Zgodovina medicinskih odkritij. Velika znanstvena odkritja v medicini, ki so spremenila svet
Spremenili so naš svet in pomembno vplivali na življenja mnogih generacij.
Veliki fiziki in njihova odkritja
(1856-1943) - izumitelj na področju elektrotehnike in radiotehnike srbskega porekla. Nicola imenujejo oče sodobne elektrike. Naredil je številna odkritja in izume, za svoje stvaritve je prejel več kot 300 patentov v vseh državah, kjer je deloval. Nikola Tesla ni bil le teoretični fizik, ampak tudi briljanten inženir, ki je ustvaril in preizkusil svoje izume.
Tesla se je odprla izmenični tok, brezžični prenos energije, elektrike, je njegovo delo pripeljalo do odkritja rentgenskih žarkov, ustvaril stroj, ki je povzročal vibracije na površini zemlje. Nikola je napovedal prihod dobe robotov, ki so sposobni opraviti vsako delo.
(1643-1727) - eden od očetov klasične fizike. Utemeljil je gibanje planetov sončnega sistema okoli sonca, pa tudi nastanek osek in osek. Newton je ustvaril temelje za sodobno fizično optiko. Vrh njegovega dela je dobro znani zakon univerzalne gravitacije.
John Dalton- angleški fizikalni kemik. Odkril je zakon enakomernega raztezanja plinov pri segrevanju, zakon večkratnih razmerij, pojav polimerov (na primer etilena in butilena).Ustvarjalec atomske teorije zgradbe snovi.
Michael Faraday(1791 - 1867) - angleški fizik in kemik, utemeljitelj teorije elektromagnetnega polja. V svojem življenju je naredil toliko znanstvenih odkritij, da bi bilo dovolj ducat znanstvenikov, da bi ovekovečili njegovo ime.
(1867 - 1934) - fizik in kemik poljskega porekla. Skupaj z možem je odkrila elementa radij in polonij. Delal na radioaktivnosti.
Robert Boyle(1627 - 1691) - angleški fizik, kemik in teolog. Skupaj z R. Townleyjem je ugotovil odvisnost prostornine enake mase zraka od tlaka pri konstantni temperaturi (Boyle-Mariotteov zakon).
Ernest Rutherford- Angleški fizik je razkril naravo inducirane radioaktivnosti, odkril emanacijo torija, radioaktivni razpad in njegov zakon. Rutherforda pogosto upravičeno imenujejo eden izmed titanov fizike dvajsetega stoletja.
- nemški fizik, ustvarjalec splošne teorije relativnosti. Predlagal je, da se vsa telesa med seboj ne privlačijo, kot so verjeli že od Newtonovih časov, ampak upogibajo okoliški prostor in čas. Einstein je napisal več kot 350 člankov iz fizike. Je avtor posebne (1905) in splošne teorije relativnosti (1916), načela enakovrednosti mase in energije (1905). Razvil številne znanstvene teorije: kvantni fotoelektrični učinek in kvantno toplotno zmogljivost. Skupaj s Planckom je razvil temelje kvantne teorije, ki predstavlja osnovo sodobne fizike.
Aleksander Stoletov- Ruski fizik je ugotovil, da je velikost fototoka nasičenja sorazmerna s svetlobnim tokom, ki pade na katodo. Približal se je vzpostavitvi zakonov električnih razelektritev v plinih.
(1858-1947) - nemški fizik, ustvarjalec kvantne teorije, ki je naredila pravo revolucijo v fiziki. Klasična fizika v nasprotju s sodobno fiziko zdaj pomeni »fizika pred Planckom«.
Paul Dirac- Angleški fizik, je odkril statistično porazdelitev energije v sistemu elektronov. Prejel je Nobelovo nagrado za fiziko "za odkritje novih produktivnih oblik atomske teorije".
Zdi se, da je glavni antijunak našega časa - rak - kljub temu padel v mrežo znanstvenikov. Izraelski strokovnjaki z univerze Bar-Ilan govorili o svojem znanstvenem odkritju: ustvarili so nanorobote, ki so sposobni ubijati rakave celice . Morilci so sestavljeni iz DNK, naravnega biokompatibilnega in biološko razgradljivega materiala ter lahko nosijo bioaktivne molekule in zdravila. Roboti se lahko premikajo s krvnim obtokom in prepoznajo maligne celice ter jih takoj uničijo. Ta mehanizem je podoben delu naše imunosti, vendar bolj natančen.
Znanstveniki so že izvedli 2 fazi eksperimenta.
- Najprej so v epruveto posadili nanorobote z zdravimi in rakavimi celicami. Že po 3 dneh je bila polovica malignih uničena, niti en zdrav ni bil prizadet!
- Raziskovalci so nato lovce vbrizgali v ščurke (znanstveniki imajo čudno naklonjenost do mrena, zato bodo prikazani v tem članku), kar je dokazalo, da se roboti lahko uspešno sestavijo iz fragmentov DNK in natančno locirajo ciljne celice, ne nujno rakave, znotraj živega bitje.
Sprememba barve oči
Problem izboljšanja ali spreminjanja videza osebe še vedno rešuje plastična kirurgija. Če pogledamo Mickeyja Rourka, poskusov ne moremo vedno imenovati uspešnih in slišali smo za vse vrste zapletov. Toda na srečo znanost ponuja nove načine preobrazbe.
Izdelovali so tudi kalifornijski zdravniki iz Stroma Medical znanstveno odkritje: naučili so se, kako spremeniti rjave oči v modre. V Mehiki in Kostariki je bilo izvedenih že več deset operacij (v ZDA zaradi pomanjkanja varnostnih podatkov dovoljenja za tovrstne manipulacije še niso pridobili).
Bistvo metode je odstranjevanje tanke plasti, ki vsebuje pigment melanin, z laserjem (postopek traja 20 sekund). Po nekaj tednih telo odmrle delce samostojno izloči, iz ogledala pa pacienta gleda naravno modro oko. (Tik je v tem, da imajo vsi ljudje ob rojstvu modre oči, vendar jih v 83 % zakriva plast, napolnjena z melaninom v različni meri.) Možno je, da se bodo zdravniki po uničenju pigmentne plasti naučili zapolniti oči. z novimi barvami. Takrat bodo ljudje z oranžnimi, zlatimi ali vijoličnimi očmi preplavili ulice in navdušili avtorje pesmi.
Sprememba barve kože
In na drugem koncu sveta, v Švici, so znanstveniki končno razkrili skrivnost kameleonskih trikov. Mreža nanokristalov, ki se nahajajo v posebnih kožnih celicah - iridoforih - mu omogoča spreminjanje barve. V teh kristalih ni nič nadnaravnega: sestavljeni so iz gvanina, sestavljena komponenta DNK. Ko so sproščeni, nanoheroji tvorijo gosto mrežo, ki odseva zeleno in modro. Ko je vznemirjena, se mreža raztegne, razdalja med kristali se poveča, koža pa začne odražati rdeče, rumene in druge barve.
Na splošno, takoj ko vam genski inženiring omogoči ustvarjanje celic, kot so iridofori, zbudili se bomo v družbi, kjer razpoloženje ne oddajajo le mimika, ampak tudi barva rok. In tam, nedaleč od zavestnega nadzora videza, kot Mystic iz filma "X-Men".
3D tiskane orgle
Pomemben preboj pri popravljanju človeških teles je bil narejen tudi v naši domovini. Znanstveniki iz laboratorija 3D Bioprinting Solutions so ustvarili edinstven 3D tiskalnik, ki tiska telesna tkiva. Pred kratkim je bilo prvič pridobljeno mišje ščitnično tkivo, ki ga bodo v prihodnjih mesecih presadili v živega glodavca. Strukturne komponente telesa, kot je sapnik, so bile že prej žigosane. Cilj ruskih znanstvenikov je pridobiti popolnoma delujoče tkivo. Lahko so endokrine žleze, ledvice ali jetra. Tiskanje tkiv z znanimi parametri bo pomagalo preprečiti nezdružljivost, ki je eden od glavnih problemov transplantologije.
Ščurki v službi Ministrstva za izredne razmere
Še en neverjeten razvoj lahko reši življenja ljudi, ki so obtičali pod ruševinami po nesrečah ali na težko dostopnih mestih, kot so rudniki ali jame. Um je s posebnimi akustičnimi dražljaji, dostavljenimi skozi "nahrbtnik" na ščurkovem hrbtu, znanstveno odkritje: naučil se manipulirati z žuželkami kot radijsko voden stroj. Prednost uporabe živega bitja je v njegovem nagonu za samoohranitev in sposobnosti navigacije, zahvaljujoč kateri mrena premaguje ovire in se izogiba nevarnosti. Obesite majhno kamero na ščurka, lahko uspešno "pregledate" težko dostopna mesta in se odločite o načinu evakuacije.
Telepatija in telekineza za vsakogar
drugega neverjetna novica: telepatija in telekineza, ki sta vseskozi veljali za šarlatanstvo, sta pravzaprav resnični. V zadnjih letih je znanstvenikom uspelo vzpostaviti telepatsko povezavo med dvema živalma, živaljo in človekom, nazadnje pa je bila pred kratkim prvič misel prenesena na daljavo - od enega državljana do drugega. Čudež se je zgodil zahvaljujoč 3 tehnologijam.
- Elektroencefalografija (EEG) vam omogoča snemanje električne aktivnosti možganov v obliki valov in služi kot "izhodna naprava". Po nekaj treningih lahko določene valove povežemo s posebnimi slikami v glavi.
- Transkranialna magnetna stimulacija (TMS) omogoča uporabo magnetno polje ustvariti električni tok v možganih, ki omogoča, da te slike »prinesejo« v sivo snov. TMS služi kot "vhodna naprava".
- In končno, internet omogoča, da se te slike prenašajo kot digitalni signali od ene osebe do druge. Zaenkrat so predvajane slike in besede precej primitivne, a vsaka sofisticirana tehnologija se mora nekje začeti.
Telekinezo je omogočila enaka električna aktivnost sive snovi. Zaenkrat ta tehnologija zahteva kirurški poseg: signali se vzamejo iz možganov z uporabo drobne mreže elektrod in se digitalno prenesejo na manipulator. Nedavno je 53-letna paralizirana ženska Jan Schuerman to znanstveno odkritje strokovnjakov z univerze v Pittsburghu uporabila za uspešno letenje letala v računalniškem simulatorju lovca F-35. Na primer, avtor članka se bori s simulatorji letenja, tudi z dvema delujočima rokama.
V prihodnosti tehnologije za prenos misli in gibov na daljavo ne bodo le izboljšale kakovosti življenja paraliziranih, ampak bodo zagotovo vstopile v vsakdanje življenje in vam omogočile, da z močjo misli pogrejete večerjo.
Varna vožnja
Najboljši umi delajo na avtomobilu, ki ne zahteva aktivnega sodelovanja voznika. Teslini avtomobili, denimo, že znajo sami parkirati, zapustiti garažo na časovniku in se pripeljati do lastnika, menjati pasove v potoku in ubogati prometne znake, ki omejujejo hitrost gibanja. In bliža se dan, ko vam bo računalniško vodenje končno omogočilo, da postavite noge na armaturno ploščo in na poti v službo mirno opravite pedikuro.
Hkrati so slovaški inženirji iz AeroMobila res ustvarili avto iz znanstvenofantastičnih filmov. Dvojni avto se pelje po avtocesti, a takoj ko zapelje na polje, dobesedno razpre krila in vzleti prerezati pot. Ali pa skočite čez cestninsko postajo na cestninskih cestah. (To si lahko ogledate na lastne oči na YouTubu.) Seveda so kosovne leteče enote izdelovale že prej, a tokrat inženirji obljubljajo, da bodo čez 2 leti na trg lansirali avtomobil s krili.
Fizika je ena najpomembnejših ved, ki jih preučuje človek. Njegova prisotnost je opazna na vseh področjih življenja, včasih odkritja celo spremenijo potek zgodovine. Zato so veliki fiziki tako zanimivi in pomembni za ljudi: njihovo delo je pomembno tudi po mnogih stoletjih po njihovi smrti. Katere znanstvenike je treba najprej poznati?
André-Marie Ampère
Francoski fizik se je rodil v družini poslovneža iz Lyona. Knjižnica staršev je bila polna del vodilnih znanstvenikov, pisateljev in filozofov. Andre je že od otroštva rad bral, kar mu je pomagalo pridobiti poglobljeno znanje. Pri dvanajstih letih se je fant že naučil osnov višje matematike, naslednje leto pa je svoje delo oddal na akademijo v Lyonu. Kmalu je začel dajati zasebne pouke, od leta 1802 pa je deloval kot učitelj fizike in kemije, najprej v Lyonu, nato pa na Politehnični šoli v Parizu. Deset let pozneje je bil izvoljen za člana Akademije znanosti. Imena velikih fizikov so pogosto povezana s koncepti, ki so jih preučevanju posvetili svoje življenje, in Ampère ni izjema. Ukvarjal se je s problemi elektrodinamike. Enota električnega toka se meri v amperih. Poleg tega je bil znanstvenik tisti, ki je uvedel številne izraze, ki se danes uporabljajo. To so na primer definicije "galvanometer", "napetost", "električni tok" in mnoge druge.
Robert Boyle
Mnogi veliki fiziki so svoje delo opravljali v času, ko sta bili tehnologija in znanost praktično v povojih, in kljub temu jim je uspelo. Na primer, domačin z Irske. Ukvarjal se je z različnimi fizikalnimi in kemijskimi poskusi, razvijal je atomistično teorijo. Leta 1660 mu je uspelo odkriti zakon o spremembi prostornine plinov glede na tlak. Mnogi velikani njegovega časa niso imeli pojma o atomih in Boyle ni bil le prepričan v njihov obstoj, ampak je oblikoval tudi več konceptov, povezanih z njimi, kot so "elementi" ali "primarne korpuskule". Leta 1663 mu je uspelo izumiti lakmus, leta 1680 pa je kot prvi predlagal metodo za pridobivanje fosforja iz kosti. Boyle je bil član londonske kraljeve družbe in je za seboj pustil številna znanstvena dela.
