektroenerģiju. Šeit tas tika pārpublicēts 1936. gadā.

Šajā grāmatā svarīga ir ne tikai elektropētniecība, bet arī elektriskās strāvas attiecības un mijiedarbības ar dzīvu organismu izpētes rezultāti. Petrovs parādīja, ka cilvēka ķermenis ir spējīgs elektrizēties un galvaniskais-voltiskais akumulators, kas sastāv no daudziem elementiem, ir bīstams cilvēkiem; patiesībā viņš paredzēja iespēju izmantot elektrību fizikālajā terapijā.

V. V. Petrova pētījumu ietekme uz elektrotehnikas un medicīnas attīstību ir liela. Viņa darbs "Ziņas par Galvaniskās-Voltas eksperimentiem", kas tulkots latīņu valodā, kopā ar krievu izdevumu rotā daudzu Eiropas valstu nacionālās bibliotēkas. V.V.Petrova izveidotā elektrofizikālā laboratorija ļāva akadēmijas zinātniekiem 19.gadsimta vidū plaši izvērst pētījumus elektrības izmantošanas ārstniecībā jomā. Militārās medicīnas akadēmija šajā virzienā ir ieņēmusi vadošās pozīcijas ne tikai mūsu valsts, bet arī Eiropas institūciju vidū. Pietiek minēt profesoru V. P. Egorova, V. V. Ļebedinska, A. V. Ļebedinska, N. P. Khlopina, S. A. Ļebedeva vārdus.

Ko elektroenerģijas izpētē ienesa 19. gadsimts? Pirmkārt, beidzās medicīnas un bioloģijas monopols uz elektroenerģiju. Galvani, Volta, Petrovs tam lika pamatus. 19. gadsimta pirmā puse un vidus elektrotehnikā iezīmējās ar lieliem atklājumiem. Šie atklājumi ir saistīti ar dāņa Hansa Orsteda, franču Dominika Arago un Andrē Ampēra, vācieša Georga Oma, angļa Mihaela Faradeja, mūsu tautiešu Borisa Jakobi, Emīla Lenca un Pāvela Šilinga un daudzu citu zinātnieku vārdiem.

Īsi aprakstīsim svarīgākos no šiem atklājumiem, kas ir tieši saistīti ar mūsu tēmu. Orsteds bija pirmais, kurš izveidoja pilnīgu saistību starp elektriskajām un magnētiskajām parādībām. Eksperimentējot ar galvanisko elektrību (tā tolaik sauca elektriskās parādības, kas rodas no elektroķīmiskiem strāvas avotiem, atšķirībā no elektrostatiskās mašīnas izraisītajām parādībām), Orsteds atklāja magnētiskā kompasa adatas novirzes, kas atrodas netālu no elektriskās strāvas avota (galvaniskā akumulatora). ) īssavienojuma un elektriskās ķēdes pārrāvuma brīdī. Viņš atklāja, ka šī novirze ir atkarīga no magnētiskā kompasa atrašanās vietas. Lielais Orsteda nopelns ir tas, ka viņš pats novērtēja viņa atklātās parādības nozīmi. Šķietami nesatricināmas vairāk nekā divsimt gadu, uz Gilberta darbiem balstītās idejas par magnētisko un elektrisko parādību neatkarību sabruka. Orsteds saņēma uzticamu eksperimentālu materiālu, uz kura pamata viņš raksta, un pēc tam izdod grāmatu "Eksperimenti, kas saistīti ar elektriskā konflikta darbību uz magnētiskās adatas". Īsumā viņš formulē savu sasniegumu šādi: "Galvaniskā elektrība, ejot no ziemeļiem uz dienvidiem pa brīvi piekārtu magnētisko adatu, novirza savu ziemeļu galu uz austrumiem un, ejot tajā pašā virzienā zem adatas, novirza to uz rietumiem. "

Franču fiziķis Andrē Ampērs skaidri un dziļi atklāja Orsteda eksperimenta nozīmi, kas ir pirmais ticamais magnētisma un elektrības saistību pierādījums. Ampērs bija ļoti daudzpusīgs zinātnieks, izcils matemātikā, viņam patika ķīmija, botānika un antīkā literatūra. Viņš bija lielisks zinātnisko atklājumu popularizētājs. Ampera nopelnus fizikas jomā var formulēt šādi: viņš elektrības doktrīnā izveidoja jaunu sadaļu - elektrodinamika, kas aptver visas kustīgās elektrības izpausmes. Ampère kustīgo elektrisko lādiņu avots bija galvaniskais akumulators. Noslēdzot ķēdi, viņš saņēma elektrisko lādiņu kustību. Ampere parādīja, ka elektriskie lādiņi miera stāvoklī (statiskā elektrība) neiedarbojas uz magnētisko adatu – tie to nenovirza. Mūsdienīgi runājot, Ampère spēja atklāt pāreju (elektriskās ķēdes ieslēgšanas) nozīmi.

