De viktigaste upptäckterna i medicinens historia. Stora vetenskapliga upptäckter som gjordes i en dröm
Doktor i biologiska vetenskaper Y. PETRENKO.
För några år sedan öppnades fakulteten för grundläggande medicin vid Moskvas statsuniversitet, som utbildar läkare med bred kunskap inom naturdisciplinerna: matematik, fysik, kemi och molekylärbiologi. Men frågan om hur grundläggande kunskap är nödvändig för en läkare fortsätter att orsaka het debatt.
Vetenskap och liv // Illustrationer
Bland medicinens symboler som avbildas på pedimenten av biblioteksbyggnaden vid det ryska statliga medicinska universitetet är hopp och helande.
En väggmålning i foajén till det ryska statliga medicinska universitetet, som föreställer de stora läkare från det förflutna, sittande i tankar vid ett långbord.
W. Gilbert (1544-1603), hovläkare till drottningen av England, naturforskare som upptäckte jordbunden magnetism.
T. Jung (1773-1829), berömd engelsk läkare och fysiker, en av skaparna av vågteorin om ljus.
J B. L. Foucault (1819-1868), fransk läkare som var förtjust i fysisk forskning. Med hjälp av en 67 meter lång pendel bevisade han jordens rotation runt sin axel och gjorde många upptäckter inom optik och magnetism.
JR Mayer (1814-1878), tysk läkare som etablerade de grundläggande principerna för lagen om energibevarande.
G. Helmholtz (1821-1894), tysk läkare, studerade fysiologisk optik och akustik, formulerade teorin om fri energi.
Är det nödvändigt att lära ut fysik till framtida läkare? På senare tid har denna fråga varit oroande för många, och inte bara de som utbildar yrkesverksamma inom medicinområdet. Som vanligt finns två extrema åsikter och krockar. De som är positiva målar upp en dyster bild, som var resultatet av en försummelse av grundläggande discipliner i utbildningen. De som är "emot" anser att ett humanitärt förhållningssätt bör dominera inom medicinen och att en läkare först och främst bör vara psykolog.
MEDICINENS KRIS OCH SAMHÄLLETS KRISModern teoretisk och praktisk medicin har nått stor framgång, och fysisk kunskap har mycket hjälpt henne i detta. Men i vetenskapliga artiklar och journalistik slutar inte röster om medicinens kris i allmänhet och medicinsk utbildning i synnerhet att låta. Det finns definitivt fakta som vittnar om krisen - det här är utseendet på "gudomliga" healers och återupplivandet av exotiska läkningsmetoder. Besvärjelser som "abracadabra" och amuletter som grodbenet är tillbaka i användning, som i förhistorisk tid. Neovitalism vinner popularitet, en av grundarna av vars, Hans Driesch, trodde att essensen av livsfenomen är enteleki (en sorts själ), som agerar utanför tid och rum, och att levande saker inte kan reduceras till en uppsättning fysiska och kemiska fenomen. Erkännande av enteleki som en vital kraft förnekar betydelsen av fysiska och kemiska discipliner för medicin.
Många exempel kan nämnas på hur pseudovetenskapliga idéer ersätter och tränger undan äkta vetenskaplig kunskap. Varför händer det här? Enligt Francis Crick, nobelpristagare och upptäckare av DNA-strukturen, visar unga människor en motvilja mot att arbeta när ett samhälle blir mycket rikt: de föredrar att leva ett enkelt liv och göra småsaker som astrologi. Detta gäller inte bara för rika länder.
När det gäller medicinkrisen kan den bara övervinnas genom att höja nivån av fundamentalitet. Det anses allmänt att fundamentalitet är mer hög nivå generaliseringar av vetenskapliga idéer, i det här fallet - idéer om den mänskliga naturen. Men även på denna väg kan man nå paradoxer, till exempel att betrakta en person som ett kvantobjekt, helt abstrahera från de fysikalisk-kemiska processer som sker i kroppen.
DOKTOR-TÄNKARE ELLER DOKTOR-GURU?Ingen förnekar att patientens tro på helande spelar en viktig, ibland till och med avgörande roll (kom ihåg placeboeffekten). Så vilken typ av läkare behöver patienten? Säkert uttala: "Du kommer att vara frisk" eller funderar länge på vilken medicin du ska välja för att få maximal effekt och samtidigt inte göra någon skada?
Enligt hans samtidas memoarer frös den berömda engelske vetenskapsmannen, tänkaren och läkaren Thomas Jung (1773-1829) ofta i obeslutsamhet vid patientens säng, tvekade att ställa en diagnos, tystnade ofta under lång tid och kastade sig in i han själv. Han sökte ärligt och smärtsamt efter sanningen i det mest komplexa och förvirrande ämne, om vilket han skrev: "Det finns ingen vetenskap som överträffar medicinen i komplexitet. Den går utöver det mänskliga sinnets gränser."
Ur psykologisk synvinkel motsvarar doktor-tänkaren inte mycket bilden av den ideala läkaren. Han saknar mod, arrogans, övermodighet, ofta kännetecknande för de okunniga. Förmodligen är detta en persons natur: efter att ha blivit sjuk, lita på läkarens snabba och energiska handlingar och inte på reflektion. Men, som Goethe sa, "det finns inget mer fruktansvärt än aktiv okunnighet." Jung, som läkare, fick inte någon större popularitet bland patienter, men bland hans kollegor var hans auktoritet hög.
FYSIK SKAPAS AV LÄKAREKänn dig själv och du kommer att känna hela världen. Den första är medicin, den andra är fysik. Till en början var förhållandet mellan medicin och fysik nära, det var inte utan anledning som gemensamma kongresser för naturvetare och läkare ägde rum fram till början av 1900-talet. Och förresten, fysiken skapades till stor del av läkare, och de uppmanades ofta att forska av frågor som medicinen ställde.
Antikens läkare-tänkare var de första som funderade på frågan om vad värme är. De visste att en persons hälsa är relaterad till värmen i hans kropp. Den store Galenos (II-talet e.Kr.) introducerade begreppen "temperatur" och "grad", som blev grundläggande för fysik och andra discipliner. Så antikens läkare lade grunden till vetenskapen om värme och uppfann de första termometrarna.
William Gilbert (1544-1603), läkare till drottningen av England, studerade magneternas egenskaper. Han kallade jorden en stor magnet, bevisade det experimentellt och kom fram till en modell för att beskriva jordens magnetism.
Thomas Jung, som redan har nämnts, var en praktiserande läkare, men han gjorde också stora upptäckter inom många områden av fysiken. Han anses med rätta, tillsammans med Fresnel, skaparen av vågoptik. Förresten, det var Jung som upptäckte en av synfelen - färgblindhet (oförmågan att skilja mellan röda och gröna färger). Ironiskt nog förevigade denna upptäckt inom medicinen namnet på inte läkaren Jung, utan fysikern Dalton, som var den första som upptäckte denna defekt.