Niels Bohr
Neredko so se veliki fiziki izkazali za pomembne znanstvenike tudi na drugih področjih. Na primer, Niels Bohr je bil tudi kemik. Niels Bohr, član Kraljevega danskega združenja znanosti in vodilni znanstvenik dvajsetega stoletja, se je rodil v Kopenhagnu, kjer je prejel višja izobrazba. Nekaj časa je sodeloval z angleškima fizikoma Thomsonom in Rutherfordom. Bohrovo znanstveno delo je postalo osnova za nastanek kvantne teorije. Mnogi veliki fiziki so pozneje delali v smereh, ki jih je prvotno ustvaril Niels, na primer na nekaterih področjih teoretične fizike in kemije. Malo ljudi ve, a bil je tudi prvi znanstvenik, ki je postavil temelje periodičnega sistema elementov. V tridesetih letih prejšnjega stoletja naredil številna pomembna odkritja v atomski teoriji. Za svoje dosežke je prejel Nobelovo nagrado za fiziko.
Max Born
Veliko velikih fizikov je prišlo iz Nemčije. Na primer, Max Born se je rodil v Breslauu, sin profesorja in pianista. Od otroštva je bil navdušen nad fiziko in matematiko in se je vpisal na univerzo v Göttingenu, da bi ju študiral. Leta 1907 je Max Born zagovarjal disertacijo o stabilnosti elastičnih teles. Tako kot drugi veliki fiziki tistega časa, kot je Niels Bohr, je Max sodeloval s strokovnjaki iz Cambridgea, in sicer s Thomsonom. Tudi Borna so navdihnile Einsteinove ideje. Max se je ukvarjal s preučevanjem kristalov in razvil več analitičnih teorij. Poleg tega je Born ustvaril matematično osnovo kvantne teorije. Tako kot drugi fiziki tudi antimilitarist Born kategorično ni želel velike domovinske vojne in v letih bitk je moral emigrirati. Kasneje bo obsodil razvoj jedrskega orožja. Za vse svoje dosežke je Max Born prejel Nobelovo nagrado in bil sprejet tudi v številne znanstvene akademije.
Galileo Galilei
Nekateri veliki fiziki in njihova odkritja so povezana s področjem astronomije in naravoslovja. Na primer Galileo, italijanski znanstvenik. Med študijem medicine na univerzi v Pisi se je seznanil z Aristotelovo fiziko in začel brati starodavne matematike. Navdušen nad temi znanostmi, je opustil študij in začel sestavljati "Male tehtnice" - delo, ki je pomagalo določiti maso kovinskih zlitin in opisovalo težišča figur. Galileo je postal znan med italijanskimi matematiki in dobil stol v Pisi. Čez nekaj časa je postal dvorni filozof vojvode Mediči. V svojih delih je proučeval principe ravnotežja, dinamike, padanja in gibanja teles ter trdnost materialov. Leta 1609 je zgradil prvi teleskop, ki je dal trikratno povečavo, nato pa - dvaintridesetkratno. Njegova opazovanja so zagotovila informacije o površini Lune in velikosti zvezd. Galileo je odkril Jupitrove lune. Njegova odkritja so naredila bruhanje znanstveno področje. Velikega fizika Galileja cerkev ni preveč odobravala, kar je določilo odnos do njega v družbi. Vendar je nadaljeval z delom, kar je bil razlog za odpoved inkvizicije. Moral se je odpovedati svojim naukom. A kljub temu so nekaj let pozneje izšle razprave o vrtenju Zemlje okoli Sonca, ustvarjene na podlagi Kopernikovih idej: z razlago, da je to le hipoteza. Tako je bil za družbo ohranjen najpomembnejši prispevek znanstvenika.
Isaac Newton
Izumi in izreki velikih fizikov pogosto postanejo nekakšna metafora, najbolj znana pa je legenda o jabolku in zakonu gravitacije. Vsi poznajo junaka te zgodbe, po kateri je odkril zakon gravitacije. Poleg tega je znanstvenik razvil integralni in diferencialni račun, postal izumitelj zrcalnega teleskopa in napisal številna temeljna dela o optiki. Sodobni fiziki ga imajo za ustvarjalca klasične znanosti. Newton se je rodil v revni družini, študiral je v preprosti šoli in nato v Cambridgeu, hkrati pa je delal kot služabnik za plačilo študija. Že v zgodnjih letih je prišel do idej, ki bodo v prihodnosti postale osnova za izum sistemov računanja in odkritje zakona gravitacije. Leta 1669 je postal predavatelj na oddelku, leta 1672 pa član Kraljeve družbe v Londonu. Leta 1687 je izšlo najpomembnejše delo z naslovom »Začetki«. Za neprecenljive dosežke leta 1705 je Newton prejel plemstvo.
Christian Huygens
Kot mnogi drugi veliki ljudje so bili tudi fiziki pogosto nadarjeni različna področja. Na primer Christian Huygens, rojen v Haagu. Njegov oče je bil diplomat, znanstvenik in pisatelj, sin je dobil odlično izobrazbo na pravnem področju, vendar se je začel zanimati za matematiko. Poleg tega je Christian odlično govoril latinsko, znal je plesati in jahati konja, igral je glasbo na lutnji in čembalu. Že kot otrok se je uspel samostojno graditi in delal na tem. Huygens si je v študijskih letih dopisoval s pariškim matematikom Mersennom, kar je močno vplivalo na mladega človeka. Že leta 1651 je objavil delo o kvadraturi kroga, elipse in hiperbole. Njegovo delo mu je omogočilo, da si je pridobil sloves odličnega matematika. Nato se je začel zanimati za fiziko, napisal več del o trčenju teles, kar je resno vplivalo na ideje njegovih sodobnikov. Poleg tega je prispeval k optiki, zasnoval teleskop in celo napisal članek o izračunih iger na srečo v zvezi s teorijo verjetnosti. Vse to ga dela izjemno osebnost v zgodovini znanosti.
James Maxwell
Veliki fiziki in njihova odkritja si zaslužijo vsako zanimanje. Tako je James-Clerk Maxwell dosegel impresivne rezultate, s katerimi bi se morali vsi seznaniti. Postal je ustanovitelj teorij elektrodinamike. Znanstvenik se je rodil v plemiški družini in se je izobraževal na univerzah v Edinburghu in Cambridgeu. Zaradi svojih dosežkov je bil sprejet v Royal Society of London. Maxwell je odprl Cavendishov laboratorij, ki je bil opremljen z najnovejšo tehnologijo za izvajanje fizikalnih eksperimentov. Maxwell je med svojim delom preučeval elektromagnetizem, kinetično teorijo plinov, vprašanja barvnega vida in optike. Izkazal se je tudi kot astronom: on je ugotovil, da so stabilni in sestavljeni iz nepovezanih delcev. Študiral je tudi dinamiko in elektriko, pri čemer je imel resen vpliv na Faradaya. Izčrpne razprave o številnih fizikalnih pojavih še vedno veljajo za pomembne in povpraševane v znanstveni skupnosti, zaradi česar je Maxwell eden največjih strokovnjakov na tem področju.
Albert Einstein
Bodoči znanstvenik se je rodil v Nemčiji. Einstein je že od otroštva ljubil matematiko, filozofijo, rad je bral poljudnoznanstvene knjige. Zaradi izobraževanja je Albert odšel v tehnološkega inštituta kjer je študiral svojo najljubšo znanost. Leta 1902 je postal uslužbenec patentnega urada. V letih tamkajšnjega dela bo objavil več uspešnih znanstvenih prispevkov. Njegova prva dela so povezana s termodinamiko in interakcijo med molekulami. Leta 1905 je bil eden od prispevkov sprejet kot disertacija in Einstein je postal doktor znanosti. Albert je imel številne revolucionarne ideje o energiji elektronov, naravi svetlobe in fotoelektričnem učinku. Najpomembnejša je bila teorija relativnosti. Einsteinovi sklepi so spremenili človeško predstavo o času in prostoru. Povsem zasluženo je prejel Nobelovo nagrado in priznan po vsem znanstvenem svetu.
SPbGPMA
v zgodovini medicine
Zgodovina razvoja medicinske fizike
Zaključil: Myznikov A.D.,
študent 1. letnika
Predavatelj: Jarman O.A.
St. Petersburg
Uvod
Rojstvo medicinske fizike
2. Srednji vek in novi čas
2.1 Leonardo da Vinci
2.2 Jatrofizika
3 Izdelava mikroskopa
3. Zgodovina uporabe električne energije v medicini
3.1 Malo ozadja
3.2 Kaj dolgujemo Gilbertu
3.3 Nagrada, podeljena Maratu
3.4 Polemika Galvani in Volta
4. Poskusi VV Petrov. Začetek elektrodinamike
4.1 Uporaba električne energije v medicini in biologiji v XIX - XX stoletju
4.2 Zgodovina radiologije in terapije
Kratka zgodba ultrazvočna terapija
Zaključek
Bibliografija
medicinska fizika ultrazvočno sevanje
Uvod
Spoznaj sebe in spoznal boš ves svet. Prva je medicina, druga pa fizika. Od antičnih časov je bil odnos med medicino in fiziko tesen. Nič čudnega, da so potekali kongresi naravoslovcev in zdravnikov različne države skupaj do začetka 20. stoletja. Zgodovina razvoja klasične fizike kaže, da so jo v veliki meri ustvarili zdravniki, številne fizikalne študije pa so povzročila vprašanja, ki jih je postavila medicina. Po drugi strani pa so dosežki sodobne medicine, zlasti na področju visokih tehnologij za diagnostiko in zdravljenje, temeljili na rezultatih različnih fizikalnih študij.
Ni naključje, da sem se odločil za to temo, saj mi je, študentu specialnosti "Medicinska biofizika", tako blizu kot kdorkoli drug. Že dolgo sem želel vedeti, koliko je fizika pomagala razvoju medicine.
Namen mojega dela je pokazati, kako pomembno vlogo je fizika imela in igra pri razvoju medicine. Sodobne medicine si je nemogoče predstavljati brez fizike. Naloge so:
Slediti fazam oblikovanja znanstvene osnove sodobne medicinske fizike
Pokaži pomen dejavnosti fizikov v razvoju medicine
1. Rojstvo medicinske fizike
Poti razvoja medicine in fizike sta bili vedno tesno prepleteni. Že v starih časih je medicina skupaj z zdravili uporabljala fizikalne dejavnike, kot so mehanski učinki, toplota, mraz, zvok, svetloba. Razmislimo o glavnih načinih uporabe teh dejavnikov v starodavni medicini.
Ko je človek ukrotil ogenj, se je naučil (seveda ne takoj) uporabljati ogenj medicinske namene. Še posebej dobro se je izkazalo med vzhodnimi ljudstvi. Tudi v starih časih je bila kavterizacija dana zelo velik pomen. Starodavne medicinske knjige pravijo, da je moksibuscija učinkovita, tudi če sta akupunktura in medicina nemočni. Kdaj točno je nastala ta metoda zdravljenja, ni natančno ugotovljeno. Znano pa je, da na Kitajskem obstaja že od antičnih časov, v kameni dobi pa so ga uporabljali za zdravljenje ljudi in živali. Tibetanski menihi so uporabljali ogenj za zdravljenje. Naredili so opekline na sanmingih - biološko aktivnih točkah, ki so odgovorne za en ali drug del telesa. V poškodovanem predelu je intenzivno potekal proces celjenja in veljalo je, da je s tem celjenjem prišlo do celjenja.
Zvok so uporabljale skoraj vse starodavne civilizacije. Glasbo so uporabljali v templjih za zdravljenje živčnih motenj, pri Kitajcih je bila v neposredni povezavi z astronomijo in matematiko. Pitagora je glasbo uveljavil kot natančno znanost. Njegovi privrženci so se z njim znebili besa in jeze in so ga imeli za glavno sredstvo za vzgajanje harmonične osebnosti. Aristotel je tudi trdil, da lahko glasba vpliva na estetsko plat duše. Kralj David je kralja Savla ozdravil depresije s svojim igranjem na harfo in ga tudi rešil pred nečistimi duhovi. Aesculapius je zdravil išias z glasnimi zvoki trobente. Znani so tudi tibetanski menihi (o njih smo razpravljali zgoraj), ki so uporabljali zvoke za zdravljenje skoraj vseh človeških bolezni. Imenovali so jih mantre - oblike energije v zvoku, čista esencialna energija zvoka samega. Mantre so bile razdeljene v različne skupine: za zdravljenje vročine, črevesnih motenj itd. Metodo uporabe manter tibetanski menihi uporabljajo še danes.
Fototerapija ali svetlobna terapija (fotografije - "svetloba"; grško) je obstajala že od nekdaj. V starem Egiptu so na primer ustvarili poseben tempelj, posvečen "zdravilnemu zdravilcu" - svetlobi. In v starem Rimu so bile hiše zgrajene tako, da svetloboljubnim državljanom nič ni preprečilo, da bi se vsakodnevno prepustili "pitju sončnih žarkov" - tako so se imenovali za sončenje v posebnih gospodarskih poslopjih z ravnimi strehami (solariji). Hipokrat je s pomočjo sonca zdravil bolezni kože, živčnega sistema, rahitis in artritis. Pred več kot 2000 leti je to uporabo sončne svetlobe poimenoval helioterapija.
Tudi v antiki so se začeli razvijati teoretični deli medicinske fizike. Ena izmed njih je biomehanika. Raziskave v biomehaniki so stare toliko kot raziskave v biologiji in mehaniki. Študije, ki po sodobnih pojmih spadajo v področje biomehanike, so bile znane že v starem Egiptu. Znameniti egipčanski papirus (The Edwin Smith Surgical Papyrus, 1800 pr.n.št.) opisuje različne primere motoričnih poškodb, vključno s paralizo zaradi izpaha vretenc, njihovo razvrstitev, metode zdravljenja in prognozo.
Sokrat, ki je živel pribl. 470-399 Kr., učil, da ne bomo mogli razumeti sveta okoli sebe, dokler ne doumemo svoje lastne narave. Stari Grki in Rimljani so veliko vedeli o glavnih žilah in srčnih zaklopkah, znali so prisluhniti delu srca (npr. grški zdravnik Aretej v 2. stoletju pr.n.št.). Herofil iz Kalcedoka (3. stoletje pr.n.št.) je razlikoval med žilnimi arterijami in venami.