Maikls Faradejs pabeidz Orsteda un Ampera atklājumus – rada saskaņotu loģisku elektrodinamikas doktrīnu. Tajā pašā laikā viņam pieder vairāki neatkarīgi lieli atklājumi, kas neapšaubāmi būtiski ietekmēja elektrības un magnētisma izmantošanu medicīnā un bioloģijā. Maikls Faradejs nebija tāds matemātiķis kā Ampērs; savās daudzajās publikācijās viņš neizmantoja nevienu analītisko izteiksmi. Eksperimentētāja, apzinīga un strādīga talants ļāva Faradejam kompensēt matemātiskās analīzes trūkumu. Faradejs atklāj indukcijas likumu. Kā viņš pats teica: "Es atradu veidu, kā pārvērst elektrību magnētismā un otrādi." Viņš atklāj sevis indukciju.

Faradeja lielākā pētījuma pabeigšana ir likumu atklāšana par elektriskās strāvas pāreju caur vadošiem šķidrumiem un pēdējo ķīmisko sadalīšanos, kas notiek elektriskās strāvas ietekmē (elektrolīzes fenomens). Faradejs formulē pamatlikumu šādi: “Vielas daudzums, kas atrodas uz šķidrumā iegremdētām vadošām plāksnēm (elektrodiem), ir atkarīgs no strāvas stipruma un no tās pārteces laika: jo lielāka ir strāvas stiprums un jo ilgāk tā iet. , lielāks daudzums vielas tiks izlaistas šķīdumā.

Krievija izrādījās viena no valstīm, kurā Oersted, Arago, Ampere un, pats galvenais, Faraday atklājumi atrada tiešu attīstību un praktisku pielietojumu. Boriss Jakobijs, izmantojot elektrodinamikas atklājumus, izveido pirmo kuģi ar elektromotoru. Emīlam Lencam pieder vairāki darbi, kas rada lielu praktisku interesi dažādās elektrotehnikas un fizikas jomās. Viņa vārds parasti tiek saistīts ar elektriskās enerģijas termiskā ekvivalenta likuma atklāšanu, ko sauc par Džoula-Lenca likumu. Turklāt Lencs izveidoja likumu, kas nosaukts viņa vārdā. Ar to beidzas elektrodinamikas pamatu radīšanas periods.

1 Elektrības izmantošana medicīnā un bioloģijā 19. gs

P. N. Jabločkovs, paralēli novietojot divas ogles, kas atdalītas ar kūstošu smērvielu, izveido elektrisko sveci - vienkāršu elektriskās gaismas avotu, kas var apgaismot telpu vairākas stundas. Jabločkova svece kalpoja trīs vai četrus gadus, atrodot pielietojumu gandrīz visās pasaules valstīs. Tas tika aizstāts ar izturīgāku kvēlspuldzi. Visur tiek radīti elektriskie ģeneratori, arī baterijas kļūst plaši izplatītas. Palielinās elektroenerģijas pielietojuma jomas.

Populāra kļūst arī elektrības izmantošana ķīmijā, kuras iniciators bija M. Faradejs. Vielas kustība - lādiņnesēju kustība - atrada vienu no pirmajiem pielietojumiem medicīnā, lai cilvēka organismā ievadītu atbilstošos ārstnieciskos savienojumus. Metodes būtība ir šāda: marli vai citus audus piesūcina ar vēlamo ārstniecisko savienojumu, kas kalpo kā blīve starp elektrodiem un cilvēka ķermeni; tas atrodas uz apstrādājamajām ķermeņa zonām. Elektrodi ir savienoti ar līdzstrāvas avotu. Šāda ārstniecisko savienojumu ievadīšanas metode, kas pirmo reizi izmantota 19. gadsimta otrajā pusē, joprojām ir plaši izplatīta. To sauc par elektroforēzi vai jonoforēzi. Par elektroforēzes praktisko pielietojumu lasītājs var uzzināt piektajā nodaļā.

Sekoja vēl viens praktiskajai medicīnai ļoti svarīgs atklājums elektrotehnikas jomā. 1879. gada 22. augustā angļu zinātnieks Krūkss ziņoja par saviem pētījumiem par katodstariem, par kuriem tolaik kļuva zināms:

Kad augstsprieguma strāva tiek izlaista caur cauruli ar ļoti retu gāzi, no katoda izplūst daļiņu plūsma, kas steidzas ar milzīgu ātrumu. 2. Šīs daļiņas pārvietojas stingri taisnā līnijā. 3. Šī starojuma enerģija var radīt mehānisku darbību. Piemēram, lai pagrieztu nelielu pagrieziena galdu, kas novietots tā ceļā. 4. Izstarojošo enerģiju novirza magnēts. 5. Vietās, kur nokrīt izstarojošā viela, attīstās siltums. Ja katodam tiek piešķirta ieliekta spoguļa forma, tad šī spoguļa fokusā var izkausēt pat tādus ugunsizturīgus sakausējumus kā, piemēram, irīdija un platīna sakausējumu. 6. Katoda stari - materiālo ķermeņu plūsma ir mazāka par atomu, proti, negatīvās elektrības daļiņas.