Julius Robert Mayer (1814-1878), som gjorde ett stort bidrag till upptäckten av lagen om energibevarande, tjänstgjorde som läkare på det holländska skeppet Java. Han behandlade sjömän med åderlåtning, vilket på den tiden ansågs vara ett botemedel mot alla sjukdomar. Vid det här tillfället skämtade de till och med om att läkarna släppte ut mer mänskligt blod än vad det spilldes ut på slagfälten under mänsklighetens hela historia. Meyer noterade att när ett skepp är i tropikerna, är venöst blod nästan lika lätt som artärblod under blodutsläpp (vanligtvis är venöst blod mörkare). Han föreslog det människokropp, som en ångmaskin, i tropikerna, vid höga lufttemperaturer, förbrukar den mindre "bränsle", och avger därför mindre "rök", så venöst blod ljusnar. Dessutom, efter att ha tänkt på en navigatörs ord om att vattnet i havet värms upp under stormar, kom Meyer till slutsatsen att det måste finnas ett visst förhållande mellan arbete och värme överallt. Han uttryckte de bestämmelser som låg till grund för lagen om energibevarande.
Den framstående tyske vetenskapsmannen Hermann Helmholtz (1821-1894), även han läkare, formulerade oberoende av Mayer lagen om energibevarande och uttryckte den i en modern matematisk form, som fortfarande används av alla som studerar och använder fysik. Dessutom gjorde Helmholtz stora upptäckter inom området för elektromagnetiska fenomen, termodynamik, optik, akustik, såväl som inom syn-, hörsel-, nerv- och muskelsystems fysiologi, uppfann ett antal viktiga enheter. Efter att ha fått en medicinsk utbildning och som professionell läkare försökte han tillämpa fysik och matematik på fysiologisk forskning. Vid 50 års ålder blev en professionell läkare professor i fysik, och 1888 - chef för Fysik- och matematikinstitutet i Berlin.
Den franske läkaren Jean-Louis Poiseuille (1799-1869) studerade experimentellt hjärtats kraft som en pump som pumpar blod, och undersökte lagarna för blodrörelse i vener och kapillärer. Genom att sammanfatta de erhållna resultaten härledde han en formel som visade sig vara extremt viktig för fysiken. För tjänster till fysiken är enheten för dynamisk viskositet, balansen, uppkallad efter honom.
Bilden som visar medicinens bidrag till utvecklingen av fysiken ser ganska övertygande ut, men några fler slag kan läggas till den. Alla bilister har hört talas om en kardanaxel som överför rotationsrörelse i olika vinklar, men få människor vet att den uppfanns av den italienske läkaren Gerolamo Cardano (1501-1576). Den berömda Foucault-pendeln, som bevarar svängningsplanet, bär namnet på den franske vetenskapsmannen Jean-Bernard-Leon Foucault (1819-1868), en läkare till utbildning. Den berömda ryske läkaren Ivan Mikhailovich Sechenov (1829-1905), vars namn är Moscow State Medical Academy, var engagerad i fysisk kemi och etablerade en viktig fysikalisk och kemisk lag som beskriver förändringen i lösligheten av gaser i ett vattenhaltigt medium, beroende på närvaron av elektrolyter i det. Denna lag studeras fortfarande av studenter, och inte bara i medicinska skolor.
"VI FÖRSTÅR INTE FORMELN!"Till skillnad från tidigare läkare förstår många läkarstudenter idag helt enkelt inte varför de lär sig vetenskaperna. Jag minns en historia från min praktik. Intensiv tystnad, andraårsstudenter vid fakulteten för grundläggande medicin vid Moscow State University skriver ett test. Ämnet är fotobiologi och dess tillämpning inom medicin. Observera att fotobiologiska tillvägagångssätt baserade på de fysikaliska och kemiska principerna för ljusets verkan på materia nu erkänns som de mest lovande för behandling av onkologiska sjukdomar. Okunskap om detta avsnitt, dess grunder är en allvarlig skada i medicinsk utbildning. Frågorna är inte alltför komplicerade, allt ligger inom ramen för materialet av föreläsningar och seminarier. Men resultatet är en besvikelse: nästan hälften av eleverna fick tvåor. Och för alla som inte orkade med uppgiften är en sak utmärkande – de undervisade inte i fysik i skolan eller lärde ut den genom ärmarna. För vissa inspirerar detta ämne till verklig skräck. I en bunt testpapper stötte jag på ett diktark. Studenten, som inte kunde svara på frågorna, klagade i poetisk form över att hon var tvungen att proppa inte latin (läkarstudenternas eviga plåga), och till slut utbrast hon: "Vad ska man göra? Vi är trots allt läkare. , vi kan inte förstå formlerna!" Den unga poetinnan, som i sina dikter kallade kontrollen för "domedagen", klarade inte fysikens prov och gick så småningom över till Humanistiska fakulteten.
När studenter, blivande läkare, opererar en råtta, skulle det aldrig falla någon in att fråga varför detta är nödvändigt, även om människans och råttans organismer skiljer sig ganska mycket åt. Varför framtida läkare behöver fysik är inte så självklart. Men kan en läkare som inte förstår fysikens grundläggande lagar kompetent arbeta med den mest komplexa diagnosutrustning som moderna kliniker är "proppade" med? Förresten, många studenter, efter att ha övervunnit de första misslyckandena, börjar engagera sig i biofysik med entusiasm. I slutet skolår när sådana ämnen som "Molekylära system och deras kaotiska tillstånd", "Nya analytiska principer för pH-metri", "Fysisk natur av kemiska omvandlingar av ämnen", "Antioxidantreglering av lipidperoxidationsprocesser" studerades, skrev andra studenter: "Vi upptäckte grundläggande lagar som bestämmer grunden för det levande och, möjligen, universum. De upptäcktes inte på grundval av spekulativa teoretiska konstruktioner, utan i ett verkligt objektivt experiment. Det var svårt för oss, men intressant." Kanske bland dessa killar finns framtida Fedorovs, Ilizarovs, Shumakovs.
"Det bästa sättet att studera något är att upptäcka det själv," sa den tyske fysikern och författaren Georg Lichtenberg. "Det du tvingades upptäcka dig själv lämnar en väg i ditt sinne som du kan använda igen när behovet uppstår." Denna mest effektiva undervisningsprincip är lika gammal som världen. Den ligger till grund för den "sokratiska metoden" och kallas för principen om aktivt lärande. Det är på denna princip som undervisningen i biofysik vid Fakulteten för grundläggande medicin byggs upp.