Oče sodobne medicine, starogrški zdravnik Hipokrat, je reformiral staro medicino in jo ločil od metod zdravljenja z uroki, molitvami in žrtvami bogovom. V razpravah "Zmanjšanje sklepov", "Zlomi", "Rane na glavi" je razvrstil takrat znane poškodbe mišično-skeletnega sistema in predlagal metode za njihovo zdravljenje, zlasti mehanske, s tesnimi povoji, vleko in fiksacijo. . Očitno so se že takrat pojavile prve izboljšane proteze okončin, ki so služile tudi za opravljanje določenih funkcij. Vsekakor pa Plinij Starejši omenja enega rimskega poveljnika, ki je sodeloval pri drugem Punska vojna(218-210 stoletje pr.n.št.). Po rani, ki jo je dobil, so mu amputirali desno roko in jo zamenjali z železno. Hkrati je lahko držal ščit s protezo in sodeloval v bitkah.
Platon je ustvaril nauk o idejah - nespremenljivih in razumljivih prototipih vseh stvari. Z analizo oblike človeškega telesa je učil, da so »bogovi, ki posnemajo obrise vesolja ... vključili obe božanski rotaciji v sferično telo ... ki ga danes imenujemo glava«. Napravo mišično-skeletnega sistema razume takole: "da se glava ne valja po tleh, povsod prekrita z izboklinami in jamami ... telo je postalo podolgovate in po načrtu Boga, ki ga je naredil mobilno, iz sebe je zraslo štiri okončine, ki jih je mogoče raztegniti in upogniti; če se jih je oprijel in se zanašal nanje, je pridobil sposobnost premikanja povsod ... ". Platonova metoda sklepanja o zgradbi sveta in človeka temelji na logični študiji, ki »mora potekati tako, da doseže največjo stopnjo verjetnosti«.
Veliki starogrški filozof Aristotel, čigar spisi pokrivajo skoraj vsa področja znanosti tistega časa, je sestavil prvi podroben opis zgradbe in funkcij posameznih organov in delov telesa živali ter postavil temelje sodobne embriologije. Pri sedemnajstih letih je Aristotel, sin zdravnika iz Stagire, prišel v Atene študirat na Platonovo akademijo (428-348 pr.n.št.). Potem ko je na Akademiji ostal dvajset let in postal eden najtesnejših Platonovih učencev, jo je Aristotel zapustil šele po smrti svojega učitelja. Kasneje se je lotil anatomije in preučevanja zgradbe živali, zbiral različna dejstva ter izvajal poskuse in seciranja. Na tem področju je naredil veliko edinstvenih opazovanj in odkritij. Tako je Aristotel tretji dan razvoja prvič ugotovil srčni utrip piščančjega zarodka, opisal žvečilni aparat morskih ježkov ("Aristotelova luč") in še veliko več. V iskanju gonilne sile krvnega pretoka je Aristotel predlagal mehanizem gibanja krvi, ki je povezan z njenim segrevanjem v srcu in hlajenjem v pljučih: »gibanje srca je podobno gibanju tekočine, ki povzroča toploto. zavre." V svojih delih "O delih živali", "O gibanju živali" ("De Motu Animalium"), "O izvoru živali" je Aristotel prvič obravnaval strukturo teles več kot 500 vrst. živih organizmov, organizacijo dela organskih sistemov in uvedel primerjalno metodo raziskovanja. Pri razvrščanju živali jih je razdelil v dve veliki skupini – krvne in brezkrvne. Ta delitev je podobna trenutni delitvi na vretenčarje in nevretenčarje. Po načinu gibanja je Aristotel ločil tudi skupine dvonožnih, štirinožnih, mnogonogih in breznog. Prvi je hojo opisal kot proces, pri katerem se rotacijski gib okončin pretvori v translacijsko gibanje telesa, prvi je opazil asimetričnost gibanja (opora na levi nogi, prenos teže na levo ramo, značilno za desničarje). Ko je opazoval gibanje osebe, je Aristotel opazil, da senca, ki jo meče figura na steni, ne opisuje ravne črte, ampak cikcakasto črto. Izpostavil in opisal je organe, ki so po zgradbi različni, a po funkciji enaki, na primer luske pri ribah, perje pri pticah in dlake pri živalih. Aristotel je preučeval pogoje za ravnotežje telesa ptic (dvonožna podpora). Ko je razmišljal o gibanju živali, je izpostavil motorične mehanizme: "...s pomočjo organa se premika tisto, pri katerem začetek sovpada s koncem, kot v sklepu. Dejansko je v sklepu konveksna in votlo, eden od njih je konec, drugi je začetek ... eden počiva, drugi se premika ... Vse se premika s potiskanjem ali vlečenjem." Aristotel je prvi opisal pljučno arterijo in uvedel izraz "aorta", opazil korelacije strukture posameznih delov telesa, opozoril na medsebojno delovanje organov v telesu, postavil temelje za nauk o biološki smotrnosti in oblikoval "načelo gospodarnosti": "kar narava vzame na enem mestu, da prijatelju." Najprej je opisal razlike v zgradbi obtočil, dihal, mišično-skeletnega sistema različnih živali in njihovega žvečilnega aparata. Za razliko od svojega učitelja Aristotel »sveta idej« ni obravnaval kot nekaj zunanjega materialni svet, vendar je predstavil Platonove "ideje" kot sestavni del narave, njenega glavnega principa, organizacijske snovi. Kasneje se ta začetek preoblikuje v koncepte "vitalne energije", "živalskih duhov".
Veliki starogrški znanstvenik Arhimed je s svojimi študijami hidrostatičnih principov, ki upravljajo plavajoče telo, in študijami vzgona teles postavil temelje sodobne hidrostatike. Bil je prvi, ki je uporabil matematične metode pri preučevanju problemov v mehaniki, pri čemer je v obliki izrekov oblikoval in dokazal številne trditve o ravnovesju teles in o težišče. Načelo vzvoda, ki ga Arhimed pogosto uporablja za ustvarjanje gradbenih struktur in vojaških vozil, bo eden prvih mehanskih principov, uporabljenih v biomehaniki mišično-skeletnega sistema. Arhimedova dela vsebujejo ideje o seštevanju gibov (pravolinijskih in krožnih, ko se telo giblje v spirali), o nenehnem enakomernem povečevanju hitrosti, ko telo pospešuje, kar bo Galileo kasneje poimenoval kot osnovo svojih temeljnih del o dinamiki. .
V klasičnem delu O delih človeškega telesa je slavni starorimski zdravnik Galen podal prvi izčrpen opis človeške anatomije in fiziologije v zgodovini medicine. Ta knjiga je že skoraj tisoč let in pol služila kot učbenik in referenčna knjiga o medicini. Galen je postavil temelje za fiziologijo s prvimi opazovanji in poskusi na živih živalih ter preučevanjem njihovih skeletov. V medicino je uvedel vivisekcijo – operacije in raziskave na živi živali, da bi preučeval funkcije telesa in razvijal metode za zdravljenje bolezni. Odkril je, da v živem organizmu možgani nadzorujejo govor in proizvodnjo zvoka, da so arterije napolnjene s krvjo, ne z zrakom, in po najboljših močeh raziskal načine gibanja krvi v telesu, opisal strukturne razlike med arterijami. in žile ter odkrili srčne zaklopke. Galen ni izvajal obdukcij in so morda zato v njegova dela prišle napačne ideje, na primer o nastanku venske krvi v jetrih in arterijske krvi - v levem prekatu srca. Prav tako ni vedel za obstoj dveh krogov krvnega obtoka in za pomen atrija. V svojem delu "De motu musculorum" je opisal razliko med motoričnimi in senzoričnimi nevroni, mišicami agonisti in antagonisti ter prvič opisal mišični tonus. Vzrok za krčenje mišic je menil, da so "živalski duhovi", ki prihajajo iz možganov v mišico vzdolž živčnih vlaken. Ob raziskovanju telesa je Galen prišel do zaključka, da v naravi ni nič odveč, in oblikoval filozofsko načelo, da lahko z raziskovanjem narave pridemo do razumevanja Božjega načrta. V srednjem veku je bilo tudi pod vsemogočnostjo inkvizicije veliko narejenega, zlasti v anatomiji, ki je kasneje služila kot osnova za nadaljnji razvoj biomehanike.
Rezultati raziskav, opravljenih v arabskem svetu in v državah vzhoda, zavzemajo posebno mesto v zgodovini znanosti: številna literarna dela in medicinske razprave so dokaz za to. Arabski zdravnik in filozof Ibn Sina (Avicenna) je postavil temelje racionalne medicine, oblikoval racionalne podlage za postavitev diagnoze na podlagi pregleda bolnika (zlasti analize pulznih nihanj arterij). Revolucionarnost njegovega pristopa postane jasna, če se spomnimo, da je v tistem času zahodna medicina, ki sega v Hipokrata in Galena, upoštevala vpliv zvezd in planetov na vrsto in potek bolezni ter izbiro terapevtskega zdravljenja. agenti.
Rad bi rekel, da je bila v večini del starodavnih znanstvenikov uporabljena metoda določanja pulza. Metoda pulzne diagnostike je nastala mnogo stoletij pred našo dobo. Med literarnimi viri, ki so prišli do nas, so najstarejša dela starodavnega kitajskega in tibetanskega izvora. Starodavni Kitajci vključujejo na primer "Bin-hu Mo-xue", "Xiang-lei-shih", "Zhu-bin-shih", "Nan-ching", pa tudi razdelke v razpravah "Jia-i- ching", "Huang-di Nei-jing Su-wen Lin-shu" itd.
Zgodovina pulzne diagnoze je neločljivo povezana z imenom starodavnega kitajskega zdravilca - Bian Qiao (Qin Yue-Ren). Začetek poti tehnike pulzne diagnostike je povezan z eno od legend, po kateri je bil Bian Qiao povabljen na zdravljenje hčerke plemenite mandarine (uradnika). Situacijo je zapletlo dejstvo, da je bilo celo zdravnikom strogo prepovedano videti in se dotikati oseb plemiškega ranga. Bian Qiao je prosil za tanko vrvico. Nato je predlagal, da bi drugi konec vrvi privezali na zapestje princese, ki je bila za paravanom, vendar so dvorni zdravilci prezirno ravnali s povabljenim zdravnikom in se odločili, da se z njim izigrajo tako, da konec vrvi ne privežejo na princesino zapestje, ampak na šapo psa, ki teče v bližini. Nekaj sekund pozneje je Bian Qiao na presenečenje prisotnih mirno izjavil, da to niso impulzi osebe, ampak živali, in to žival je premetavala s črvi. Spretnost zdravnika je vzbudila občudovanje in vrvico so z zaupanjem prenesli na princesino zapestje, nato pa so ugotovili bolezen in predpisali zdravljenje. Zaradi tega si je princesa hitro opomogla, njegova tehnika pa je postala splošno znana.