Šie ir pirmie soļi, sagaidot lielu jaunu atklājumu, ko izdarījis Vilhelms Konrāds Rentgens. Rentgens atklāja principiāli atšķirīgu starojuma avotu, ko viņš sauca par rentgena stariem (X-Ray). Vēlāk šos starus sauca par rentgena stariem. Rentgena vēstījums izraisīja sensāciju. Visās valstīs daudzas laboratorijas sāka reproducēt Rentgena uzstādījumus, atkārtot un attīstīt viņa pētījumus. Šis atklājums izraisīja īpašu interesi ārstu vidū.

Fizikālajām laboratorijām, kurās tika izveidotas Rentgena rentgenstaru uztveršanai izmantotās iekārtas, uzbruka ārsti, viņu pacienti, kuriem radās aizdomas, ka viņi savā ķermenī ir norijuši adatas, metāla pogas u.c.. Medicīnas vēsturē tik strauji nebija zināms atklājumu praktiskā īstenošana elektriskā jomā, kā tas notika ar jauno diagnostikas rīku - rentgenstari.

Interesē rentgens uzreiz un Krievijā. Vēl nav bijušas oficiālas zinātniskas publikācijas, apskati par tām, precīzi dati par iekārtu, parādījās tikai īsa ziņa par Rentgena ziņojumu, un netālu no Sanktpēterburgas, Kronštatē, radio izgudrotājs Aleksandrs Stepanovičs Popovs jau sāk veidot pirmais mājas rentgena aparāts. Par to ir maz zināms. Par A. S. Popova lomu pirmo sadzīves rentgena iekārtu izstrādē, to ieviešanu, iespējams, pirmo reizi kļuva zināms no F. Veitkova grāmatas. To ļoti veiksmīgi papildināja izgudrotāja meita Jekaterina Aleksandrovna Kjandska-Popova, kura kopā ar V. Tomātu žurnālā "Zinātne un dzīve" publicēja rakstu "Radio un rentgena izgudrotājs" (1971, Nr. . 8).

Jaunie sasniegumi elektrotehnikā ir attiecīgi paplašinājuši iespējas pētīt "dzīvnieku" elektroenerģiju. Matteuchi, izmantojot tajā laikā izveidoto galvanometru, pierādīja, ka muskuļa dzīves laikā rodas elektriskais potenciāls. Pārgriežot muskuļu pāri šķiedrām, viņš savienoja to ar vienu no galvanometra poliem, bet savienoja muskuļa garenisko virsmu ar otru polu un saņēma potenciālu diapazonā no 10-80 mV. Potenciāla vērtību nosaka muskuļu veids. Pēc Matteuchi teiktā, "biotoks plūst" no garenvirsmas uz šķērsgriezumu, un šķērsgriezums ir elektronnegatīvs. Šo kuriozo faktu apstiprināja vairāku pētnieku veiktie eksperimenti ar dažādiem dzīvniekiem – bruņurupučiem, trušiem, žurkām un putniem, no kuriem īpaši jāizceļ vācu fiziologi Dubuā-Reimonds, Hermans un mūsu tautietis V. Ju.Čagovecs. Peltjē 1834. gadā publicēja darbu, kurā izklāstīti pētījuma rezultāti par biopotenciālu mijiedarbību ar plūsmu caur dzīviem audiem. līdzstrāva. Izrādījās, ka biopotenciālu polaritāte šajā gadījumā mainās. Mainās arī amplitūdas.

Tajā pašā laikā tika novērotas arī fizioloģisko funkciju izmaiņas. Fiziologu, biologu, ārstu laboratorijās parādās elektriskie mērinstrumenti, kuriem ir pietiekama jutība un atbilstošas ​​mērījumu robežas. Tiek uzkrāts liels un daudzpusīgs eksperimentāls materiāls. Ar to beidzas elektrības izmantošanas aizvēsture medicīnā un "dzīvnieku" elektrības izpēte.

Izskats fiziskās metodes, primārās bioinformācijas nodrošināšana, elektrisko mērierīču modernā attīstība, informācijas teorija, autometrija un telemetrija, mērījumu integrācija – tas iezīmē jaunu vēsturisku posmu elektroenerģijas izmantošanas zinātnes, tehnikas un biomedicīnas jomās.

2 Staru terapijas vēsture un diagnostika

Deviņpadsmitā gadsimta beigās ļoti svarīgi atklājumi. Pirmo reizi cilvēks ar savu aci varēja redzēt kaut ko, kas slēpjas aiz barjeras, kas ir necaurredzama redzamai gaismai. Konrāds Rentgens atklāja tā sauktos rentgena starus, kas varēja iekļūt optiski necaurspīdīgās barjerās un radīt aiz tiem paslēptu objektu ēnu attēlus. Tika atklāts arī radioaktivitātes fenomens. Jau 20. gadsimtā, 1905. gadā, Eindhovena pierādīja sirds elektrisko aktivitāti. No šī brīža sāka attīstīties elektrokardiogrāfija.

Ārsti sāka saņemt arvien vairāk informācijas par šo stāvokli iekšējie orgāni pacienti, kurus viņi nevarēja novērot bez atbilstošām ierīcēm, kuras radījuši inženieri, pamatojoties uz fiziķu atklājumiem. Beidzot ārsti ieguva iespēju novērot iekšējo orgānu darbību.