UTVECKLA GRUNDLÄGGANDEGrundläggande för medicin är nyckeln till dess nuvarande livskraft och framtida utveckling. Det är möjligt att verkligen uppnå målet genom att betrakta kroppen som ett system av system och följa vägen för en mer djupgående förståelse av dess fysikalisk-kemiska förståelse. Hur är det med läkarutbildningen? Svaret är tydligt: att öka kunskapsnivån hos elever inom fysik och kemi. 1992 grundades fakulteten för grundläggande medicin vid Moskvas statliga universitet. Målet var inte bara att återföra medicin till universitetet utan också, utan att försämra kvaliteten på den medicinska utbildningen, att kraftigt stärka den naturvetenskapliga kunskapsbasen hos framtida läkare. En sådan uppgift kräver ett intensivt arbete av både lärare och elever. Studenter förväntas medvetet välja grundläggande medicin framför konventionell medicin.
Ännu tidigare var ett allvarligt försök i denna riktning skapandet av en medicinsk-biologisk fakultet vid det ryska statliga medicinska universitetet. Under 30 år av fakultetens arbete har ett stort antal medicinska specialister utbildats: biofysiker, biokemister och kybernetik. Men problemet med denna fakultet är att dess utexaminerade hittills bara kunde ägna sig åt medicinsk vetenskaplig forskning, utan att ha rätt att behandla patienter. Nu löses detta problem - vid det ryska statliga medicinska universitetet, tillsammans med Institutet för avancerad utbildning av läkare, har ett pedagogiskt och vetenskapligt komplex skapats som gör det möjligt för seniorstudenter att genomgå ytterligare medicinsk utbildning.
Doktor i biologiska vetenskaper Y. PETRENKO.Det senaste året har varit mycket fruktbart för vetenskapen. Särskilda framsteg har forskare gjort inom medicinområdet. Mänskligheten har gjort fantastiska upptäckter, vetenskapliga genombrott och skapat många användbara mediciner som säkert snart kommer att vara fritt tillgängliga. Vi inbjuder dig att bekanta dig med de tio mest fantastiska medicinska genombrotten under 2015, som säkerligen kommer att ge ett seriöst bidrag till utvecklingen av medicinska tjänster inom en mycket nära framtid.
Upptäckten av teixobactin
2014 varnade Världshälsoorganisationen alla för att mänskligheten går in i den så kallade postantibiotika-eran. Och visst, hon hade rätt. Vetenskap och medicin har faktiskt inte producerat nya typer av antibiotika sedan 1987. Sjukdomar står dock inte stilla. Varje år dyker det upp nya infektioner som är mer resistenta mot befintliga läkemedel. Det har blivit ett verkligt problem. Men 2015 gjorde forskare en upptäckt som, enligt deras åsikt, kommer att medföra dramatiska förändringar.
Forskare har upptäckt en ny klass av antibiotika från 25 antimikrobiella medel, inklusive en mycket viktig som kallas teixobactin. Detta antibiotikum förstör mikrober genom att blockera deras förmåga att producera nya celler. Med andra ord kan mikrober under påverkan av detta läkemedel inte utveckla och utveckla resistens mot läkemedlet över tid. Teixobactin har nu visat sig vara mycket effektivt mot resistenta Staphylococcus aureus och flera bakterier som orsakar tuberkulos.
Laboratorietester av teixobactin utfördes på möss. De allra flesta experiment har visat läkemedlets effektivitet. Människoförsök ska börja 2017.
Läkare har fått nya stämband
Ett av de mest intressanta och lovande områdena inom medicin är vävnadsregenerering. Under 2015, listan över återskapade konstgjord metod kroppar fylls på med ett nytt föremål. Läkare från University of Wisconsin har lärt sig att odla mänskliga stämband, faktiskt från ingenting.
En grupp vetenskapsmän ledda av Dr. Nathan Welhan biokonstruerade för att skapa en vävnad som kan efterlikna arbetet i stämbandens slemhinna, nämligen den vävnaden, som representeras av två sladdlober, som vibrerar för att skapa mänskligt tal . Donatorceller, från vilka nya ligament sedan växte, togs från fem frivilliga patienter. I laboratoriet, på två veckor, odlade forskare den nödvändiga vävnaden, varefter de lade den till en konstgjord modell av struphuvudet.
Ljudet som skapas av de resulterande stämbanden beskrivs av forskare som metalliskt och jämförs med ljudet av en robotkazoo (ett leksaksblåsinstrument). Forskare är dock övertygade om att stämbanden som skapas av dem under verkliga förhållanden (det vill säga när de implanteras i en levande organism) kommer att låta nästan som riktiga.
I ett av de senaste experimenten på labbmöss ympade med mänsklig immunitet beslutade forskarna att testa om kroppen av gnagare skulle stöta bort den nya vävnaden. Lyckligtvis hände detta inte. Dr. Welham är övertygad om att vävnaden inte heller kommer att avvisas av människokroppen.
Cancerläkemedlet kan hjälpa Parkinsonspatienter
Tisinga (eller nilotinib) är ett testat och godkänt läkemedel som vanligtvis används för att behandla personer med tecken på leukemi. En ny studie från Georgetown University Medical Center visar dock att Tasingas läkemedel kan vara ett mycket kraftfullt verktyg för att kontrollera motoriska symtom hos personer med Parkinsons sjukdom, förbättra deras motoriska funktion och kontrollera sjukdomens icke-motoriska symtom.
Fernando Pagan, en av läkarna som genomförde denna studie, tror att nilotinibbehandling kan vara den första effektiva metoden i sitt slag för att minska nedbrytningen av kognitiv och motorisk funktion hos patienter med neurodegenerativa sjukdomar som Parkinsons sjukdom.
Forskarna gav ökade doser av nilotinib till 12 frivilliga patienter under sex månader. Alla 12 patienter som slutförde denna studie av läkemedlet till slutet, det fanns en förbättring i motoriska funktioner. 10 av dem visade betydande förbättringar.
Huvudsyftet med denna studie var att testa säkerheten och ofarligheten av nilotinib hos människor. Dosen av läkemedlet som användes var mycket mindre än den dos som vanligtvis ges till patienter med leukemi. Trots att läkemedlet visade sin effektivitet genomfördes studien fortfarande på en liten grupp människor utan att involvera kontrollgrupper. Därför, innan Tasinga används som terapi för Parkinsons sjukdom, måste flera fler försök och vetenskapliga studier göras.