Hua Tuo - uspešno uporablja pulzno diagnostiko v kirurški praksi, ki jo združuje s kliničnim pregledom. V tistih časih so bile operacije prepovedane z zakonom, operacija je bila izvedena v skrajni sili, če ni bilo zaupanja v ozdravitev s konzervativnimi metodami, kirurgi preprosto niso poznali diagnostičnih laparotomij. Diagnoza je bila postavljena z zunanjim pregledom. Hua Tuo je svojo umetnost obvladovanja pulzne diagnoze prenesel na pridne študente. Veljalo je pravilo, da samo človek se lahko nauči določenega mojstrstva pulzne diagnostike, ki se trideset let uči samo od človeka. Hua Tuo je bil prvi, ki je uporabil posebno tehniko za pregled študentov o zmožnosti uporabe impulzov za diagnozo: pacient je sedel za zaslonom, njegove roke pa so bile vstavljene skozi ureznine v njem, tako da je študent lahko videl in preučeval samo zaslon. roke. Vsakodnevna, vztrajna praksa je hitro prinesla uspešne rezultate. 2. Srednji vek in novi čas 1 Leonardo da Vinci V srednjem veku in renesansi je v Evropi potekal razvoj glavnih oddelkov fizike. Slavni fizik tistega časa, a ne le fizik, je bil Leonardo da Vinci. Leonardo je preučeval človeška gibanja, let ptic, delo srčnih zaklopk, gibanje zelenjavnega soka. Opisal je mehaniko telesa pri vstajanju in vstajanju iz sedečega položaja, hoji navkreber in navzdol, tehniko skokov, prvič opisal pestrost hodov ljudi različnih teles, izvedenih primerjalna analiza hoje človeka, opice in številnih živali, ki so sposobne dvonožnega hoje (medved). V vseh primerih Posebna pozornost je bil dan položaju težišč in upora. Leonardo da Vinci je v mehaniki prvi uvedel pojem upora, ki ga tekočine in plini izvajajo na telesa, ki se v njih premikajo, in prvi je razumel pomen novega pojma - momenta sile okoli točke - za analiza gibanja teles. Z analizo sil, ki jih razvijajo mišice, in z odličnim poznavanjem anatomije je Leonardo uvedel linije delovanja sil vzdolž smeri ustrezne mišice in s tem predvidel koncept vektorske narave sil. Ko je Leonardo opisoval delovanje mišic in interakcijo mišičnih sistemov pri izvajanju giba, je upošteval vrvice, raztegnjene med pritrdilnimi točkami mišic. Za označevanje posameznih mišic in živcev je uporabil črkovne oznake. V njegovih delih je mogoče najti temelje prihodnje doktrine refleksov. Ob opazovanju mišičnih kontrakcij je ugotovil, da se kontrakcije lahko pojavijo nehote, samodejno, brez zavestnega nadzora. Leonardo je skušal vsa opažanja in ideje prenesti v tehnične aplikacije, zapustil je številne risbe naprav, zasnovanih za različne vrste gibanja, od vodnih smuči in jadralnih letal do protez in prototipov sodobnih invalidskih vozičkov (skupaj več kot 7 tisoč listov rokopisov ). Leonardo da Vinci je izvedel raziskavo o zvoku, ki nastane pri gibanju kril žuželk, opisal možnost spreminjanja višine zvoka, ko krilo razrežemo ali namažemo z medom. Pri izvajanju anatomskih študij je opozoril na značilnosti razvejanosti sapnika, arterij in ven v pljučih, poudaril pa je tudi, da je erekcija posledica pretoka krvi v genitalije. Izvedel je pionirske študije filotaksije, pri čemer je opisal vzorce razporeditve listov številnih rastlin, naredil odtise žilno-vlaknatih listnih snopov in preučeval značilnosti njihove zgradbe. 2 Iatrofizika V medicini 16.-18. stoletja je obstajala posebna smer, imenovana iatromehanika ali iatrofizika (iz grškega iatros - zdravnik). Dela slavnega švicarskega zdravnika in kemika Theophrastusa Paracelsusa in nizozemskega naravoslovca Jana Van Helmonta, znanega po svojih poskusih o spontanem nastajanju miši iz pšenične moke, prahu in umazanih srajc, so vsebovala izjavo o celovitosti telesa, opisano v oblika mističnega začetka. Predstavniki racionalnega svetovnega nazora tega niso mogli sprejeti in so v iskanju racionalnih temeljev bioloških procesov za osnovo svojega študija postavili mehaniko, takrat najbolj razvito področje znanja. Jatromehanika je trdila, da razlaga vse fiziološke in patološke pojave na podlagi zakonov mehanike in fizike. Znani nemški zdravnik, fiziolog in kemik Friedrich Hoffmann je oblikoval svojevrsten kredo iatrofizike, po katerem je življenje gibanje, mehanika pa vzrok in zakon vseh pojavov. Hoffmann je na življenje gledal kot na mehanski proces, med katerim gibanje živcev, po katerih se giblje »živalski duh« (spiritum animalium), ki se nahaja v možganih, nadzoruje krčenje mišic, krvni obtok in delovanje srca. Posledično se telo – nekakšen stroj – sproži v gibanju. Hkrati je mehanika veljala za osnovo vitalne dejavnosti organizmov. Takšne trditve, kot je zdaj jasno, so bile večinoma nevzdržne, vendar je iatromehanika nasprotovala sholastičnim in mističnim idejam, v uporabo je uvedla številne pomembne doslej neznane dejanske informacije in nove instrumente za fiziološke meritve. Na primer, po stališčih enega od predstavnikov iatromehanike Giorgia Baglivija je bila roka primerjana z vzvodom, prsni koš z mehom, žleze s sitom, srce pa s hidravlično črpalko. Te analogije so danes povsem razumne. V 16. stoletju so bili v delih zdravnika francoske vojske A. Pare (Ambroise Pare) postavljeni temelji sodobne kirurgije in predlagani umetni ortopedski pripomočki - proteze za noge, roke, roke, katerih razvoj je temeljil bolj na znanstveno podlago kot na preprosti imitaciji izgubljene oblike. Leta 1555 je bil v delih francoskega naravoslovca Pierra Belona opisan hidravlični mehanizem za gibanje morskih anemon. Eden od ustanoviteljev iatrokemije Van Helmont, ki je preučeval procese fermentacije hrane v živalskih organizmih, se je začel zanimati za plinaste produkte in v znanost uvedel izraz "plin" (iz nizozemskega gisten - fermentirati). V razvoj idej iatromehanike so sodelovali A. Vesalius, W. Harvey, J. A. Borelli, R. Descartes. Iatromehanika, ki vse procese v živih sistemih reducira na mehanske, pa tudi iatrokemija, ki sega v Paracelzusa, katerega predstavniki so verjeli, da je življenje reducirano na kemične preobrazbe. kemične snovi, ki sestavljajo telo, je privedlo do enostranske in pogosto napačne predstave o življenjskih procesih in metodah zdravljenja bolezni. Kljub temu so ti pristopi, zlasti njihova sinteza, omogočili oblikovanje racionalnega pristopa v medicini v 16.-17. stoletju. Tudi doktrina o možnosti spontanega nastajanja življenja je igrala pozitivno vlogo in je vzbujala dvom o verskih hipotezah o nastanku življenja. Paracelsus je ustvaril "anatomijo bistva človeka", s katero je skušal pokazati, da so "v človeškem telesu na mističen način povezane tri vseprisotne sestavine: soli, žveplo in živo srebro" . V okviru filozofskih konceptov tistega časa se je oblikovala nova jatromehanska ideja o bistvu patoloških procesov. Tako je nemški zdravnik G. Chatl ustvaril nauk o animizmu (iz lat.anima - duša), po katerem so bolezen šteli kot gibe, ki jih izvaja duša za odstranjevanje tujih škodljivih snovi iz telesa. Predstavnik iatrofizike, italijanski zdravnik Santorio (1561-1636), profesor medicine v Padovi, je menil, da je vsaka bolezen posledica kršitve vzorcev gibanja posameznih najmanjših delcev telesa. Santorio je bil eden prvih, ki je uporabil eksperimentalno metodo raziskovanja in matematične obdelave podatkov ter ustvaril vrsto zanimivih instrumentov. Santorio je v posebni komori, ki jo je zasnoval, preučeval metabolizem in prvič ugotovil spremenljivost telesne teže, povezane z življenjskimi procesi. Skupaj z Galilejem je izumil živosrebrni termometer za merjenje temperature teles (1626). V njegovem delu "Statična medicina" (1614) so hkrati predstavljena določila iatrofizike in iatrokemije. Nadaljnje raziskave so privedle do revolucionarnih sprememb v razumevanju zgradbe in delovanja srčno-žilnega sistema. Italijanski anatom Fabrizio d "Aquapendente je odkril venske zaklopke. Italijanski raziskovalec P. Azelli in danski anatom T. Bartholin sta odkrila limfne žile. Angleški zdravnik William Harvey je lastnik odkritja zaprtja cirkulacijskega sistema. Med študijem v Padovi (1598-1601) je Harvey poslušal predavanja Fabrizia d "Akvapendenteja in očitno obiskoval Galilejeva predavanja. Vsekakor je bil Harvey v Padovi, medtem ko je bila slava po sijajnih Galilejevih predavanjih , ki se jih je udeležilo veliko Harveyjevo odkritje zaprtja krvnega obtoka, je bilo posledica sistematične uporabe kvantitativne metode merjenja, ki jo je prej razvil Galileo, in ne preprostega opazovanja ali ugibanja. Harvey je prikazal, da se kri premika iz levi prekat srca samo v eni smeri Z merjenjem volumna krvi, ki jo srce izvrže v eni kontrakciji (udarni volumen), je dobljeno število pomnožil s pogostostjo krčenja srca in pokazal, da v eni uri črpa volumen krvi, ki je veliko večja od volumna telesa. Tako je bilo sklenjeno, da mora veliko manjša količina krvi nenehno krožiti v začaranem krogu, vstopati v srce in črpati do njih skozi žilni sistem. Rezultati dela so bili objavljeni v delu "Anatomska študija gibanja srca in krvi pri živalih" (1628). Rezultati dela so bili več kot revolucionarni. Dejstvo je, da je že od časa Galena veljalo, da se kri proizvaja v črevesju, od koder vstopi v jetra, nato v srce, od koder se po sistemu arterij in ven razporedi v druge organe. Harvey je srce, razdeljeno na ločene komore, opisal kot mišično vrečko, ki deluje kot črpalka, ki črpa kri v žile. Kri se giblje v krogu v eno smer in ponovno vstopi v srce. Povratni pretok krvi v venah preprečujejo venske zaklopke, ki jih je odkril Fabrizio d'Akvapendente. Harveyjeva revolucionarna doktrina krvnega obtoka je bila v nasprotju z Galenovimi izjavami, v zvezi s katerimi so bile njegove knjige ostro kritizirane in celo pacienti so pogosto zavračali njegove zdravstvene storitve. Leta 1623 je Harvey služil kot sodni zdravnik Karla I in najvišje pokroviteljstvo ga je rešilo pred napadi nasprotnikov in omogočilo nadaljnje znanstveno delo. Harvey je opravil obsežne raziskave o embriologiji, opisal posamezne stopnje razvoja zarodka (»Studije o rojstvu živali«, 1651). 17. stoletje lahko imenujemo doba hidravlike in hidravličnega razmišljanja. Napredek tehnologije je prispeval k nastanku novih analogij in boljšemu razumevanju procesov, ki se dogajajo v živih organizmih. Verjetno je zato Harvey srce opisal kot hidravlično črpalko, ki črpa kri po "cevovodu" žilnega sistema. Za popolno prepoznavanje rezultatov Harveyjevega dela je bilo treba le najti manjkajoči člen, ki zapira krog med arterijami in venami. , kar bo kmalu storjeno v Malpighijevih delih.Pljuča in razlogi za črpanje zraka skozi njih so Harveyju ostali nerazumljivi - pred nami so bili dosedanji uspehi kemije in odkritje sestave zraka.17. stoletje je pomemben mejnik v zgodovini biomehanike, saj jo ni zaznamoval le pojav prvih tiskanih del o biomehaniki, temveč tudi oblikovanje novega pogleda na življenje in naravo biološke mobilnosti. Francoski matematik, fizik, filozof in fiziolog René Descartes je bil prvi, ki je poskušal zgraditi mehanski model živega organizma ob upoštevanju nadzora preko živčnega sistema. Njegovo razlago fiziološke teorije, ki temelji na zakonih mehanike, je vsebovalo posthumno objavljeno delo (1662-1664). V tej formulaciji je bila prvič izražena kardinalna ideja za znanost o življenju regulacije s povratnimi informacijami. Descartes je osebo obravnaval kot telesni mehanizem, ki ga poganjajo »živi duhovi«, ki se »nenehno v velikem številu dvigajo od srca do možganov, od tam pa skozi živce do mišic in spravljajo v gibanje vse člane«. Brez pretiravanja vloge "duhov" v razpravi "Opis človeškega telesa. O nastanku živali" (1648) piše, da nam poznavanje mehanike in anatomije omogoča, da v telesu vidimo "znatno število organi ali vzmeti" za organizacijo gibanja telesa. Descartes primerja delo telesa z urnim mehanizmom z ločenimi vzmeti, zobniki, zobniki. Poleg tega je Descartes preučeval koordinacijo gibov različnih delov telesa. Pri izvajanju obsežnih poskusov o preučevanju delovanja srca in gibanja krvi v srčnih votlinah in velikih žilah se Descartes ne strinja s Harveyjevim konceptom srčnih kontrakcij kot gonilne sile krvnega obtoka. Zagovarja hipotezo, ki se vzpenja pri Aristotelu o segrevanju in redčenju krvi v srcu pod vplivom toplote, ki je lastna srcu, pospeševanju širjenja krvi v velike žile, kjer se ohladi, in »srce in arterije takoj padejo navzdol. in pogodbo." Descartes vidi vlogo dihalnega sistema v tem, da dihanje "v pljuča vnese dovolj svežega zraka, da se kri, ki prihaja tja z desne strani srca, kjer se utekočini in se tako rekoč spremeni v paro, spet spremeni iz hlapov v kri." Preučeval je tudi gibanje oči, uporabljal delitev bioloških tkiv glede na mehanske lastnosti na tekoča in trdna. Na področju mehanike je Descartes oblikoval zakon o ohranitvi gibalne količine in uvedel pojem gibalne količine. 3 Izdelava mikroskopa Izum mikroskopa, instrumenta, ki je tako pomemben za vso znanost, je predvsem posledica vpliva razvoja optike. Nekatere optične lastnosti ukrivljenih površin so poznali že Evklid (300 pr.n.