Līdz Otrā pasaules kara sākumam planētas vadošie fiziķi, pat pirms parādījās informācija par smago atomu skaldīšanu un kolosālu enerģijas izdalīšanos šajā gadījumā, nonāca pie secinājuma, ka ir iespējams radīt mākslīgu radioaktīvu. izotopi. Radioaktīvo izotopu skaits neaprobežojas tikai ar dabā zināmiem radioaktīviem elementiem. Tie ir pazīstami ar visiem periodiskās tabulas ķīmiskajiem elementiem. Zinātnieki varēja izsekot to ķīmiskajai vēsturei, netraucējot pētāmā procesa gaitu.

Vēl divdesmitajos gados tika mēģināts izmantot dabiski radioaktīvos izotopus no rādija saimes, lai noteiktu asinsrites ātrumu cilvēkiem. Bet šāda veida pētījumi netika plaši izmantoti pat zinātniskiem nolūkiem. Plašāk radioaktīvie izotopi tika izmantoti medicīniskajos pētījumos, tostarp diagnostikā, piecdesmitajos gados pēc kodolreaktoru izveides, kuros bija diezgan viegli iegūt augstas aktivitātes mākslīgi radioaktīvos izotopus.

Slavenākais piemērs vienam no pirmajiem mākslīgi radioaktīvo izotopu lietojumiem ir joda izotopu izmantošana vairogdziedzera pētījumos. Metode ļāva izprast vairogdziedzera slimību (goiter) cēloni noteiktām dzīvesvietām. Ir pierādīta saistība starp joda saturu uzturā un vairogdziedzera slimību. Šo pētījumu rezultātā mēs patērējam galda sāls, kurā apzināti tiek ieviestas neaktīvā joda piedevas.

Sākumā, lai pētītu radionuklīdu izplatību orgānā, tika izmantoti atsevišķi scintilācijas detektori, kas skenēja pētāmo orgānu punktu pa punktam, t.i. skenēja to, virzoties pa meander līniju pāri visam pētāmajam orgānam. Šādu pētījumu sauca par skenēšanu, un tam izmantotās ierīces sauca par skeneriem (skeneriem). Attīstoties pozicionāli jutīgiem detektoriem, kas papildus nokritušā gamma kvanta reģistrēšanas faktam noteica arī tā iekļūšanas koordinātu detektorā, radās iespēja apskatīt visu pētāmo orgānu uzreiz, nekustinot detektoru. pāri tam. Šobrīd radionuklīdu izplatības attēla iegūšanu pētāmajā orgānā sauc par scintigrāfiju. Lai gan, vispārīgi runājot, termins scintigrāfija tika ieviests 1955. gadā (Andrews et al.) un sākotnēji attiecās uz skenēšanu. No sistēmām ar stacionāriem detektoriem visplašāk ir izmantota tā sauktā gamma kamera, ko Anger pirmo reizi ierosināja 1958. gadā.

Gamma kamera ļāva ievērojami samazināt attēla iegūšanas laiku un saistībā ar to izmantot radionuklīdus ar īsāku mūžu. Īslaicīgu radionuklīdu lietošana ievērojami samazina subjekta ķermeņa starojuma iedarbības devu, kas ļāva palielināt pacientiem ievadīto radiofarmaceitisko līdzekļu aktivitāti. Šobrīd, izmantojot Ts-99t, viena attēla iegūšanas laiks ir sekundes daļa. Tik īsi laiki viena kadra iegūšanai noveda pie dinamiskās scintigrāfijas rašanās, kad pētījuma laikā tiek iegūti vairāki secīgi pētāmā orgāna attēli. Šādas secības analīze ļauj noteikt aktivitātes izmaiņu dinamiku gan orgānā kopumā, gan atsevišķās tā daļās, t.i., ir dinamisko un scintigrāfisko pētījumu kombinācija.

Attīstoties tehnikai radionuklīdu izplatības attēlu iegūšanai pētāmajā orgānā, radās jautājums par radiofarmaceitisko preparātu izplatības novērtēšanas metodēm pētāmajā zonā, īpaši dinamiskajā scintigrāfijā. Skenogrammas tika apstrādātas galvenokārt vizuāli, kas, attīstoties dinamiskajai scintigrāfijai, kļuva nepieņemami. Galvenā problēma bija neiespējamība izveidot līknes, kas atspoguļotu radiofarmaceitiskās aktivitātes izmaiņas pētāmajā orgānā vai tā atsevišķās daļās. Protams, var atzīmēt vairākus iegūto scintigrammu trūkumus - statistiskā trokšņa klātbūtni, neiespējamību atņemt apkārtējo orgānu un audu fonu, neiespējamību iegūt kopsavilkuma attēlu dinamiskajā scintigrāfijā, pamatojoties uz vairākiem secīgiem kadriem. .

Tas viss noveda pie datorizētu scintigrammu digitālās apstrādes sistēmu rašanās. 1969. gadā Jinuma u.c. izmantoja datora iespējas scintigrammu apstrādei, kas ļāva iegūt ticamāku diagnostikas informāciju un daudz lielākā apjomā. Šajā sakarā radionuklīdu diagnostikas nodaļu praksē sāka ļoti intensīvi ieviest datorizētas scintigrāfiskās informācijas vākšanas un apstrādes sistēmas. Šādas nodaļas kļuva par pirmajām praktiskajām medicīnas nodaļām, kurās plaši tika ieviesti datori.