Världens första 3D-printade kista
Under de senaste åren har 3D-utskriftsteknik penetrerat många områden, vilket lett till fantastiska upptäckter, utvecklingar och nya produktionsmetoder. 2015 utförde läkare från Salamancas universitetssjukhus i Spanien världens första operation för att ersätta en patients skadade bröstkorg med en ny 3D-utskriven protes.
Mannen led av en sällsynt typ av sarkom och läkarna hade inget annat val. För att undvika att tumören sprids vidare i hela kroppen tog experter bort nästan hela bröstbenet från en person och ersatte benen med ett titanimplantat.
Som regel är implantat för stora delar av skelettet gjorda av en mängd olika material, som kan slitas ut med tiden. Dessutom krävde ersättningen av en så komplex artikulering av ben som bröstbenen, som vanligtvis är unika i varje enskilt fall, att läkare noggrant skannade en persons bröstben för att utforma ett implantat av rätt storlek.
Det beslutades att använda en titanlegering som material för det nya bröstbenet. Efter att ha utfört 3D-CT-skanningar med hög precision använde forskarna en Arcam-skrivare på 1,3 miljoner dollar för att skapa en ny titankista. Operationen för att installera ett nytt bröstben för patienten var framgångsrik, och personen har redan genomfört en fullständig rehabiliteringskurs.
Från hudceller till hjärnceller
Forskare från Kaliforniens Salk Institute i La Jolla ägnade det senaste året åt forskning om den mänskliga hjärnan. De har utvecklat en metod för att omvandla hudceller till hjärnceller och har redan hittat flera användbara områden tillämpning av ny teknik.
Det bör noteras att forskare har hittat ett sätt att förvandla hudceller till gamla hjärnceller, vilket förenklar deras vidare användning, till exempel i forskning om Alzheimers och Parkinsons sjukdomar och deras samband med effekterna av åldrande. Historiskt har djurhjärnceller använts för sådan forskning, men forskare, i det här fallet, var begränsade i sina möjligheter.
På senare tid har forskare kunnat förvandla stamceller till hjärnceller som kan användas för forskning. Detta är dock en ganska mödosam process, och resultatet är celler som inte kan imitera hjärnans arbete hos en äldre person.
När forskarna väl utvecklat ett sätt att på konstgjord väg skapa hjärnceller, vände de sin uppmärksamhet mot att skapa neuroner som skulle ha förmågan att producera serotonin. Och även om de resulterande cellerna bara har en liten bråkdel av den mänskliga hjärnans kapacitet, hjälper de aktivt forskare med forskning och att hitta botemedel mot sjukdomar och störningar som autism, schizofreni och depression.
P-piller för män
Japanska forskare vid Microbial Disease Research Institute i Osaka har publicerat en ny vetenskaplig artikel, enligt vilken vi inom en inte alltför avlägsen framtid kommer att kunna producera verkliga p-piller för män. I sitt arbete beskriver forskare studier av läkemedlen "Tacrolimus" och "Cyxlosporin A".
Vanligtvis används dessa läkemedel efter organtransplantationer för att dämpa kroppens immunförsvar så att det inte stöter bort den nya vävnaden. Blockaden uppstår på grund av hämning av produktionen av kalcineurinenzymet, som innehåller proteinerna PPP3R2 och PPP3CC som normalt finns i manlig sperma.
I sin studie på laboratoriemöss fann forskarna att så snart PPP3CC-proteinet inte produceras i gnagares organismer, minskar deras reproduktionsfunktioner kraftigt. Detta fick forskarna att dra slutsatsen att en otillräcklig mängd av detta protein kan leda till sterilitet. Efter mer noggranna studier drog experter slutsatsen att detta protein ger spermiecellerna flexibiliteten och den nödvändiga styrkan och energin för att penetrera äggets membran.
Tester på friska möss bekräftade bara deras upptäckt. Endast fem dagars användning av läkemedlen "Tacrolimus" och "Cyxlosporin A" ledde till fullständig infertilitet hos möss. Men deras reproduktionsfunktion återställdes helt bara en vecka efter att de slutat ge dessa läkemedel. Det är viktigt att notera att kalcineurin inte är ett hormon, så användningen av droger minskar inte på något sätt kroppens sexuella lust och excitabilitet.
Trots lovande resultat kommer det att ta flera år att skapa riktiga herrar P-piller. Cirka 80 procent av musstudierna är inte tillämpliga på mänskliga fall. Men forskarna hoppas fortfarande på framgång, eftersom läkemedlens effektivitet har bevisats. Dessutom har liknande läkemedel redan klarat kliniska prövningar på människor och används i stor utsträckning.
DNA-sigill
3D-utskriftsteknologier har skapat en unik ny industri - utskrift och försäljning av DNA. Det är sant att termen "utskrift" här är mer sannolikt att användas specifikt för kommersiella ändamål, och beskriver inte nödvändigtvis vad som faktiskt händer på detta område.
Verkställande direktören för Cambrian Genomics förklarar att processen bäst beskrivs med frasen "felkontroll" snarare än "utskrift". Miljontals bitar av DNA placeras på små metallsubstrat och skannas av en dator, som väljer de strängar som så småningom kommer att utgöra hela DNA-strängen. Därefter skärs de nödvändiga anslutningarna försiktigt ut med en laser och placeras i en ny kedja, tidigare beställd av kunden.
Företag som Cambrian tror att människor i framtiden kommer att kunna skapa nya organismer bara för skojs skull med speciell hårdvara och mjukvara. Naturligtvis kommer sådana antaganden omedelbart att orsaka den rättfärdiga ilskan hos människor som tvivlar på den etiska riktigheten och den praktiska användbarheten av dessa studier och möjligheter, men förr eller senare, oavsett hur vi vill det eller inte, kommer vi fram till detta.
Nu är DNA-utskrift inte lovande inom det medicinska området. Läkemedelstillverkare och forskningsföretag är bland de första kunderna för företag som Cambrian.
Forskare vid Karolinska Institutet i Sverige har gått ett steg längre och har börjat skapa olika figurer av DNA-strängar. DNA-origami, som de kallar det, kan vid första anblicken verka som vanlig bortskämd, men denna teknik har också praktisk användningspotential. Den kan till exempel användas för leverans mediciner in i kroppen.
Nanobotar i en levande organism
I början av 2015 vann robotteknikområdet en stor seger när en grupp forskare från University of California, San Diego meddelade att de hade genomfört de första framgångsrika testerna med nanobotar som utförde sin uppgift inifrån en levande organism.
I detta fall fungerade laboratoriemöss som en levande organism. Efter att ha placerat nanobotarna inuti djuren gick mikromaskinerna till gnagarnas magar och levererade lasten placerad på dem, som var mikroskopiska partiklar av guld. I slutet av proceduren märkte forskarna ingen skada på möss inre organ och bekräftade därmed användbarheten, säkerheten och effektiviteten hos nanobotar.