št.) in Ptolemej (127-151), vendar njihova povečevalna moč ni našla praktične uporabe. V zvezi s tem je prva očala izumil Salvinio deli Arleati v Italiji šele leta 1285. V 16. stoletju sta Leonardo da Vinci in Maurolico pokazala, da je majhne predmete najbolje preučevati s povečevalnim steklom. Prvi mikroskop je šele leta 1595 ustvaril Z. Jansen. Izum je bil v tem, da je Zacharius Jansen v eno cev namestil dve konveksni leči in tako postavil temelje za ustvarjanje kompleksnih mikroskopov. Osredotočenost na preučevani objekt je bila dosežena z izvlečno cevjo. Povečanje mikroskopa je bilo od 3 do 10-krat. In to je bil pravi preboj na področju mikroskopije! Vsak naslednji mikroskop se je bistveno izboljšal. V tem obdobju (XVI stoletje) so se postopoma začeli razvijati danski, angleški in italijanski raziskovalni instrumenti, ki so postavili temelje za sodobno mikroskopijo. Hitro širjenje in izboljševanje mikroskopov se je začelo potem, ko je Galileo (G. Galilei), ki je izboljšal teleskop, ki ga je zasnoval, začel uporabljati kot nekakšen mikroskop (1609-1610), pri čemer je spremenil razdaljo med objektivom in okularjem. Kasneje, leta 1624, ko je dosegel izdelavo leč s krajšim fokusom, je Galileo znatno zmanjšal dimenzije svojega mikroskopa. Leta 1625 je I. Faber, član rimske »Akademije budnih« (»Akudemia dei lincei«), predlagal izraz »mikroskop«. Prve uspehe, povezane z uporabo mikroskopa v znanstvenih bioloških raziskavah, je dosegel R. Hooke, ki je prvi opisal rastlinsko celico (okoli 1665). V svoji knjigi "Micrographia" je Hooke opisal strukturo mikroskopa. Leta 1681 je londonska kraljeva družba na svojem srečanju podrobno razpravljala o posebni situaciji. Nizozemec Levenguk (A. van Leenwenhoek) je opisal neverjetne čudeže, ki jih je odkril s svojim mikroskopom v kapljici vode, v poparku popra, v mulju reke, v votlini lastnega zoba. Leeuwenhoek je z mikroskopom odkril in skiciral spermatozoide različnih protozojev, podrobnosti o strukturi kostnega tkiva (1673-1677). "Z največjim začudenjem sem v kapljici videl ogromno malih živali, ki so se hitro premikale v vse smeri, kot ščuka v vodi. Najmanjša od teh drobnih živali je tisočkrat manjša od očesa odrasle uši." 3. Zgodovina uporabe električne energije v medicini 3.1 Malo ozadja Človek je že od antičnih časov poskušal razumeti pojave v naravi. Številne genialne hipoteze, ki pojasnjujejo, kaj se dogaja okoli osebe, so se pojavile v različnih časih in v različnih državah. Razmišljanja grških in rimskih znanstvenikov in filozofov, ki so živeli pred našo dobo: Arhimeda, Evklida, Lukrecija, Aristotela, Demokrita in drugih - še vedno pomagajo razvoju znanstvenih raziskav. Po prvih opazovanjih električnih in magnetnih pojavov Talesa iz Mileta se je občasno pojavljalo zanimanje zanje, ki so ga določale naloge zdravljenja. riž. 1. Izkušnje z električno rampo Treba je opozoriti, da so električne lastnosti nekaterih rib, ki so bile znane že v starih časih, še vedno nerazkrita skrivnost narave. Tako je na primer leta 1960 na razstavi, ki jo je organiziralo Britansko znanstveno kraljevo društvo v čast 300. obletnice ustanovitve, med skrivnostmi narave, ki jih mora človek rešiti, navaden steklen akvarij z ribo v njem - električna bodla (slika ena). Na akvarij je bil preko kovinskih elektrod priključen voltmeter. Ko je riba mirovala, je bila igla voltmetra na nič. Ko se je riba premikala, je voltmeter pokazal napetost, ki je med aktivnimi gibi dosegla 400 V. Napis je glasil: "Narava tega električnega pojava, opaženega že dolgo pred organizacijo angleške kraljeve družbe, človek še vedno ne more razvozlati." 2 Kaj dolgujemo Gilbertu? Terapevtski učinek električnih pojavov na človeka, glede na opažanja, ki so obstajala v starih časih, lahko štejemo za nekakšno stimulativno in psihogeno zdravilo. To orodje je bilo uporabljeno ali pozabljeno. Dolgo časa resne študije samih električnih in magnetnih pojavov, predvsem pa njihovega delovanja kot zdravila, niso bile izvedene. Prva podrobna eksperimentalna študija električnih in magnetnih pojavov pripada angleškemu fiziku, poznejšemu dvornemu zdravniku Williamu Gilbertu (Gilbertu) (1544-1603 zv.). Gilbert je zasluženo veljal za inovativnega zdravnika. Njen uspeh je bil v veliki meri določen z vestnim študijem in nato z uporabo starodavnih medicinskih sredstev, vključno z elektriko in magnetizmom. Gilbert je razumel, da je brez temeljite študije električnega in magnetnega sevanja težko uporabljati "tekočine" pri zdravljenju. Brez upoštevanja fantastičnih, nepreverjenih domnev in neutemeljenih trditev je Gilbert izvedel različna eksperimentalne študije električni in magnetni pojavi. Rezultati te prve študije elektrike in magnetizma so veličastni. Najprej je Gilbert prvič izrazil idejo, da se magnetna igla kompasa premika pod vplivom magnetizma Zemlje in ne pod vplivom ene od zvezd, kot so verjeli pred njim. Bil je prvi, ki je izvedel umetno magnetizacijo, ugotovil dejstvo o neločljivosti magnetnih polov. Gilbert je ob sočasnem preučevanju električnih pojavov z magnetnimi na podlagi številnih opazovanj pokazal, da električno sevanje nastane ne le pri drgnjenju jantarja, ampak tudi pri drgnjenju drugih materialov. Če se pokloni jantarju - prvemu materialu, na katerem je bila opažena elektrifikacija, jih imenuje električni, na podlagi grško ime jantar - elektron. Posledično se je beseda "elektrika" uvedla v življenje na predlog zdravnika na podlagi njegovih raziskav, ki so postale zgodovinske, kar je postavilo temelje za razvoj tako elektrotehnike kot elektroterapije. Hkrati je Gilbert uspešno oblikoval temeljno razliko med električnimi in magnetnimi pojavi: "Magnetizem je, tako kot gravitacija, določena začetna sila, ki izhaja iz teles, medtem ko je elektrifikacija posledica iztiskanja iz telesnih por posebnih iztokov kot posledica trenja." V bistvu pred delom Ampera in Faradayja, torej več kot dvesto let po Gilbertovi smrti (rezultati njegovih raziskav so bili objavljeni v knjigi O magnetu, magnetnih telesih in velikem magnetu - Zemlji , 1600), sta elektrizacija in magnetizem obravnavana ločeno. P. S. Kudryavtsev v Zgodovini fizike citira besede velikega predstavnika renesanse Galileja: niso jih natančno preučevali ... Ne dvomim, da je sčasoma ta veja znanosti (govorimo o elektriki in magnetizmu - V.M. ) bo napredoval tako zaradi novih opazovanj, kot tudi zaradi strogih dokazov. Gilbert je umrl 30. novembra 1603, ko je vse instrumente in dela, ki jih je ustvaril, zapustil londonski medicinski družbi, katere aktiven predsednik je bil do svoje smrti. 3 Nagrada, podeljena Maratu Predvečer francoske buržoazne revolucije. Naj povzamemo raziskave na področju elektrotehnike tega obdobja. Ugotovljena je bila prisotnost pozitivne in negativne elektrike, izdelani in izboljšani so bili prvi elektrostatični stroji, ustvarjeni so bili leydenski banki (neke vrste kondenzatorji za shranjevanje naboja), elektroskopi, oblikovane kvalitativne hipoteze električnih pojavov, drzni poskusi raziskovanja električnih pojavov. narava strele. Električna narava strele in njen učinek na človeka sta še dodatno utrdila stališče, da elektrika ne more samo udariti ljudi, ampak jih tudi zdravi. Navedimo nekaj primerov. 8. aprila 1730 sta Britanca Grey in Wheeler izvedla zdaj že klasičen poskus z elektrifikacijo človeka. Na dvorišču hiše, kjer je živel Grey, sta bila v zemljo vkopana dva suha lesena droga, na katera je bil utrjen lesen tram. leseni tram vrgli dve vrvi za lase. Njihovi spodnji konci so bili vezani. Vrvi so zlahka nosile težo fanta, ki se je strinjal, da bo sodeloval v poskusu. Deček je sedel kot na gugalnici in je z eno roko držal palico ali kovinsko palico, naelektreno s trenjem, na katero se je prenesel električni naboj iz naelektrenega telesa. Z drugo roko je deček enega za drugim metal kovance v kovinsko ploščo, ki je bila na suhi leseni deski pod njim (slika 2). Kovanci so pridobili naboj skozi dečkovo telo; pri padcu so nabili kovinsko ploščo, ki je začela privlačiti koščke suhe slame, ki se nahajajo v bližini. Poskusi so bili večkrat izvedeni in so vzbudili precejšnje zanimanje ne le med znanstveniki. Angleški pesnik George Bose je zapisal: Mad Grey, kaj si v resnici vedel o lastnostih te sile, doslej neznane? Ali je dovoljeno, bedak, tvegati in povezati osebo z elektriko? riž. 2. Izkušnje z elektrifikacijo človeka Francozi Dufay, Nollet in naš rojak Georg Richman so skoraj istočasno, neodvisno drug od drugega, zasnovali napravo za merjenje stopnje elektrifikacije, ki je bistveno razširila uporabo električnega razelektritve za zdravljenje in ga je postalo mogoče dozirati. Pariška akademija znanosti je več srečanj posvetila razpravi o učinku izpusta pločevink Leyden na osebo. Za to se je začel zanimati tudi Ludvik XV. Na željo kralja je fizik Nollet skupaj z zdravnikom Louisom Lemonnierjem preživel v eni od velikih dvoran. palača Versailles poskus, ki dokazuje pekoč učinek statične elektrike. Prednosti "dvorskih zabav" so bile: mnoge so jih zanimale, mnogi so začeli preučevati pojave elektrifikacije. Leta 1787 je angleški zdravnik in fizik Adams prvič ustvaril poseben elektrostatični stroj za medicinske namene. Veliko ga je uporabljal v svoji medicinski praksi (slika 3) in prejel pozitivni rezultati, kar je mogoče razložiti s stimulativnim učinkom toka, in psihoterapevtskim učinkom ter specifičnim učinkom izpusta na človeka. Doba elektrostatike in magnetostatike, kamor sodi vse zgoraj omenjeno, se konča z razvojem matematičnih temeljev teh znanosti, ki so ga izvedli Poisson, Ostrogradsky, Gauss. riž. 3. Seansa elektroterapije (iz stare gravure) Uporaba električnih razelektritev v medicini in biologiji je prejela popolno priznanje. Krčenje mišic zaradi dotikanja električnih žarkov, jegulj, soma je pričalo o delovanju električnega udara. Poskusi Angleža Johna Warlisha so dokazali električno naravo udarca raža, anatom Gunther pa je dal natančen opis električnega organa te ribe. Leta 1752 je nemški zdravnik Sulzer objavil sporočilo o novem pojavu, ki ga je odkril. Jezik, ki se hkrati dotika dveh različnih kovin, povzroči poseben občutek kiselkastega okusa. Sulzer ni domneval, da to opazovanje predstavlja začetek najpomembnejših znanstvenih področij – elektrokemije in elektrofiziologije. Povečalo se je zanimanje za uporabo električne energije v medicini. Akademija v Rouenu je objavila natečaj za najboljše delo na temo: "Določite stopnjo in pogoje, pod katerimi lahko računate na elektriko pri zdravljenju bolezni." Prvo nagrado je prejel Marat, po poklicu zdravnik, čigar ime se je zapisalo v zgodovino francoske revolucije. Pojav Maratovega dela je bil pravočasen, saj uporaba električne energije za zdravljenje ni bila brez misticizma in šarlatanstva. Neki Mesmer je z uporabo modnih znanstvenih teorij o iskrenju električnih strojev začel trditi, da je leta 1771 našel univerzalno medicinski pripomoček- "živalski" magnetizem, ki deluje na bolnika na daljavo. Odprli so posebne zdravstvene ambulante, kjer so bili elektrostatični stroji dovolj visoke napetosti. Pacient se je moral dotikati delov stroja, ki tečejo tok, pri tem pa je čutil električni udar. Očitno je primere pozitivnega učinka bivanja v Mesmerjevih "zdravstvenih" ordinacijah mogoče razložiti ne le z dražilnim učinkom električnega udara, ampak tudi z delovanjem ozona, ki se pojavlja v prostorih, kjer so delovali elektrostatični stroji, in z omenjenimi pojavi prej. Lahko pozitivno vpliva na nekatere bolnike in spremembo vsebnosti bakterij v zraku pod vplivom ionizacije zraka. Toda Mesmer tega ni sumil. Po katastrofalnih neuspehih, na katere je Marat pravočasno opozarjal pri svojem delu, je Mesmer izginil iz Francije. Ustvarjena s sodelovanjem največjega francoskega fizika Lavoisierja, vladna komisija za raziskovanje "medicinskih" dejavnosti Mesmerja ni uspela razložiti pozitivnega učinka električne energije na ljudi. Zdravljenje z elektriko v Franciji začasno ustavljeno. 