Digitālo sistēmu izstrāde scintigrāfiskās informācijas vākšanai un apstrādei, kuras pamatā ir dators, lika pamatus medicīniskās diagnostikas attēlu apstrādes principiem un metodēm, kuras tika izmantotas arī ar citiem medicīniskiem un fizikāliem principiem iegūto attēlu apstrādē. Tas attiecas uz rentgena attēliem, ultraskaņas diagnostikā iegūtajiem attēliem un, protams, datortomogrāfiju. No otras puses, datortomogrāfijas metožu attīstība savukārt noveda pie emisijas tomogrāfu - gan viena fotona, gan pozitronu - radīšanas. Augsto tehnoloģiju attīstība radioaktīvo izotopu izmantošanai medicīniskās diagnostikas pētījumos un to pieaugošā izmantošana klīniskajā praksē noveda pie neatkarīgas radioizotopu diagnostikas medicīnas disciplīnas rašanās, ko vēlāk pēc starptautiskās standartizācijas sauca par radionuklīdu diagnostiku. Nedaudz vēlāk parādījās kodolmedicīnas koncepcija, kas apvienoja radionuklīdu izmantošanas metodes gan diagnostikai, gan terapijai. Attīstoties radionuklīdu diagnostikai kardioloģijā (attīstītajās valstīs līdz 30% no kopējā radionuklīdu pētījumu skaita kļuva par kardioloģiskiem), parādījās termins kodolkardioloģija.

Vēl viens ekskluzīvs svarīga grupa pētījumi, kuros izmanto radionuklīdus, ir in vitro pētījumi. Šāda veida pētījumi neparedz radionuklīdu ievadīšanu pacienta organismā, bet izmanto radionuklīdu metodes, lai noteiktu hormonu, antivielu, zāļu un citu klīniski nozīmīgu vielu koncentrāciju asins vai audu paraugos. Turklāt mūsdienu bioķīmija, fizioloģija un molekulārā bioloģija nevar pastāvēt bez radioaktīvo marķieru un radiometrijas metodēm.

Mūsu valstī kodolmedicīnas metožu masveida ieviešana klīniskajā praksē sākās 50. gadu beigās pēc PSRS Veselības ministra rīkojuma (1959. gada 15. maija Nr. 248) par radioizotopu diagnostikas nodaļu izveidošanu g. lielās onkoloģiskās iestādes un standarta radioloģisko ēku celtniecība, dažas no tām joprojām darbojas. Būtiska loma bija arī PSKP CK un PSRS Ministru padomes 1960.gada 14.janvāra dekrētam Nr.58 "Par pasākumiem medicīniskās aprūpes turpmākai uzlabošanai un PSRS iedzīvotāju veselības aizsardzībai. ", kas paredzēja plašu radioloģijas metožu ieviešanu medicīnas praksē.

Kodolmedicīnas straujā attīstība pēdējos gados ir radījusi radiologu un inženieru, kuri būtu speciālisti radionuklīdu diagnostikas jomā, trūkumu. Visu radionuklīdu metožu pielietošanas rezultāts ir atkarīgs no diviem svarīgiem punktiem: no detektēšanas sistēmas ar pietiekamu jutību un izšķirtspēju, no vienas puses, un no radiofarmaceitiskā preparāta, kas nodrošina pieņemamu uzkrāšanās līmeni vēlamajā orgānā vai audos, otru roku. Tāpēc ikvienam kodolmedicīnas jomas speciālistam ir jābūt dziļai izpratnei par radioaktivitātes un detektēšanas sistēmu fizikālo bāzi, kā arī zināšanām par radiofarmaceitisko preparātu ķīmiju un procesiem, kas nosaka to lokalizāciju atsevišķos orgānos un audos. Šī monogrāfija nav vienkāršs pārskats par sasniegumiem radionuklīdu diagnostikas jomā. Tajā ir daudz oriģinālmateriālu, kas ir tā autoru pētījumu rezultāts. CJSC "VNIIMP-VITA", Krievijas Medicīnas zinātņu akadēmijas Vēža centra, Veselības ministrijas Kardioloģijas pētniecības un ražošanas kompleksa Radioloģiskās aparatūras nodaļas izstrādātāju komandas ilggadēja kopīgā darba pieredze. Krievijas Federācija, Krievijas Medicīnas zinātņu akadēmijas Tomskas Zinātniskā centra Kardioloģijas pētniecības institūts, Krievijas Medicīnas fiziķu asociācija ļāva izskatīt radionuklīdu attēlveidošanas teorētiskos jautājumus, šādu metožu praktisko ieviešanu un visinformatīvāko iegūšanu. diagnostikas rezultāti klīniskajai praksei.

Medicīnas tehnoloģiju attīstība radionuklīdu diagnostikas jomā ir nesaraujami saistīta ar Sergeja Dmitrijeviča Kalašņikova vārdu, kurš ilgus gadus strādāja šajā virzienā Vissavienības Medicīnas instrumentācijas zinātniski pētnieciskajā institūtā un vadīja pirmās Krievijas tomogrāfijas izveidi. gamma kamera GKS-301.