Ytterligare tester visade att fler partiklar av guld som levereras av nanobotar finns kvar i magen än de som helt enkelt fördes in där med en måltid. Detta fick forskare att tro att nanobotar i framtiden kommer att kunna leverera de nödvändiga läkemedlen till kroppen mycket mer effektivt än med mer traditionella metoder för att introducera dem.
Motorkedjan i de små robotarna är gjord av zink. När det kommer i kontakt med syra-basmiljön i kroppen, kemisk reaktion, som ett resultat av vilket vätebubblor produceras, som främjar nanobotarna inuti. Efter en tid löser sig nanobotarna helt enkelt i den sura miljön i magen.
Även om tekniken har varit under utveckling i nästan ett decennium, var det inte förrän 2015 som forskare faktiskt kunde testa den i en levande miljö, snarare än i konventionella petriskålar, som hade gjorts så många gånger tidigare. I framtiden kan nanobotar användas för att upptäcka och till och med behandla olika sjukdomar i inre organ genom att påverka enskilda celler med rätt läkemedel.
Injicerbart nanoimplantat för hjärnan
Ett team av Harvard-forskare har utvecklat ett implantat som lovar att behandla ett antal neurodegenerativa sjukdomar som leder till förlamning. Implantatet är en elektronisk enhet som består av en universalram (mesh), till vilken olika nanoenheter senare kan kopplas in efter att det har förts in i patientens hjärna. Tack vare implantatet kommer det att vara möjligt att övervaka hjärnans neurala aktivitet, stimulera arbetet i vissa vävnader och även påskynda regenereringen av neuroner.
Det elektroniska nätet består av ledande polymerfilament, transistorer eller nanoelektroder som förbinder korsningar. Nästan hela området av nätet består av hål, vilket gör att levande celler kan bilda nya anslutningar runt det.
I början av 2016 testar ett team av forskare från Harvard fortfarande säkerheten med att använda ett sådant implantat. Till exempel implanterades två möss i hjärnan med en enhet bestående av 16 elektriska komponenter. Enheter har framgångsrikt använts för att övervaka och stimulera specifika neuroner.
Artificiell produktion av tetrahydrocannabinol
I många år har marijuana använts medicinskt som smärtstillande medel och i synnerhet för att förbättra tillståndet för patienter med cancer och AIDS. Inom medicinen används också aktivt ett syntetiskt substitut för marijuana, eller snarare dess huvudsakliga psykoaktiva komponent, tetrahydrocannabinol (eller THC).
Däremot har biokemister vid Dortmunds tekniska universitet tillkännagett skapandet av en ny jästart som producerar THC. Dessutom indikerar opublicerade data att samma forskare skapade en annan typ av jäst som producerar cannabidiol, en annan psykoaktiv ingrediens i marijuana.
Marijuana innehåller flera molekylära föreningar som är intressanta för forskare. Därför kan upptäckten av ett effektivt konstgjort sätt att skapa dessa komponenter i stora mängder ge medicin stor nytta. Metoden att konventionellt odla växter och sedan extrahera de nödvändiga molekylära föreningarna är nu det mest effektiva sättet. Inom 30 procent av torrvikten hos modern marijuana kan innehålla rätt THC-komponent.
Trots detta är Dortmunds forskare övertygade om att de kommer att kunna hitta ett mer effektivt och snabbare sätt att utvinna THC i framtiden. Vid det här laget återväxer den skapade jästen på molekyler av samma svamp, istället för det föredragna alternativet i form av enkla sackarider. Allt detta leder till att för varje ny sats jäst minskar också mängden fri THC-komponent.
I framtiden lovar forskarna att effektivisera processen, maximera THC-produktionen och skala upp till industriell användning, vilket i slutändan kommer att möta behoven hos medicinsk forskning och europeiska tillsynsmyndigheter som letar efter nya sätt att producera THC utan att odla marijuana själv.
MEDICINENS HISTORIA:
MILSPELAR OCH STORA UPPTÄCKT
Enligt Discovery Channel
("Discovery Channel")
Medicinska upptäckter har förändrat världen. De förändrade historiens gång, räddade otaliga liv, flyttade gränserna för vår kunskap till de gränser som vi står på idag, redo för nya stora upptäckter.
mänsklig anatomi
I det antika Grekland baserades behandlingen av sjukdomar mer på filosofi än på en sann förståelse av människans anatomi. Kirurgiska ingrepp var sällsynta och dissektion av lik praktiserades ännu inte. Som ett resultat hade läkarna praktiskt taget ingen information om en persons inre struktur. Det var inte förrän renässansen som anatomin uppstod som en vetenskap.
Den belgiske läkaren Andreas Vesalius chockade många när han bestämde sig för att studera anatomi genom att dissekera kadaver. Material för forskning måste brytas i skydd av natten. Forskare som Vesalius var tvungna att ta till inte helt lagliga 
metoder. När Vesalius blev professor i Padua knöt han vänskap med en bödel. Vesalius bestämde sig för att vidarebefordra erfarenheten från år av skicklig dissektion genom att skriva en bok om mänsklig anatomi. Så boken "Om människokroppens struktur" dök upp. Boken publicerades 1538 och anses vara ett av de största verken inom medicinområdet, såväl som en av de största upptäckterna, eftersom den ger den första korrekta beskrivningen av människokroppens struktur. Detta var den första allvarliga utmaningen mot antikens grekiska läkares auktoritet. Boken sålde slut i enorma antal. Den köptes av utbildade människor, till och med långt ifrån medicin. Hela texten är mycket noggrant illustrerad. Så information om mänsklig anatomi har blivit mycket mer tillgänglig. Tack vare Vesalius blev studiet av människans anatomi genom dissektion en integrerad del av utbildningen av läkare. Och det för oss till nästa stora upptäckt.