4 Spor med Galvanijem in Volto In zdaj bomo govorili o študijah, izvedenih skoraj dvesto let po objavi Gilbertovega dela. Povezujejo se z imeni italijanskega profesorja anatomije in medicine Luigija Galvanija in italijanskega profesorja fizike Alessandra Volte. V anatomskem laboratoriju Univerze v Boulognu je Luigi Galvani izvedel poskus, katerega opis je šokiral znanstvenike po vsem svetu. Žabe so secirali na laboratorijski mizi. Naloga eksperimenta je bila demonstrirati in opazovati gole, živce njihovih udov. Na tej mizi je bil elektrostatični stroj, s pomočjo katerega je nastala in preučevana iskra. Tu so izjave samega Luigija Galvanija iz njegovega dela "O električnih silah med mišičnimi gibi": "... Eden od mojih pomočnikov se je po naključju zelo narahlo s konico dotaknil žabjih notranjih femoralnih živcev. Žabja noga se je močno trznila." In še: "... To uspe, ko se iz kondenzatorja stroja izvleče iskra." Ta pojav je mogoče razložiti na naslednji način. Spremenljivo električno polje deluje na atome in molekule zraka v območju, kjer se pojavi iskra, zaradi česar pridobijo električni naboj in prenehajo biti nevtralni. Nastali ioni in električno nabite molekule se širijo na določeno, sorazmerno majhno razdaljo od elektrostatičnega stroja, saj pri premikanju in trku z molekulami zraka izgubijo naboj. Hkrati se lahko kopičijo na kovinskih predmetih, ki so dobro izolirani od površine tal in se izpraznijo, če pride do prevodnega električnega tokokroga do tal. Tla v laboratoriju so bila suha, lesena. Prostor, kjer je Galvani delal, je dobro izoliral od tal. Predmet, na katerem so se nabirali naboji, je bil kovinski skalpel. Že rahel stik skalpela z žabjim živcem je povzročil »razelektritev« statične elektrike, ki se je nabrala na skalpelu, zaradi česar se je taca umaknila brez mehanskih poškodb. Sam po sebi je bil že takrat znan pojav sekundarne razelektritve, ki jo povzroča elektrostatična indukcija. Briljanten talent kot eksperimentator in dirigent veliko število vsestranske raziskave so Galvaniju omogočile, da je odkril še en pomemben pojav za nadaljnji razvoj elektrotehnike. Obstaja poskus o preučevanju atmosferske elektrike. Če citiram samega Galvanija: "... Utrujen ... brezplodnega čakanja ... začel ... pritiskati bakrene kavlje, zataknjene v hrbtenjačo, ob železne palice - žabje noge so se skrčile." Rezultati poskusa, ki se ne izvaja več na prostem, ampak v zaprtih prostorih brez delujočih elektrostatičnih strojev, so potrdili, da se krčenje žabje mišice, podobno kot krčenje, ki ga povzroči iskra elektrostatičnega stroja, pojavi, ko telo žabe se hkrati dotikata dva različna kovinska predmeta - žica in plošča iz bakra, srebra ali železa. Pred Galvanijem takšnega pojava ni opazil nihče. Na podlagi rezultatov opazovanj potegne drzen nedvoumen sklep. Obstaja še en vir električne energije, to je "živalska" elektrika (izraz je enakovreden izrazu "električna aktivnost živega tkiva"). Galvani je trdil, da je živa mišica kondenzator kot leydenski kozarec, v njej se nabira pozitivna elektrika. Žabji živec služi kot notranji "prevodnik". Pritrditev dveh kovinskih prevodnikov na mišico povzroči, da teče električni tok, ki kot iskra iz elektrostatičnega stroja povzroči krčenje mišice. Galvani je eksperimentiral, da bi dosegel nedvoumen rezultat le na žabjih mišicah. Morda mu je prav to omogočilo, da je kot merilnik za količino električne energije predlagal uporabo "fiziološke priprave" žabje noge. Merilo količine električne energije, za katero je služil takšen fiziološki indikator, je bila aktivnost dviganja in spuščanja tace, ko je ta prišla v stik s kovinsko ploščo, ki se je hkrati dotika kavelj, ki poteka skozi hrbtenjačo. žaba in pogostost dvigovanja šape na enoto časa. Nekaj časa so takšen fiziološki kazalnik uporabljali celo ugledni fiziki, zlasti Georg Ohm. Galvanijev elektrofiziološki eksperiment je Alessandru Volti omogočil, da je ustvaril prvi elektrokemični vir električna energija, kar pa je odprlo novo obdobje v razvoju elektrotehnike. Alessandro Volta je bil eden prvih, ki je cenil Galvanijevo odkritje. Galvanijeve poskuse ponavlja zelo previdno in prejme veliko podatkov, ki potrjujejo njegove rezultate. Toda že v svojih prvih člankih »O živalski elektriki« in v pismu dr. Boroniu z dne 3. aprila 1792 Volta v nasprotju z Galvanijem, ki opažene pojave razlaga s stališča »živalske« elektrike, izpostavlja kemično in fizikalno pojavov. Volta ugotavlja pomen uporabe različnih kovin za te poskuse (cink, baker, svinec, srebro, železo), med katerimi je položena krpa, navlažena s kislino. Takole piše Volta: "V Galvanijevih poskusih je žaba vir električne energije. Kaj pa je žaba ali katera koli žival nasploh? Najprej so to živci in mišice, v njih pa so različni kemične spojine. Če so živci in mišice razrezane žabe povezani z dvema različnima kovinama, se ob zaprtju takšnega kroga pokaže električni učinek. V mojem zadnjem poskusu sta sodelovali tudi dve različni kovini - to sta jeklo (svinček) in srebro, slina jezika pa je imela vlogo tekočine. Z zapiranjem vezja s povezovalno ploščo sem ustvaril pogoje za neprekinjeno gibanje električne tekočine iz enega mesta v drugega. Toda te iste kovinske predmete bi lahko spustil preprosto v vodo ali v tekočino, podobno slini? Kaj pa "živalska" elektrika?" Poskusi, ki jih je izvedla Volta, nam omogočajo, da oblikujemo sklep, da je vir električnega delovanja veriga različnih kovin, ko pridejo v stik s krpo, ki je vlažna ali namočena v raztopini kisline. V enem od pisem svojemu prijatelju zdravniku Vazagiju (spet primer zdravniškega zanimanja za elektriko) je Volta zapisal: »Že dolgo sem bil prepričan, da vse delovanje izvira iz kovin, s stikom katerih električna tekočina vstopi v vlažno tekočino. ali vodno telo.Na tej podlagi menim, da ima pravico pripisati vse nove električne pojave kovinam in ime "živalska elektrika" nadomestiti z izrazom "kovinska elektrika". Po Voltu so žabji kraki občutljiv elektroskop. Nastal je zgodovinski spor med Galvanijem in Volto, pa tudi med njunimi privrženci – spor o »živalski« ali »kovinski« elektriki. Galvani se ni dal. Iz poskusa je popolnoma izključil kovino in celo seciral žabe s steklenimi noži. Izkazalo se je, da je tudi v tem poskusu stik žabjega femoralnega živca z njegovo mišico privedel do jasno opaznega, čeprav veliko manjšega kot pri sodelovanju kovin, krčenja. To je bila prva fiksacija bioelektričnih pojavov, na katerih temelji sodobna elektrodiagnostika srčno-žilnega in številnih drugih človeških sistemov. Volta poskuša razkriti naravo odkritih nenavadnih pojavov. Pred njim jasno formulira naslednji problem: »Kaj je vzrok za nastanek elektrike?« sem se vprašal na enak način, kot bi to storil vsak od vas. Razmišljanja so me pripeljala do ene rešitve: od stika z dveh različnih kovinah, na primer srebra in cinka, se poruši ravnovesje elektrike v obeh kovinah.Na mestu stika kovin pozitivna elektrika teče iz srebra v cink in se kopiči na slednjem, negativna elektrika pa kondenzira na srebru. . To pomeni, da se električna snov premika v določeni smeri. Ko sem nanesel eno na drugo plošče srebra in cinka brez vmesnih distančnikov, torej da sta bili cinkovi plošči v stiku s srebrnimi, se je njihov skupni učinek zmanjšal na nič. Da bi povečali električni učinek ali ga povzeli, je treba vsako cinkovo ploščo pripeljati v stik samo z enim srebrom in seštevati v zaporedju več parov. To dosežem ravno s tem, da sem na vsako cinkovo ploščo dal moker kos blaga in ga tako ločil od srebrne plošče naslednjega para. "Veliko tega, kar je povedal Volt, ne izgubi svojega pomena tudi zdaj, v luči sodobne znanstvene ideje. Žal je bil ta spor tragično prekinjen. Napoleonova vojska je zasedla Italijo. Galvani je zaradi zavrnitve prisege zvestobe novi vladi izgubil stol, bil odpuščen in kmalu zatem umrl. Drugi udeleženec spora, Volta, je dočakal popolno priznanje odkritij obeh znanstvenikov. V zgodovinskem sporu sta imela oba prav. Biolog Galvani je v zgodovino znanosti vstopil kot ustanovitelj bioelektričnosti, fizik Volta - kot ustanovitelj elektrokemičnih tokovnih virov. 4. Poskusi VV Petrov. Začetek elektrodinamike Delo profesorja fizike Medicinsko-kirurške akademije (zdaj Vojaška medicinska akademija po imenu S. M. Kirova v Leningradu), akademika V. V. Petrova, konča prvo stopnjo znanosti o "živalski" in "kovinski" elektriki. Dejavnost V. V. Petrova je imela velik vpliv na razvoj znanosti o uporabi električne energije v medicini in biologiji pri nas. Na Medicinsko-kirurški akademiji je ustvaril z odlično opremo opremljen fizikalni kabinet. Med delom v njem je Petrov zgradil prvi na svetu elektrokemični vir visokonapetostne električne energije. Če ocenimo napetost tega vira po številu elementov, vključenih v njem, lahko domnevamo, da je napetost dosegla 1800–2000 V pri moči približno 27–30 W. Ta univerzalni vir je V. V. Petrovu omogočil, da je v kratkem času izvedel na desetine študij, ki so odprle različne načine uporabe električne energije na različnih področjih. Ime V. V. Petrova je običajno povezano s pojavom novega vira razsvetljave, in sicer električnega, ki temelji na uporabi učinkovito delujočega električni lok. Leta 1803 je V. V. Petrov rezultate svojih raziskav predstavil v knjigi "Novice o galvansko-voltovskih poskusih". To je prva knjiga o elektriki, ki je izdana pri nas. Tu je bil ponovno objavljen leta 1936. V tej knjigi niso pomembne le električne raziskave, temveč tudi rezultati proučevanja razmerja in interakcije električnega toka z živim organizmom. Petrov je pokazal, da je človeško telo sposobno elektrifikacije in da je galvansko-voltaična baterija, sestavljena iz velikega števila elementov, nevarna za človeka; pravzaprav je predvidel možnost uporabe električne energije za fizikalno terapijo. Vpliv raziskav VV Petrova na razvoj elektrotehnike in medicine je velik. Njegovo delo "Novice o eksperimentih Galvanic-Volta", prevedeno v latinščino, krasi, skupaj z rusko izdajo, nacionalne knjižnice številnih evropskih držav. Elektrofizikalni laboratorij, ki ga je ustvaril V. V. Petrov, je znanstvenikom akademije sredi 19. stoletja omogočil široko razširitev raziskav na področju uporabe električne energije za zdravljenje. V tej smeri je Vojaška medicinska akademija zavzela vodilno mesto ne le med institucijami naše države, ampak tudi med evropskimi institucijami. Dovolj je omeniti imena profesorjev V. P. Egorova, V. V. Lebedinskega, A. V. Lebedinskega, N. P. Khlopina, S. A. Lebedeva. Kaj je 19. stoletje prineslo študiju elektrike? Najprej se je končal monopol medicine in biologije na elektriko. Galvani, Volta, Petrov so postavili temelje za to. Prvo polovico in sredino 19. stoletja so zaznamovala velika odkritja v elektrotehniki. Ta odkritja so povezana z imeni Danca Hansa Oersteda, Francozov Dominique Arago in Andre Ampère, Nemca Georga Ohma, Angleža Michaela Faradayja, naših rojakov Borisa Jacobija, Emila Lenza in Pavla Schillinga ter mnogih drugih znanstvenikov. Naj na kratko opišemo najpomembnejša od teh odkritij, ki so neposredno povezana z našo tematiko. Oersted je bil prvi, ki je vzpostavil popolno razmerje med električnimi in magnetnimi pojavi. Z eksperimentiranjem z galvansko elektriko (kot so takrat imenovali električne pojave, ki izhajajo iz elektrokemičnih tokovnih virov, v nasprotju s pojavi, ki jih povzroča elektrostatični stroj), je Oersted odkril odstopanja igle magnetnega kompasa, ki se nahaja v bližini vira električnega toka (galvanska baterija). ) v trenutku kratkega stika in prekinitve električnega tokokroga. Ugotovil je, da je to odstopanje odvisno od lokacije magnetnega kompasa. Oerstedova velika zasluga je, da je sam cenil pomen pojava, ki ga je odkril. Na videz neomajne že več kot dvesto let, so se zrušile ideje, ki temeljijo na delih Gilberta o neodvisnosti magnetnih in električnih pojavov. Oersted je prejel zanesljiv eksperimentalni material, na podlagi katerega piše, nato pa izda knjigo "Poskusi v zvezi z delovanjem električnega konflikta na magnetni igli". Svoj dosežek na kratko formulira takole: »Galvanska elektrika, ki gre od severa proti jugu preko prosto obešene magnetne igle, odkloni svoj severni konec proti vzhodu in, ko gre v isti smeri pod iglo, jo odkloni proti zahodu. " Francoski fizik André Ampère je jasno in globoko razkril pomen Oerstedovega poskusa, ki je prvi zanesljiv dokaz razmerja med magnetizmom in elektriko. Ampère je bil zelo vsestranski znanstvenik, odličen v matematiki, rad je imel kemijo, botaniko in starodavno literaturo. Bil je velik popularizator znanstvenih odkritij. Amperove zasluge na področju fizike je mogoče oblikovati takole: ustvaril je nov odsek v nauku o elektriki - elektrodinamiko, ki zajema vse manifestacije gibljive elektrike. Amperov vir gibljivih električnih nabojev je bila galvanska baterija. Ko je sklenil vezje, je prejel gibanje električnih nabojev. Amper je pokazal, da električni naboji v mirovanju (statična elektrika) ne delujejo na magnetno iglo – ne odklonijo je. V sodobnem smislu je Ampère uspel razkriti pomen prehodnih pojavov (vklop električnega tokokroga). Michael Faraday dokonča odkritja Oersteda in Ampereja - ustvari koherentno logično doktrino elektrodinamike. Hkrati ima v lasti številna neodvisna velika odkritja, ki so nedvomno pomembno vplivala na uporabo elektrike in magnetizma v medicini in biologiji. Michael Faraday ni bil matematik kot Ampère; v svojih številnih publikacijah ni uporabil niti enega analitičnega izraza. Talent eksperimentatorja, vestnega in delavnega, je Faradayu omogočil, da je nadomestil pomanjkanje matematične analize. Faraday odkrije zakon indukcije. Kot je sam rekel: "Našel sem način, kako pretvoriti elektriko v magnetizem in obratno." Odkriva samoindukcijo. Zaključek največje Faradayeve raziskave je odkritje zakonitosti prehoda električnega toka skozi prevodne tekočine in kemični razpad slednjih, ki nastane pod vplivom električnega toka (fenomen elektrolize). Faraday formulira osnovni zakon na ta način: »Količina snovi, ki se nahaja na prevodnih ploščah (elektrodah), potopljenih v tekočino, je odvisna od jakosti toka in od časa njegovega prehoda: večja je moč toka in dlje prehaja. , večja količina snovi se bodo sprostile v raztopino. Rusija se je izkazala za eno od držav, kjer so odkritja Oersteda, Araga, Ampereja in kar je najpomembneje, Faradayja našla neposreden razvoj in praktično uporabo. Boris Jacobi s pomočjo odkritij elektrodinamike ustvari prvo ladjo z električnim motorjem. Emil Lenz je lastnik številnih del velikega praktičnega interesa na različnih področjih elektrotehnike in fizike. Njegovo ime je običajno povezano z odkritjem zakona toplotnega ekvivalenta električne energije, imenovanega Joule-Lenzov zakon. Poleg tega je Lenz ustanovil zakon, poimenovan po njem. S tem se konča obdobje ustvarjanja temeljev elektrodinamike. 