5. Īsa ultraskaņas terapijas vēsture

Ultraskaņas tehnoloģija sāka attīstīties Pirmā pasaules kara laikā. Toreiz, 1914. gadā, izmēģinot jaunu ultraskaņas emitētāju lielā laboratorijas akvārijā, izcilais franču eksperimentālais fiziķis Pols Langevins atklāja, ka zivis, pakļaujoties ultraskaņai, uztraucas, slaucījās, tad nomierinājās, bet pēc kāda laika. viņi sāka mirt. Tā nejauši tika veikts pirmais eksperiments, no kura sākās ultraskaņas bioloģiskā efekta izpēte. XX gadsimta 20. gadu beigās. Pirmie mēģinājumi izmantot ultraskaņu medicīnā. Un 1928. gadā vācu ārsti jau izmantoja ultraskaņu, lai ārstētu cilvēku ausu slimības. 1934. gadā padomju otolaringologs E.I. Anohrienko ieviesa ultraskaņas metodi terapeitiskajā praksē un pirmais pasaulē veica kombinētu ārstēšanu ar ultraskaņu un elektrošoks. Drīz vien ultraskaņa tika plaši izmantota fizioterapijā, ātri iegūstot slavu kā ļoti iedarbīgs instruments. Pirms ultraskaņas izmantošanas cilvēku slimību ārstēšanā tās iedarbība tika rūpīgi pārbaudīta uz dzīvniekiem, bet jaunas metodes praktiskajā veterinārmedicīnā nonāca tikai pēc tam, kad tās tika plaši izmantotas medicīnā. Pirmās ultraskaņas iekārtas bija ļoti dārgas. Cenai, protams, nav nozīmes, runājot par cilvēku veselību, taču lauksaimnieciskajā ražošanā ar to ir jārēķinās, jo tai nevajadzētu būt nerentablai. Pirmās ultraskaņas ārstēšanas metodes balstījās uz tīri empīriskiem novērojumiem, tomēr paralēli ultraskaņas fizioterapijas attīstībai tika izstrādāti ultraskaņas bioloģiskās iedarbības mehānismu pētījumi. Viņu rezultāti ļāva veikt korekcijas ultraskaņas lietošanas praksē. Piemēram, 1940.-1950. gados tika uzskatīts, ka ultraskaņa ar intensitāti līdz 5 ... 6 W / kv.cm vai pat līdz 10 W / kv.cm ir efektīva terapeitiskiem nolūkiem. Taču drīz vien medicīnā un veterinārmedicīnā izmantotās ultraskaņas intensitātes sāka samazināties. Tātad divdesmitā gadsimta 60. gados. fizioterapijas ierīču radītās ultraskaņas maksimālā intensitāte ir samazinājusies līdz 2...3 W/kv.cm, un šobrīd ražotās ierīces izstaro ultraskaņu ar intensitāti, kas nepārsniedz 1 W/kv.cm. Bet mūsdienās medicīniskajā un veterinārajā fizioterapijā visbiežāk izmanto ultraskaņu ar intensitāti 0,05-0,5 W / kv.cm.

Secinājums

Protams, es nevarēju aptvert medicīnas fizikas attīstības vēsturi pilnā apmērā, jo pretējā gadījumā man par katru fizisko atklājumu nāktos runāt sīkāk. Bet tomēr es norādīju galvenos medus attīstības posmus. fiziķi: tā izcelsme nav 20. gadsimtā, kā daudzi uzskata, bet gan daudz agrāk, senos laikos. Šodien tā laika atklājumi mums šķitīs sīkumi, bet patiesībā tam laikam tas bija neapšaubāms izrāviens attīstībā.

Fiziķu ieguldījumu medicīnas attīstībā ir grūti pārvērtēt. Ņemsim Leonardo da Vinči, kurš aprakstīja locītavu kustību mehāniku. Objektīvi aplūkojot viņa pētījumus, var saprast, ka mūsdienu locītavu zinātne ietver lielāko daļu viņa darbu. Vai arī Hārvijs, kurš pirmais pierādīja asinsrites slēgšanu. Tāpēc man šķiet, ka mums vajadzētu novērtēt fiziķu ieguldījumu medicīnas attīstībā.

Izmantotās literatūras saraksts

1. "Ultraskaņas mijiedarbības ar bioloģiskiem objektiem pamati." Ultraskaņa medicīnā, veterinārmedicīnā un eksperimentālajā bioloģijā. (Autori: Akopjans V.B., Ershov Yu.A., rediģējis Shchukin S.I., 2005)

Radionuklīdu diagnostikas iekārtas un metodes medicīnā. Kalantarovs K.D., Kalašņikovs S.D., Kostiļevs V.A. un citi, red. Viktorova V.A.

Kharlamovs I.F. Pedagoģija. - M.: Gardariki, 1999. - 520 s; 391. lpp

Elektrība un cilvēks; Manoilovs V.E. ; Energoatomizdat 1998, 75.-92.lpp

Čeredņičenko T.V. Mūzika kultūras vēsturē. - Dolgoprudny: Allegro-press, 1994. 200. lpp

Senās Romas ikdiena caur baudas objektīvu, Žans Noels Robers, Jaunā gvarde, 2006, 61. lpp.