Omlopp
Det mänskliga hjärtat är en muskel lika stor som en knytnäve. Den slår mer än hundra tusen gånger om dagen, över sjuttio år – det är mer än två miljarder hjärtslag. Hjärtat pumpar 23 liter blod per minut. Blod 
flödar genom kroppen och passerar genom ett komplext system av artärer och vener. Om alla blodkärl i människokroppen sträcks i en linje, får du 96 tusen kilometer, vilket är mer än dubbelt så mycket som jordens omkrets. Fram till början av 1600-talet var blodcirkulationsprocessen felaktigt representerad. Den rådande teorin var att blod strömmade till hjärtat genom porer i kroppens mjuka vävnader. Bland anhängarna av denna teori var den engelske läkaren William Harvey. Hjärtats arbete fascinerade honom, men ju mer han observerade hjärtslag hos djur, desto mer insåg han att den allmänt accepterade teorin om blodcirkulation helt enkelt är fel. Han skriver otvetydigt: "... Jag tänkte, kan inte blodet röra sig, som i en cirkel?" Och den allra första frasen i nästa stycke: "Senare fick jag reda på att det är så det är ...". Genom obduktioner upptäckte Harvey att hjärtat har enkelriktade klaffar som tillåter blod att flöda i endast en riktning. Vissa klaffar släpper in blod, andra släpper ut det. Och det var en stor upptäckt. Harvey insåg att hjärtat pumpar blod in i artärerna, sedan passerar det genom venerna och sluter cirkeln, återvänder till hjärtat, för att sedan börja cykeln igen. Idag verkar det som en vanlig sanning, men för 1600-talet var upptäckten av William Harvey revolutionerande. Det var ett förödande slag mot etablerade medicinska koncept. I slutet av sin avhandling skriver Harvey: "När jag tänker på de oöverskådliga konsekvenserna detta kommer att få för medicinen, ser jag ett fält med nästan obegränsade möjligheter."
Harveys upptäckt avancerade på allvar anatomi och kirurgi, och räddade helt enkelt många liv. Över hela världen används kirurgiska klämmor i operationssalar för att blockera blodflödet och hålla patientens cirkulationssystem intakt. Och var och en av dem är en påminnelse om den stora upptäckten av William Harvey.
Blodtyper
En annan stor blodrelaterad upptäckt gjordes i Wien år 1900. Entusiasmen för blodtransfusioner fyllde Europa. Först fanns det påståenden om att den helande effekten var fantastisk, och sedan, efter några månader, 
rapporter om döda. Varför lyckas ibland transfusionen och ibland inte? Den österrikiske läkaren Karl Landsteiner var fast besluten att hitta svaret. Han blandade blodprover från olika donatorer och studerade resultaten.
I vissa fall blandades blodet framgångsrikt, men i andra koagulerade det och blev trögflytande. Vid närmare inspektion upptäckte Landsteiner att blodet koagulerar när specifika proteiner i mottagarens blod, som kallas antikroppar, reagerar med andra proteiner i donatorns röda blodkroppar, så kallade antigener. För Landsteiner var detta en vändpunkt. Han insåg att inte allt mänskligt blod är detsamma. Det visade sig att blod tydligt kan delas in i 4 grupper, som han gav beteckningarna: A, B, AB och noll. Det visade sig att en blodtransfusion är framgångsrik endast om en person transfunderas med blod från samma grupp. Landsteiners upptäckt återspeglades omedelbart i medicinsk praxis. Några år senare praktiserades redan blodtransfusioner över hela världen, vilket räddade många liv. Tack vare den exakta bestämningen av blodgruppen, på 50-talet, blev organtransplantationer möjliga. Idag, bara i USA, görs en blodtransfusion var tredje sekund. Utan det skulle cirka 4,5 miljoner amerikaner dö varje år.
Anestesi
Även om de första stora upptäckterna inom anatomiområdet gjorde det möjligt för läkare att rädda många liv, kunde de inte lindra smärtan. Utan bedövning var operationerna en mardröm. Patienterna hölls eller bundna vid ett bord, kirurger försökte arbeta så snabbt som möjligt. 1811 skrev en kvinna: "När det fruktansvärda stålet störtade in i mig och skar genom venerna, artärerna, köttet, nerverna, behövde jag inte längre bli ombedd att inte blanda mig. Jag skrek och skrek tills allt var över. 
Smärtan var så outhärdlig." Operation var sista utvägen, många föredrog att dö än att lägga sig under kirurgens kniv. I århundraden har improviserade botemedel använts för att lindra smärta under operationer, några av dem, som opium eller mandrakeextrakt, var droger. På 40-talet av 1800-talet letade flera personer samtidigt efter ett mer effektivt bedövningsmedel: två Boston-tandläkare, William Morton och Horost Wells, 
bekanta, och en läkare vid namn Crawford Long från Georgia.
De experimenterade med två ämnen som tros lindra smärta – med lustgas, som också är lustgas, och även med en flytande blandning av alkohol och svavelsyra. Frågan om vem som exakt upptäckte anestesi är fortfarande kontroversiell, hävdade alla tre det. En av de första offentliga demonstrationerna av anestesi ägde rum den 16 oktober 1846. W. Morton tillbringade månader med att experimentera med eter och försökte hitta en dos som skulle tillåta patienten att genomgå operation utan smärta. För allmänheten, som bestod av kirurger i Boston och läkarstudenter, presenterade han enheten enligt sin uppfinning.
En patient som skulle få en tumör borttagen från halsen fick eter. Morton väntade medan kirurgen gjorde det första snittet. Förvånansvärt nog grät patienten inte. Efter operationen rapporterade patienten att han inte kände någonting under hela denna tid. Nyheten om upptäckten spreds över hela världen. Man kan operera utan smärta, nu finns bedövning. Men trots upptäckten vägrade många att använda bedövning. Enligt vissa trosbekännelser ska smärta tålas, inte lindras, speciellt förlossningsvärk. Men drottning Victoria har sagt sitt här. 1853 födde hon prins Leopold. På hennes begäran fick hon kloroform. Det visade sig lindra smärtan vid förlossningen. Efter det började kvinnorna säga: "Jag ska också ta kloroform, för om drottningen inte föraktar dem, så skäms jag inte."
Röntgenstrålar
Det är omöjligt att föreställa sig livet utan nästa stora upptäckt. Föreställ dig att vi inte vet var vi ska operera patienten, eller vilken typ av ben som är brutet, var kulan sitter och vad patologin kan vara. Förmågan att se in i en person utan att skära upp den var en vändpunkt i medicinens historia. I slutet av 1800-talet använde man elektricitet utan att riktigt förstå vad det var. 1895 experimenterade den tyske fysikern Wilhelm Roentgen med ett katodstrålerör, en glascylinder med mycket förtärnad luft inuti. 
Roentgen var intresserad av glöden som skapades av strålarna som emanerade från röret. För ett av experimenten omgav Roentgen röret med svart kartong och gjorde rummet mörkt. Sedan slog han på telefonen. Och så slog en sak honom - den fotografiska plattan i hans laboratorium glödde. Röntgen insåg att något mycket ovanligt hände. Och att strålen som utgår från röret inte alls är en katodstråle; han fann också att den inte svarade på en magnet. Och den kunde inte avledas av en magnet som katodstrålar. Detta var ett helt okänt fenomen, och Roentgen kallade det "röntgenstrålar". Helt av en slump upptäckte Roentgen strålning okänd för vetenskapen, som vi kallar röntgen. I flera veckor uppträdde han mycket mystiskt och kallade sedan in sin fru på kontoret och sa: "Berta, låt mig visa dig vad jag gör här, för ingen kommer att tro det." Han la hennes hand under strålen och tog en bild. 