1 Uporaba električne energije v medicini in biologiji v 19. stoletju P. N. Yablochkov, ki vzporedno postavi dva premoga, ločena s talilnim mazivom, ustvari električno svečo - preprost vir električne svetlobe, ki lahko osvetli sobo več ur. Sveča Yablochkov je trajala tri ali štiri leta in je našla uporabo v skoraj vseh državah sveta. Zamenjala jo je bolj trpežna žarnica. Povsod nastajajo električni generatorji, vse bolj so razširjene tudi baterije. Področja uporabe električne energije se povečujejo. Priljubljena postaja tudi uporaba električne energije v kemiji, ki jo je začel M. Faraday. Gibanje snovi - gibanje nosilcev naboja - je našlo eno prvih uporab v medicini za vnašanje ustreznih zdravilnih spojin v človeško telo. Bistvo metode je naslednje: gazo ali katero koli drugo tkivo prepojimo z želeno zdravilno spojino, ki služi kot tesnilo med elektrodami in človeškim telesom; nahaja se na predelih telesa, ki jih je treba zdraviti. Elektrode so priključene na vir enosmernega toka. Način tovrstnega dajanja zdravilnih spojin, ki so ga prvič uporabili v drugi polovici 19. stoletja, je razširjen še danes. Imenuje se elektroforeza ali iontoforeza. O praktični uporabi elektroforeze lahko bralec spozna v petem poglavju. Sledilo je še eno odkritje velikega pomena za praktično medicino na področju elektrotehnike. 22. avgusta 1879 je angleški znanstvenik Crookes poročal o svojih raziskavah katodnih žarkov, o katerih je takrat postalo znano naslednje: Ko visokonapetostni tok preide skozi cev z zelo redkim plinom, iz katode uide tok delcev, ki hitijo z ogromno hitrostjo. 2. Ti delci se premikajo strogo v ravni črti. 3. Ta sevalna energija lahko povzroči mehansko delovanje. Na primer, za vrtenje majhnega gramofona, ki mu je na poti. 4. Sevalna energija se odklanja z magnetom. 5. Na mestih, kjer pade sevalna snov, se razvije toplota. Če katodi dobimo obliko konkavnega zrcala, se lahko v žarišču tega ogledala stopijo celo takšne ognjevzdržne zlitine, kot je na primer zlitina iridija in platine. 6. Katodni žarki – tok materialnih teles je manjši od atoma, in sicer delcev negativne elektrike. To so prvi koraki v pričakovanju velikega novega odkritja Wilhelma Conrada Roentgena. Roentgen je odkril bistveno drugačen vir sevanja, ki ga je imenoval rentgenski žarki (X-ray). Kasneje so te žarke imenovali rentgenski žarki. Roentgenovo sporočilo je povzročilo senzacijo. V vseh državah so številni laboratoriji začeli reproducirati Roentgenovo postavitev, ponavljati in razvijati njegove raziskave. To odkritje je med zdravniki vzbudilo posebno zanimanje. Fizikalne laboratorije, kjer je nastajala oprema, ki jo je Roentgen uporabljal za sprejemanje rentgenskih žarkov, so napadli zdravniki, njihovi pacienti, ki so sumili, da so v telesu pogoltnili igle, kovinske gumbe itd. praktična implementacija odkritij v električnem polju, kot se je zgodilo z novim diagnostičnim orodjem - rentgenski žarki. Zanimajo me rentgenski žarki takoj in v Rusiji. Uradnih znanstvenih objav, pregledov o njih, točnih podatkov o opremi še ni bilo, pojavilo se je le kratko sporočilo o Roentgenovem poročilu in blizu Sankt Peterburga, v Kronstadtu, izumitelj radia Aleksander Stepanovič Popov že začenja ustvarjati prvi domači rentgenski aparat. O tem je malo znanega. O vlogi A. S. Popova pri razvoju prvih domačih rentgenskih naprav, njihovo izvajanje je morda prvič postalo znano iz knjige F. Veitkova. Zelo uspešno ga je dopolnila izumiteljeva hči Ekaterina Aleksandrovna Kyandskaya-Popova, ki je skupaj z V. Tomatom objavila članek "Izumitelj radia in rentgenskih žarkov" v reviji "Znanost in življenje" (1971, št. . 8). Novi napredki v elektrotehniki so temu primerno razširili možnosti za preučevanje "živalske" elektrike. Matteuchi je s takrat ustvarjenim galvanometrom dokazal, da se električni potencial pojavi med življenjsko dobo mišice. Prerezal mišico čez vlakna, jo je povezal z enim od polov galvanometra, vzdolžno površino mišice pa je povezal z drugim polom in prejel potencial v območju 10-80 mV. Vrednost potenciala je določena z vrsto mišic. Po Matteuchiju "biotok teče" od vzdolžne površine do prečnega prereza, prečni prerez pa je elektronegativen. To radovedno dejstvo so potrdili poskusi na različnih živalih - želvah, zajcih, podganah in pticah, ki so jih izvedli številni raziskovalci, med katerimi je treba izpostaviti nemške fiziologe Dubois-Reymonda, Hermana in našega rojaka V. Yu. Chagovetsa. Peltier je leta 1834 objavil delo, ki je orisalo rezultate študije interakcije biopotencialov s pretokom skozi živo tkivo. enosmerni tok. Izkazalo se je, da se v tem primeru spremeni polarnost biopotencialov. Tudi amplitude se spreminjajo. Hkrati so opazili tudi spremembe v fizioloških funkcijah. V laboratorijih fiziologov, biologov in zdravnikov se pojavljajo električni merilni instrumenti, ki imajo zadostno občutljivost in ustrezne meje merjenja. Nabira se veliko in vsestransko eksperimentalno gradivo. S tem se konča predzgodovina uporabe električne energije v medicini in preučevanja »živalske« elektrike. Videz fizikalne metode, zagotavljanje primarnih bioinformacij, sodoben razvoj električne merilne opreme, informacijska teorija, avtometrija in telemetrija, integracija meritev - to je tisto, kar zaznamuje novo zgodovinsko stopnjo na znanstvenem, tehničnem in biomedicinskem področju rabe električne energije. 2 Zgodovina radioterapije in diagnoza Konec devetnajstega stoletja zelo pomembna odkritja. Prvič je človek lahko na lastno oko videl nekaj, kar se skriva za pregrado, nepregledno za vidno svetlobo. Konrad Roentgen je odkril tako imenovane rentgenske žarke, ki lahko prodrejo v optično neprozorne pregrade in ustvarijo senčne slike predmetov, skritih za njimi. Odkrit je bil tudi pojav radioaktivnosti. Že v 20. stoletju, leta 1905, je Eindhoven dokazal električno aktivnost srca. Od tega trenutka se je začela razvijati elektrokardiografija. Zdravniki so začeli prejemati vse več informacij o stanju notranji organi paciente, ki jih ne bi mogli opazovati brez ustreznih naprav, ki so jih izdelali inženirji na podlagi odkritij fizikov. Končno so zdravniki dobili priložnost opazovati delovanje notranjih organov. Do začetka druge svetovne vojne so vodilni fiziki planeta, še pred pojavom informacij o cepljenju težkih atomov in ogromnem sproščanju energije v tem primeru, prišli do zaključka, da je mogoče ustvariti umetno radioaktivno snov. izotopi. Število radioaktivnih izotopov ni omejeno na naravno znane radioaktivne elemente. Znani so po vseh kemičnih elementih periodnega sistema. Znanstveniki so lahko sledili njihovi kemijski zgodovini, ne da bi motili potek preučevanega procesa. V dvajsetih letih so bili narejeni poskusi uporabe naravnih radioaktivnih izotopov iz družine radija za določitev hitrosti pretoka krvi pri ljudeh. Toda tovrstne raziskave niso bile široko uporabljene niti v znanstvene namene. Radioaktivni izotopi so bili širšo uporabo v medicinskih raziskavah, vključno z diagnostičnimi, dobili v petdesetih letih po nastanku jedrskih reaktorjev, v katerih je bilo precej enostavno pridobiti visoke aktivnosti umetno radioaktivnih izotopov. Najbolj znan primer ene od prvih uporab umetno radioaktivnih izotopov je uporaba izotopov joda za raziskave ščitnice. Metoda je omogočila razumevanje vzroka bolezni ščitnice (gola) za določena območja bivanja. Pokazala se je povezava med vsebnostjo joda v prehrani in boleznijo ščitnice. Kot rezultat teh študij porabimo namizna sol, v katerega so namerno uvedeni dodatki neaktivnega joda. Na začetku so se za proučevanje porazdelitve radionuklidov v organu uporabljali enojni scintilacijski detektorji, ki so preučevani organ skenirali točko za točko, t.j. skeniral in se premikal vzdolž linije meandra po celotnem preučevanem organu. Takšna študija se je imenovala skeniranje, naprave, ki se za to uporabljajo, pa so se imenovale skenerji (skenerji). Z razvojem pozicijsko občutljivih detektorjev, ki so poleg dejstva, da so registrirali padajoči gama kvant, določili tudi koordinato njegovega vstopa v detektor, je postalo mogoče naenkrat videti celoten preučevani organ brez premikanja detektorja. čez to. Trenutno se pridobivanje slike porazdelitve radionuklidov v preučevanem organu imenuje scintigrafija. Čeprav je bil na splošno izraz scintigrafija uveden leta 1955 (Andrews et al.) in se je sprva nanašal na skeniranje. Med sistemi s stacionarnimi detektorji je najbolj razširjena tako imenovana gama kamera, ki jo je leta 1958 prvič predlagal Anger. Gama kamera je omogočila znatno skrajšanje časa zajemanja slike in s tem uporabo krajših radionuklidov. Uporaba kratkoživih radionuklidov znatno zmanjša dozo izpostavljenosti sevanju telesa osebe, kar je omogočilo povečanje aktivnosti radiofarmacevtskih zdravil, ki se dajejo bolnikom. Trenutno je pri uporabi Ts-99t čas pridobitve ene slike delček sekunde. Tako kratki časi za pridobitev enega samega okvirja so privedli do pojava dinamične scintigrafije, ko se med študijo pridobi več zaporednih slik preučevanega organa. Analiza takšnega zaporedja omogoča določitev dinamike sprememb aktivnosti tako v organu kot celoti kot v njegovih posameznih delih, torej obstaja kombinacija dinamičnih in scintigrafskih študij. Z razvojem tehnike za pridobivanje slik porazdelitve radionuklidov v preučevanem organu se je pojavilo vprašanje o metodah ocenjevanja porazdelitve radiofarmakov znotraj pregledanega območja, predvsem pri dinamični scintigrafiji. Skenogrami so bili obdelani predvsem vizualno, kar je z razvojem dinamične scintigrafije postalo nesprejemljivo. Glavna težava je bila nezmožnost izdelave krivulj, ki odražajo spremembo radiofarmacevtske aktivnosti v preučevanem organu ali v njegovih posameznih delih. Seveda je mogoče opaziti številne pomanjkljivosti nastalih scintigramov - prisotnost statističnega šuma, nezmožnost odštevanja ozadja okoliških organov in tkiv, nezmožnost pridobitve povzetka slike v dinamični scintigrafiji na podlagi številnih zaporednih okvirjev. . Vse to je privedlo do nastanka računalniško podprtih sistemov za digitalno obdelavo scintigramov. Leta 1969 so Jinuma in drugi uporabili zmogljivosti računalnika za obdelavo scintigramov, kar je omogočilo pridobivanje zanesljivejših diagnostičnih informacij in v veliko večjem obsegu. V zvezi s tem so se v prakso oddelkov za radionuklidno diagnostiko začeli zelo intenzivno uvajati računalniški sistemi za zbiranje in obdelavo scintigrafskih informacij. Takšni oddelki so postali prvi praktični medicinski oddelki, v katerih so bili široko uvedeni računalniki. Razvoj digitalnih sistemov za zbiranje in obdelavo scintigrafskih informacij, ki temeljijo na računalniški osnovi, je postavil temelje za principe in metode obdelave medicinskih diagnostičnih slik, ki so se uporabljale tudi pri obdelavi slik, pridobljenih z uporabo drugih medicinskih in fizikalnih principov. To velja za rentgenske slike, slike, pridobljene z ultrazvočno diagnostiko in seveda za računalniško tomografijo. Po drugi strani pa je razvoj tehnik računalniške tomografije pripeljal do nastanka emisijskih tomografov, tako enofotonskih kot pozitronskih. Razvoj visokih tehnologij za uporabo radioaktivnih izotopov v medicinskih diagnostičnih študijah in njihova vse večja uporaba v klinični praksi sta privedla do nastanka samostojne medicinske discipline radioizotopne diagnostike, ki se je kasneje po mednarodni standardizaciji imenovala radionuklidna diagnostika. Malo kasneje se je pojavil koncept nuklearne medicine, ki je združeval metode uporabe radionuklidov, tako za diagnostiko kot za terapijo. Z razvojem radionuklidne diagnostike v kardiologiji (v razvitih državah je kar 30 % celotnega števila radionuklidnih študij postalo kardioloških) se je pojavil izraz jedrska kardiologija. Še ena ekskluziva pomembna skupinaštudije z uporabo radionuklidov so študije in vitro. Tovrstna raziskava ne vključuje vnosa radionuklidov v pacientovo telo, temveč z radionuklidnimi metodami določa koncentracijo hormonov, protiteles, zdravil in drugih klinično pomembnih snovi v vzorcih krvi ali tkiva. Poleg tega sodobna biokemija, fiziologija in molekularna biologija ne morejo obstajati brez metod radioaktivnih sledilcev in radiometrije. Pri nas se je množično uvajanje metod nuklearne medicine v klinično prakso začelo v poznih petdesetih letih prejšnjega stoletja, potem ko je bil izdan ukaz ministra za zdravje ZSSR (št. 248 z dne 15. maja 1959) o ustanovitvi radioizotopskih diagnostičnih oddelkov v velike onkološke ustanove in izgradnja standardnih radioloških zgradb, nekatere še delujejo. Pomembno vlogo je odigral tudi odlok Centralnega komiteja CPSU in Sveta ministrov ZSSR z dne 14. januarja 1960 št. 58 "O ukrepih za nadaljnje izboljšanje zdravstvene oskrbe in varovanje zdravja prebivalstva ZSSR «, ki je omogočila široko uvedbo radioloških metod v medicinsko prakso. Hiter razvoj nuklearne medicine v zadnjih letih je povzročil pomanjkanje radiologov in inženirjev, ki so specialisti na področju radionuklidne diagnostike. Rezultat uporabe vseh radionuklidnih tehnik je odvisen od dveh pomembnih točk: od detekcijskega sistema z zadostno občutljivostjo in ločljivostjo na eni strani ter od radiofarmacevtskega pripravka, ki zagotavlja sprejemljivo raven kopičenja v želenem organu ali tkivu, na drugo roko. Zato mora vsak specialist s področja nuklearne medicine globoko razumeti fizikalne osnove radioaktivnosti in detekcijskih sistemov ter poznavanje kemije radiofarmakov in procesov, ki določajo njihovo lokalizacijo v določenih organih in tkivih. Ta monografija ni preprost pregled dosežkov na področju radionuklidne diagnostike. Predstavlja veliko izvirnega gradiva, ki je rezultat raziskav njegovih avtorjev. Dolgoletne izkušnje skupnega dela ekipe razvijalcev oddelka za radiološko opremo CJSC "VNIIMP-VITA", Centra za raka Ruske akademije medicinskih znanosti, Kardiološkega raziskovalnega in proizvodnega kompleksa Ministrstva za zdravje Ruska federacija, Raziskovalni inštitut za kardiologijo Tomskega znanstvenega centra Ruske akademije medicinskih znanosti, Združenje medicinskih fizikov Rusije so omogočili obravnavo teoretičnih vprašanj radionuklidnega slikanja, praktičnega izvajanja takšnih tehnik in pridobivanja najbolj informativnih diagnostični rezultati za klinično prakso. Razvoj medicinske tehnologije na področju radionuklidne diagnostike je neločljivo povezan z imenom Sergeja Dmitrijeviča Kalašnjikova, ki je v tej smeri dolga leta delal na Vseslovenskem znanstvenoraziskovalnem inštitutu za medicinsko instrumentacijo in je nadzoroval nastanek prve ruske tomografske naprave. gama kamera GKS-301. 