Platons. Dialogi; Doma, 1986, 693. lpp

Dekarts R. Darbi: 2 sējumos - 1. sēj. - M .: Doma, 1989. lpp. 280, 278

Platons. Dialogi - Timejs; Doma, 1986, 1085. lpp

Leonardo da Vinči. Izvēlētie darbi. 2 sējumos T.1. / Atkārtoti izdrukāt no ed. 1935 - M.: Ladomir, 1995.

Aristotelis. Darbi četros sējumos. T.1.Ed.V. F. Asmuss. M.,<Мысль>, 1976, 444., 441. lpp

Interneta resursu saraksts:

Skaņas terapija — Nag-Cho http://tanadug.ru/tibetan-medicine/healing/sound-healing

(ārstniecības datums 18.09.12.)

Fototerapijas vēsture - http://www.argo-shop.com.ua/article-172.html (aplūkots 21.09.12.)

Ugunsgrēka apstrāde - http://newagejournal.info/lechenie-ognem-ili-moksaterapia/ (aplūkots 21.09.12.)

Austrumu medicīna - (piekļuves datums 22.09.12.)://arenda-ceragem.narod2.ru/eto_nuzhno_znat/vostochnaya_meditsina_vse_luchshee_lyudyam

Bieži vien zinātniskie izgudrojumi patīkami pārsteidz un iedveš optimismu. Zemāk ir seši izgudrojumi, kas nākotnē varētu tikt plaši izmantoti un atvieglotu pacientu dzīvi. Lasi un brīnies!

izauguši asinsvadi

20 procenti cilvēku ASV katru gadu mirst no cigarešu smēķēšanas. Visbiežāk izmantotās smēķēšanas atmešanas metodes faktiski ir neefektīvas. Hārvardas universitātes pētnieki pētījuma laikā atklāja, ka nikotīna gumijas un plāksteri maz palīdzēja smēķētājiem ar aizbildņiem atmest smēķēšanu.

Nikotīna gumijas un plāksteri maz palīdz atmest smēķēšanu smagiem smēķētājiem, kuriem ir aizbildnis.

Uzņēmums Chrono Therapeutics, kas atrodas Heivardā, Kalifornijā, ASV, ir piedāvājis ierīci, kas apvieno gan viedtālruņa, gan sīkrīka tehnoloģijas. Savā darbībā tas ir līdzīgs apmetumam, taču tā efektivitāte ir daudzkārt palielināta. Smēķētāji uz plaukstas locītavas nēsā nelielu elektronisku ierīci, kas nikotīnu ievada organismā laiku pa laikam, bet tad, kad tas ir visvairāk nepieciešams pieredzējušam smēķētājam. No rīta pēc pamošanās un pēc ēšanas ierīce uzrauga smēķētāja “pīķa” brīžus, kad palielinās vajadzība pēc nikotīna, un nekavējoties reaģē uz to. Tā kā nikotīns var traucēt miegu, ierīce izslēdzas, kad cilvēks aizmieg.

Elektroniskais sīkrīks ir savienots ar lietojumprogrammu viedtālrunī. Viedtālrunī tiek izmantotas gamification metodes (spēļu pieejas, kas plaši tiek izmantotas datorspēlēs ne-spēļu procesos), lai palīdzētu lietotājiem izsekot veselības uzlabojumiem pēc cigarešu atmešanas, sniegt mājienus katrā jaunā posmā, . Tāpat lietotāji palīdz viens otram cīnīties ar kaitīgajiem ieradumiem, apvienojoties īpašā tīklā un apmainoties ar pārbaudītiem ieteikumiem. Chrono šogad plāno sīkāk izpētīt sīkrīku. Zinātnieki cer, ka produkts tirgū parādīsies pēc 1,5 gadiem.

Neiromodulācija artrīta un Krona slimības ārstēšanā

Mākslīgā nervu darbības kontrole (neiromodulācija) palīdzēs ārstēt tādas nopietnas slimības kā reimatoīdais artrīts un Krona slimība.Lai to panāktu, zinātnieki plāno uzbūvēt nelielu elektrisko stimulatoru netālu no klejotājnerva kaklā. Uzņēmums, kas atrodas Valensijā, Kalifornijā (ASV), savā darbā izmanto neiroķirurga Kevina J. Treisija atklājumu. Viņš apgalvo, ka ķermeņa vagusa nervs palīdz mazināt iekaisumu. Turklāt sīkrīka izgudrošanu pamudināja pētījumi, kas pierāda, ka cilvēkiem ar iekaisuma procesiem ir zema vagusa nerva aktivitāte.

SetPoint Medical izstrādā ierīci, kas izmanto elektrisko stimulāciju, lai ārstētu iekaisuma slimības, piemēram,. Pirmie SETPOINT izgudrojuma testi uz brīvprātīgajiem sāksies tuvāko 6-9 mēnešu laikā, stāsta uzņēmuma vadītājs Entonijs Arnolds.