Hustrun ska ha sagt: "Jag såg min död." På den tiden var det faktiskt omöjligt att se skelettet av en person om han inte hade dött. Själva tanken på att filma inre struktur en levande person, passade helt enkelt inte in i mitt huvud. Det var som om en hemlig dörr hade öppnats, och hela universum öppnade sig bakom den. Röntgen upptäckte en ny, kraftfull teknik som revolutionerade diagnostikområdet. Upptäckten av röntgenstrålar är den enda upptäckten i vetenskapshistorien som gjordes oavsiktligt, helt av en slump. Så fort det var gjort antog världen det omedelbart utan någon debatt. På en eller två veckor har vår värld förändrats. Många av de mest avancerade och kraftfulla teknologierna är beroende av upptäckten av röntgenstrålar, från datortomografi till röntgenteleskopet, som fångar röntgenstrålar från rymdens djup. Och allt detta beror på en upptäckt som gjorts av en slump.
Groddteorin om sjukdom
Vissa upptäckter, till exempel röntgenstrålar, görs av en slump, andra jobbar man på länge och hårt av olika forskare. Så var det 1846. Ven. En symbol för skönhet och kultur, men dödens spöke svävar på Wiens stadssjukhus. Många av mammorna som var här höll på att dö. Orsaken är barnsängsfeber, en infektion i livmodern. När Dr. Ignaz Semmelweis började arbeta på detta sjukhus blev han orolig över katastrofens omfattning och förbryllad över den märkliga inkonsekvensen: det fanns två avdelningar. 
I den ena sköttes förlossningar av läkare och i den andra sköttes förlossningar till mammor av barnmorskor. Semmelweis fann att på den avdelning där läkarna tog förlossningen dog 7 % av de förlossande kvinnorna av den så kallade barnsängsfebern. Och på avdelningen där barnmorskor arbetade dog endast 2% i barnsängsfeber. Detta förvånade honom, eftersom läkarna har mycket bättre utbildning. Semmelweis bestämde sig för att ta reda på vad som var orsaken. Han märkte att en av de största skillnaderna i läkares och barnmorskors arbete var att läkare obducerade döda kvinnor under förlossningen. Sedan gick de för att föda barn eller träffa mammor utan att ens tvätta händerna. Semmelweis undrade om läkarna bar några osynliga partiklar på sina händer, som sedan överfördes till patienter och orsakade döden. För att ta reda på det genomförde han ett experiment. Han bestämde sig för att se till att alla läkarstudenter var tvungna att tvätta händerna i blekmedelslösning. Och antalet dödsfall sjönk omedelbart till 1 %, lägre än barnmorskors. Genom detta experiment insåg Semmelweis att infektionssjukdomar, i det här fallet barnsängsfeber, bara har en orsak, och om den utesluts kommer sjukdomen inte att uppstå. Men 1846 såg ingen ett samband mellan bakterier och infektion. Semmelweis idéer togs inte på allvar. 
Ytterligare 10 år gick innan en annan forskare uppmärksammade mikroorganismer. Han hette Louis Pasteur.Tre av Pasteurs fem barn dog i tyfoidfeber, vilket delvis förklarar varför han letade så hårt efter orsaken till infektionssjukdomar. Pasteur var på rätt väg med sitt arbete för vin- och bryggeriindustrin. Pasteur försökte ta reda på varför bara en liten del av vinet som producerades i hans land blev bortskämt. Han upptäckte att det i surt vin finns speciella mikroorganismer, mikrober, och det är de som gör vinet surt. Men genom att helt enkelt värma upp, som Pasteur visade, kan mikroberna dödas och vinet räddas. Så föddes pastörisering. Så när det gällde att hitta orsaken till infektionssjukdomar visste Pasteur var han skulle leta. Det är mikrober, sa han, som orsakar vissa sjukdomar, och han bevisade detta genom att genomföra en serie experiment som en stor upptäckt föddes ur - teorin om mikrobiell utveckling av organismer. Dess väsen ligger i det faktum att vissa mikroorganismer orsakar en viss sjukdom hos vem som helst.
Vaccination
Nästa stora upptäckt gjordes på 1700-talet, då cirka 40 miljoner människor dog i smittkoppor världen över. Läkare kunde inte hitta vare sig orsaken till sjukdomen eller botemedlet mot den. Men i en engelsk by uppmärksammades en lokal läkare vid namn Edward Jenner rykten om att några av lokalbefolkningen inte var mottagliga för smittkoppor.
Det ryktades om att mejeriarbetare inte skulle få smittkoppor eftersom de redan hade haft kokoppor, en relaterad men mildare sjukdom som drabbade boskapen. Hos kokoppspatienter steg temperaturen och sår uppstod på händerna. Jenner studerade detta fenomen och undrade om pus från dessa sår på något sätt skyddade kroppen från smittkoppor? Den 14 maj 1796, under ett utbrott av smittkoppor, bestämde han sig för att testa sin teori. Jenner tog vätska från ett sår på handen av en mjölkpiga med kokoppor. Sedan besökte han en annan familj; där injicerade han en frisk åttaårig pojke med vacciniaviruset. Dagarna som följde hade pojken lätt feber och flera smittkoppsblåsor dök upp. Sedan blev han bättre. Jenner kom tillbaka sex veckor senare. Den här gången inokulerade han pojken med smittkoppor och började vänta på att experimentet skulle visa sig - seger eller misslyckande. Några dagar senare fick Jenner svar – pojken var helt frisk och immun mot smittkoppor.
Uppfinningen av smittkoppsvaccination revolutionerade medicinen. Detta var det första försöket att ingripa i sjukdomsförloppet och förhindra den i förväg. För första gången användes konstgjorda produkter aktivt för att förebygga 
sjukdom innan dess debut.
Femtio år efter Jenners upptäckt utvecklade Louis Pasteur idén om vaccination genom att utveckla ett vaccin mot rabies hos människor och mot mjältbrand hos fåren. Och på 1900-talet utvecklade Jonas Salk och Albert Sabin självständigt poliovaccinet.
vitaminer
Nästa upptäckt var vetenskapsmäns arbete som under många år självständigt kämpade med samma problem.
Genom historien har skörbjugg varit en allvarlig sjukdom som har orsakat hudskador och blödningar hos sjömän. Till slut, 1747, hittade den skotske skeppskirurgen James Lind ett botemedel mot det. Han upptäckte att skörbjugg kunde förebyggas genom att inkludera citrusfrukter i sjömäns kost.