5. Kratka zgodovina ultrazvočne terapije Ultrazvočna tehnologija se je začela razvijati med prvo svetovno vojno. Takrat, leta 1914, je izjemni francoski eksperimentalni fizik Paul Langevin pri testiranju novega ultrazvočnega oddajnika v velikem laboratorijskem akvariju odkril, da so ribe, ko so bile izpostavljene ultrazvoku, postale zaskrbljene, pometale, nato pa se umirile, a čez nekaj časa začeli so umirati. Tako je bil po naključju izveden prvi poskus, iz katerega se je začelo preučevanje biološkega učinka ultrazvoka. Konec 20-ih let XX stoletja. Opravljeni so bili prvi poskusi uporabe ultrazvoka v medicini. In leta 1928 so nemški zdravniki že uporabljali ultrazvok za zdravljenje bolezni ušes pri ljudeh. Leta 1934 je sovjetski otorinolaringolog E.I. Anokhrienko je v terapevtsko prakso uvedel ultrazvočno metodo in kot prvi na svetu izvedel kombinirano zdravljenje z ultrazvokom in električni šok. Kmalu se je ultrazvok široko uporabljal v fizioterapiji, ki je hitro pridobil slavo kot zelo učinkovito orodje. Pred uporabo ultrazvoka za zdravljenje človeških bolezni je bil njegov učinek skrbno preizkušen na živalih, vendar so nove metode prišle v praktično veterino šele po široki uporabi v medicini. Prvi ultrazvočni aparati so bili zelo dragi. Cena seveda ni pomembna, ko gre za zdravje ljudi, v kmetijski proizvodnji pa je to treba upoštevati, saj ne bi smela biti nedonosna. Prve metode ultrazvočnega zdravljenja so temeljile na izključno empiričnih opazovanjih, vendar so se vzporedno z razvojem ultrazvočne fizioterapije razvile študije mehanizmov biološkega delovanja ultrazvoka. Njihovi rezultati so omogočili prilagoditev praksi uporabe ultrazvoka. V 1940-1950-ih je na primer veljalo, da je ultrazvok z intenzivnostjo do 5 ... 6 W / sq. cm ali celo do 10 W / sq. cm učinkovit za terapevtske namene. Kmalu pa se je intenzivnost ultrazvoka, ki se uporablja v medicini in veterini, začela zmanjševati. Torej v 60. letih dvajsetega stoletja. največja intenzivnost ultrazvoka, ki ga ustvarjajo fizioterapevtske naprave, se je zmanjšala na 2...3 W/sq.cm, trenutno izdelane naprave pa oddajajo ultrazvok z intenzivnostjo, ki ne presega 1 W/sq.cm. Toda danes se v medicinski in veterinarski fizioterapiji najpogosteje uporablja ultrazvok z intenzivnostjo 0,05-0,5 W / sq. cm. Zaključek Seveda nisem mogel zajeti zgodovine razvoja medicinske fizike v v celoti, saj bi sicer moral o vsakem fizičnem odkritju podrobno spregovoriti. A vseeno sem navedel glavne faze v razvoju medu. fiziki: njen izvor ne izvira iz 20. stoletja, kot mnogi verjamejo, ampak veliko prej, v davnini. Danes se nam bodo takratna odkritja zdela malenkost, v resnici pa je bil za tisto obdobje nedvomni preboj v razvoju. Prispevek fizikov k razvoju medicine je težko preceniti. Vzemimo Leonarda da Vincija, ki je opisal mehaniko gibov sklepov. Če objektivno pogledate njegove raziskave, lahko razumete, da sodobna znanost o sklepih vključuje veliko večino njegovih del. Ali Harvey, ki je prvi dokazal zaprtje krvnega obtoka. Zato se mi zdi, da bi morali ceniti prispevek fizikov k razvoju medicine. Seznam uporabljene literature 1. "Osnove interakcije ultrazvoka z biološkimi objekti." Ultrazvok v medicini, veterini in eksperimentalni biologiji. (Avtorja: Akopyan V.B., Ershov Yu.A., uredil Shchukin S.I., 2005) Oprema in metode radionuklidne diagnostike v medicini. Kalantarov K.D., Kalashnikov S.D., Kostylev V.A. in drugi, ur. Viktorova V.A. Kharlamov I.F. Pedagogija. - M.: Gardariki, 1999. - 520 s; stran 391 Elektrika in človek; Manoilov V.E. ; Energoatomizdat 1998, str. 75-92 Čeredničenko T.V. Glasba v zgodovini kulture. - Dolgoprudny: Allegro-press, 1994. str.200 Vsakdanje življenje starega Rima skozi lečo užitka, Jean-Noel Robber, Mlada garda, 2006, str. Platon. Dialogi; Misel, 1986, str.693 Descartes R. Dela: V 2 zvezkih - Zv. 1. - M.: Misel, 1989. Str. 280, 278 Platon. Dialogi - Timej; Misel, 1986, str.1085 Leonardo da Vinci. Izbrana dela. V 2 zvezkih T.1. / Ponatis iz ur. 1935 - M.: Ladomir, 1995. Aristotel. Dela v štirih zvezkih. T.1.Ed.V. F. Asmus. M.,<Мысль>, 1976, str. 444, 441 Seznam internetnih virov: Zvočna terapija - Nag-Cho http://tanadug.ru/tibetan-medicine/healing/sound-healing (datum zdravljenja 18.09.12) Zgodovina fototerapije - http://www.argo-shop.com.ua/article-172.html (dostop 21. 9. 12) Zdravljenje požara - http://newagejournal.info/lechenie-ognem-ili-moksaterapia/ (dostop 21. 9. 12) Orientalska medicina - (datum dostopa 22.09.12)://arenda-ceragem.narod2.ru/eto_nuzhno_znat/vostochnaya_meditsina_vse_luchshee_lyudyam
Znanstveni izumi pogosto prijetno presenetijo in vzbujajo optimizem. Spodaj je šest izumov, ki bi se lahko v prihodnosti široko uporabljali in pacientom olajšali življenje. Preberite in se čudite!
zrasle krvne žile
20 odstotkov ljudi v ZDA vsako leto umre zaradi kajenja cigaret. Najpogosteje uporabljene metode opuščanja kajenja so pravzaprav neučinkovite. Raziskovalci z univerze Harvard so med študijo ugotovili, da nikotinski žvečilni gumi in obliži zelo malo pomagajo kadilcem s skrbniki pri prenehanju kajenja.
Nikotinski dlesni in obliži malo pomagajo težkim kadilcem s skrbnikom, da prenehajo kaditi.
Chrono Therapeutics s sedežem v Haywardu v Kaliforniji, ZDA, je predlagal napravo, ki združuje tehnologije pametnega telefona in pripomočka. Po svojem delovanju je podoben ometu, vendar se njegova učinkovitost večkrat poveča. Kadilci nosijo na zapestju majhno elektronsko napravo, ki občasno vnese nikotin v telo, vendar takrat, ko je to za izkušenega kadilca najbolj potrebno. Zjutraj po prebujanju in po jedi naprava spremlja »vrhunske« trenutke kadilca, ko se potreba po nikotinu poveča, in se na to takoj odzove. Ker lahko nikotin moti spanje, se naprava izklopi, ko oseba zaspi.
Elektronski pripomoček je povezan z aplikacijo v pametnem telefonu. Pametni telefon uporablja metode igerifikacije (igralne pristope, ki se pogosto uporabljajo v računalniških igrah za procese, ki niso igralni), da uporabnikom pomaga spremljati izboljšave zdravja po opustitvi cigaret, daje namige na vsaki novi stopnji, . Prav tako si uporabniki pomagajo v boju proti slabim navadam, tako da se združujejo v posebno mrežo in si izmenjujejo preverjena priporočila. Chrono namerava letos dodatno raziskati pripomoček. Znanstveniki upajo, da se bo izdelek pojavil na trgu čez 1,5 leta.
Nevromodulacija pri zdravljenju artritisa in Crohnove bolezni
Umetna kontrola živčne aktivnosti (nevromodulacija) bo pomagala pri zdravljenju resnih bolezni, kot sta revmatoidni artritis in Crohnova bolezen. Da bi to dosegli, znanstveniki nameravajo zgraditi majhen električni stimulator v bližini vagusnega živca v vratu. Podjetje s sedežem v Valencii v Kaliforniji (ZDA) pri svojem delu uporablja odkritje nevrokirurga Kevina J. Tracyja. Trdi, da telesni vagusni živec pomaga zmanjšati vnetje. Poleg tega so k izumu pripomočka spodbudile študije, ki dokazujejo, da imajo ljudje z vnetnimi procesi nizko aktivnost vagusnega živca.
SetPoint Medical razvija napravo, ki uporablja električno stimulacijo za zdravljenje vnetnih bolezni, kot je npr. Prvi testi na prostovoljcih izuma SETPOINT se bodo začeli v naslednjih 6-9 mesecih, pravi vodja podjetja Anthony Arnold.
Znanstveniki upajo, da bo naprava zmanjšala potrebo po zdravila ki imajo stranske učinke. "To je za imunski sistem," pravi vodja podjetja.
Čip vam bo pomagal premikati s paralizo
Raziskovalci v Ohiu želijo pomagati paraliziranim ljudem premikati roke in noge z uporabo računalniškega čipa. Povezuje možgane neposredno z mišicami. Naprava, imenovana NeuroLife, je že pomagala 24-letnemu kvadriplegiku (štiri okončin) premikati roko. Zahvaljujoč izumu je pacient lahko držal kreditno kartico v roki in jo potegnil čez čitalnik. Poleg tega se zdaj mladenič lahko pohvali z igranjem kitare v video igrici.
Naprava, imenovana NeuroLife, je moškemu z diagnozo kvadriplegije (kvad paralizo) pomagala premikati roko. Pacient je lahko v roki držal kreditno kartico in z njo potegnil po bralniku. Pohvali se, da igra kitaro v video igrici.
Čip prenaša možganske signale v programsko opremo, ki prepozna, katere gibe želi oseba narediti. Program kodira signale, preden jih pošlje po žicah v oblačilih z elektrodami ().
Napravo razvijajo raziskovalci v Battelle, neprofitni raziskovalni organizaciji, in na državni univerzi Ohio v ZDA. večina zahtevna naloga je bil razvoj programskih algoritmov, ki s pomočjo možganskih signalov dešifrirajo pacientove namere. Signali se nato pretvorijo v električne impulze in pacientove roke se začnejo premikati, pravi Herb Bresler, višji raziskovalni vodja Battelle.
Robotski kirurgi
Kirurški robot z majhnim mehanskim zapestjem lahko naredi mikro-zareze v tkivu.
Raziskovalci z univerze Vanderbilt si prizadevajo, da bi minimalno invazivno robotsko podprto kirurgijo prinesli na medicinsko področje. Ima majhno mehansko roko za minimalno rezanje tkiva.
Robot je sestavljen iz roke iz drobnih koncentričnih cevi z mehanskim zapestjem na koncu. Debelina zapestja je manjša od 2 mm in se lahko vrti za 90 stopinj.
V zadnjem desetletju se vse pogosteje uporabljajo robotski kirurgi. Značilnost laparoskopije je, da so rezi le 5 do 10 mm. Ti drobni zarezi v primerjavi s tradicionalno kirurgijo omogočajo, da si tkiva veliko hitreje opomorejo in je celjenje veliko manj boleče. Ampak to ni meja! Razerji so lahko celo pol manjši. Robert Webster upa, da se bo njegova tehnologija široko uporabljala v akupunkturni (mikrolaparoskopski) kirurgiji, kjer so potrebni rezi, manjši od 3 mm.
Presejanje raka
Najpomembnejša stvar pri zdravljenju raka je zgodnja diagnoza bolezni. Na žalost mnogi tumorji ostanejo neopaženi, dokler ni prepozno. Vadim Beckman, biomedicinski inženir in profesor na univerzi Northwestern, se ukvarja z zgodnjim odkrivanjem raka z uporabo neinvazivnega diagnostičnega testa.
Pljučnega raka je težko odkriti v zgodnji fazi brez dragih rentgenskih žarkov. Ta vrsta diagnoze je lahko nevarna za bolnike z nizkim tveganjem. Toda za Beckmanov test, ki kaže, da se je pljučni rak začel razvijati, ni potrebno ne obsevanje, ne pridobivanje slike pljuč, ne določanje tumorskih markerjev, ki še zdaleč niso vedno zanesljivi. Dovolj je, da vzamete vzorce celic... iz notranjosti pacientovega lica. Test zazna spremembe v celični strukturi z uporabo svetlobe za merjenje sprememb.
Zaradi posebnega mikroskopa, ki ga je razvil Beckmanov laboratorij, je pregled cenovno ugoden (približno 100 $) in hiter. Če je rezultat testa pozitiven, se bolniku svetuje, naj nadaljuje nadaljnje testiranje. Preora Diagnostics, soustanovitelj družbe Beckman, upa, da bo leta 2017 na trg predstavil svoj prvi presejalni test za pljučni rak.
V 21. stoletju znanstveniki vsako leto presenetijo z neverjetnimi odkritji, ki jim je težko verjeti. Nanoroboti, ki so sposobni ubijati rakave celice, obarvati rjave oči v modre, spreminjati barvo kože, 3D-tiskalnik, ki tiska telesna tkiva (to je zelo uporabno pri reševanju težav), ni popoln seznam novic iz sveta medicine. No, veselimo se novih izumov!
Priporočamo tudi
Stikalno napajanje: popravilo in izboljšanje
Daljinski nadzor svetlobe
Učne ure plavanja za predšolske otroke
Opombe za mojstra - domači gospodinjski alarmi
Propeler ure na Atmega8
Primeri uporabe naprav in relejev, kako izbrati in pravilno povezati rele Mikrokrmilnik in rele preprosta preklopna vezja
Nalaganje...