Zinātnieki cer, ka ierīce samazinās vajadzību pēc zāles kam ir blakusparādības. "Tas ir imūnsistēmai," saka uzņēmuma vadītājs.

Mikroshēma palīdzēs jums pārvietoties ar paralīzi

Ohaio štata pētnieku mērķis ir palīdzēt paralizētiem cilvēkiem pārvietot rokas un kājas, izmantojot datora mikroshēmu. Tas savieno smadzenes tieši ar muskuļiem. Ierīce ar nosaukumu NeuroLife jau ir palīdzējusi kādam 24 gadus vecam četrkāršam vīrietim kustināt roku. Pateicoties izgudrojumam, pacients varēja turēt rokā kredītkarti un pārvilkt ar to pār lasītāju. Turklāt tagad jauneklis var lepoties ar ģitāras spēli videospēlē.

Ierīce, ko sauc par NeuroLife, palīdzēja vīrietim, kuram diagnosticēta kvadripleģija (kvadripleģija), kustināt roku. Pacients varēja turēt rokā kredītkarti un pārvilkt to pāri lasītājam. Viņš lepojas, ka spēlē ģitāru videospēlē.

Mikroshēma pārraida smadzeņu signālus uz programmatūru, kas atpazīst, kādas kustības cilvēks vēlas veikt. Programma pārkodē signālus pirms to nosūtīšanas pa vadiem drēbēs ar elektrodiem ().

Ierīci izstrādā pētnieki Battelle, bezpeļņas pētniecības organizācijā, un Ohaio štata universitātē, ASV. lielākā daļa izaicinošs uzdevums bija programmatūras algoritmu izstrāde, kas ar smadzeņu signālu palīdzību atšifrē pacienta nodomus. Pēc tam signāli tiek pārvērsti elektriskos impulsos, un pacientu rokas sāk kustēties, saka Herbs Breslers, Batelles vecākais pētniecības vadītājs.

Robotu ķirurgi

Ķirurģiskais robots ar niecīgu mehānisku plaukstas locītavu var veikt mikroiegriezumus audos.

Vanderbiltas universitātes pētnieki cenšas medicīnas jomā ieviest minimāli invazīvu robotu palīdzību. Tam ir niecīga mehāniska roka minimālai audu griešanai.

Robots sastāv no rokas, kas izgatavota no sīkām koncentriskām caurulēm, kuras galā ir mehāniska plaukstas locītava. Plaukstas locītavas biezums ir mazāks par 2 mm, un tas var pagriezties par 90 grādiem.

Pēdējā desmitgadē arvien vairāk tiek izmantoti roboti ķirurgi. Laparoskopijas iezīme ir tāda, ka iegriezumi ir tikai 5 līdz 10 mm. Šie sīkie iegriezumi, salīdzinot ar tradicionālo ķirurģiju, ļauj audiem atgūties daudz ātrāk un padara dzīšanu daudz mazāk sāpīgu. Bet tas nav ierobežojums! Razers var būt pat uz pusi mazāks. Dr Roberts Vebsters cer, ka viņa tehnoloģija tiks plaši izmantota akupunktūras (mikrolaparoskopiskā) ķirurģijā, kur nepieciešami iegriezumi, kas mazāki par 3 mm.

Vēža skrīnings

Vissvarīgākais vēža ārstēšanā ir agrīna slimības diagnostika. Diemžēl daudzi audzēji paliek nepamanīti, līdz ir par vēlu. Vadims Bekmans, biomedicīnas inženieris un Ziemeļrietumu universitātes profesors, strādā pie agrīnas vēža noteikšanas, izmantojot neinvazīvu diagnostikas testu.

Plaušu vēzi ir grūti atklāt agrīnā stadijā bez dārgiem rentgena stariem. Šāda veida diagnoze var būt bīstama zema riska pacientiem. Bet Bekmena testa veikšanai, kas liecina, ka sācis attīstīties plaušu vēzis, nav nepieciešama ne apstarošana, ne plaušu attēla iegūšana, ne audzēja marķieru noteikšana, kas ne vienmēr ir uzticami. Pietiek paņemt šūnu paraugus... no pacienta vaiga iekšpuses. Tests nosaka izmaiņas šūnu struktūrā, izmaiņu mērīšanai izmantojot gaismu.

Īpašs Bekmena laboratorijas izstrādātais mikroskops padara izmeklēšanu par pieņemamu cenu (apmēram 100 USD) un ātru. Ja testa rezultāts ir pozitīvs, pacientam tiks ieteikts turpināt testēšanu. Preora Diagnostics, Beckman līdzdibinātājs, cer laist tirgū savu pirmo plaušu vēža skrīninga testu 2017. gadā.

21. gadsimtā zinātnieki katru gadu pārsteidz ar pārsteidzošiem atklājumiem, kuriem ir grūti noticēt. Nanoroboti, kas spēj nogalināt vēža šūnas, padarīt brūnas acis zilas, mainīt ādas krāsu, 3D printeris, kas drukā ķermeņa audus (tas ir ļoti noderīgi problēmu risināšanā), nav pilnīgs medicīnas pasaules jaunumu saraksts. Nu ko, ar nepacietību gaidām jaunus izgudrojumus!

Notiek ielāde...Notiek ielāde...