En annan vanlig sjukdom bland sjömän var beriberi, en sjukdom som påverkade nerverna, hjärtat och matsmältningskanalen. I slutet av 1800-talet fastställde den holländska läkaren Christian Eijkman att sjukdomen orsakades av att man åt vitt polerat ris istället för brunt, opolerat ris. 
Även om båda dessa upptäckter pekade på sambandet mellan sjukdomar och näring och dess brister, vilket sambandet var, kunde bara den engelske biokemisten Frederick Hopkins räkna ut. Han föreslog att kroppen behöver ämnen som bara finns i vissa livsmedel. För att bevisa sin hypotes genomförde Hopkins en serie experiment. Han gav möss konstgjord näring, som uteslutande bestod av rena proteiner, fetter, 
kolhydrater och salter. Mössen blev svaga och slutade växa. Men efter en liten mängd mjölk blev mössen bättre igen. Hopkins upptäckte vad han kallade den "essentiella näringsfaktorn" som senare kallades vitaminer.
Det visade sig att beriberi är förknippat med brist på tiamin, vitamin B1, som inte finns i polerat ris, men är rikligt med naturligt. Och citrusfrukter förhindrar skörbjugg eftersom de innehåller askorbinsyra, vitamin C.
Hopkins upptäckt var ett avgörande steg för att förstå vikten rätt näring. Många kroppsfunktioner är beroende av vitaminer, från att bekämpa infektioner till att reglera ämnesomsättningen. Utan dem är det svårt att föreställa sig livet, liksom utan nästa stora upptäckt.
Penicillin
Efter första världskriget, som krävde över 10 miljoner liv, intensifierades sökandet efter säkra metoder för att avvärja bakteriell aggression. Trots allt dog många inte på slagfältet, utan av infekterade sår. Den skotske läkaren Alexander Fleming deltog också i forskningen. När Fleming studerade stafylokockbakterier märkte han att något ovanligt växte i mitten av laboratorieskålen - mögel. Han såg att bakterierna hade dött runt möglet. Detta fick honom att anta att hon utsöndrar ett ämne som är skadligt för bakterier. Han döpte detta ämne till penicillin. Under de närmaste åren försökte Fleming isolera penicillin och använda det vid behandling av infektioner, men misslyckades och gav till slut upp. Men resultatet av hans arbete var ovärderligt.
1935 kom personalen från Oxford University, Howard Flory och Ernst Chain, över en rapport om Flemings nyfikna men oavslutade experiment och bestämde sig för att pröva lyckan. Dessa forskare lyckades isolera penicillin i sin rena form. Och 1940 testade de det. Åtta möss injicerades med en dödlig dos av streptokockbakterier. Därefter injicerades fyra av dem med penicillin. Inom några timmar var resultatet klart. 
Alla fyra mössen som inte fick penicillin dog, men tre av de fyra som fick det överlevde.
Så tack vare Fleming, Flory och Chain fick världen det första antibiotikumet. Denna medicin har varit ett verkligt mirakel. Det botade så många åkommor som orsakade mycket smärta och lidande: akut faryngit, reumatism, scharlakansfeber, syfilis och gonorré... Idag har vi helt glömt att man kan dö av dessa sjukdomar.
Sulfidpreparat
Nästa stora upptäckt kom i tid under andra världskriget. Det botade amerikanska soldater som kämpade i Stilla havet från dysenteri. Och sedan ledde till en revolution i 
kemoterapeutisk behandling av bakterieinfektioner.
Allt hände tack vare en patolog vid namn Gerhard Domagk. 1932 studerade han möjligheterna att använda några nya kemiska färgämnen inom medicinen. Genom att arbeta med ett nysyntetiserat färgämne som heter prontosil, injicerade Domagk det i flera labbmöss infekterade med streptokockbakterier. Som Domagk förväntade sig täckte färgämnet bakterierna, men bakterierna överlevde. Färgen verkade inte vara tillräckligt giftig. Sedan hände något fantastiskt: även om färgämnet inte dödade bakterierna, stoppade det deras tillväxt, infektionen upphörde och mössen återhämtade sig. När Domagk först testade prontosil på människor är okänt. Den nya drogen blev dock berömmelse efter att den räddade livet på en pojke som var allvarligt sjuk av Staphylococcus aureus. Patienten var Franklin Roosevelt Jr., son till USA:s president. Domagks upptäckt blev en omedelbar sensation. Eftersom Prontosil innehöll en sulfamidmolekylstruktur kallades det ett sulfamidläkemedel. Det blev den första i denna grupp av syntetiska kemikalier som kan behandla och förebygga bakterieinfektioner. Domagk öppnade en ny revolutionerande riktning i behandlingen av sjukdomar, användningen av kemoterapiläkemedel. Det kommer att rädda tiotusentals människoliv.
Insulin
Nästa stora upptäckt hjälpte till att rädda livet på miljontals människor med diabetes runt om i världen. Diabetes är en sjukdom som stör kroppens förmåga att absorbera socker, vilket kan leda till blindhet, njursvikt, hjärtsjukdomar och till och med dödsfall. I århundraden har läkare studerat diabetes och utan framgång letat efter ett botemedel mot den. Slutligen, i slutet av 1800-talet, skedde ett genombrott. Det har visat sig att diabetespatienter har gemensamt drag- en grupp celler i bukspottkörteln påverkas undantagslöst - dessa celler utsöndrar ett hormon som styr blodsockret. Hormonet fick namnet insulin. Och 1920 - ett nytt genombrott. Den kanadensiske kirurgen Frederick Banting och studenten Charles Best studerade insulinutsöndring från bukspottkörteln hos hundar. Banting injicerade ett extrakt från insulinproducerande celler hos en frisk hund i en diabetiker. Resultaten var fantastiska. Efter några timmar sjönk blodsockernivån avsevärt hos det sjuka djuret. Nu vände Bantings och hans assistenters uppmärksamhet till sökandet efter ett djur vars insulin skulle likna mänskligt. De hittade en nära match i insulin som tagits från fosterkor, renade det för experimentets säkerhet och genomförde den första kliniska prövningen i januari 1922. Banting gav insulin till en 14-årig pojke som höll på att dö i diabetes. Och han blev snabbt bättrad. Hur viktig är Bantings upptäckt? Fråga de 15 miljoner amerikaner som dagligen tar insulin som deras liv beror på.
Cancers genetiska natur
Cancer är den näst dödligaste sjukdomen i Amerika. Intensiva studier av dess ursprung och utveckling har lett till anmärkningsvärda vetenskapliga landvinningar, men den kanske viktigaste av dem var nästa upptäckt. Nobelpristagare cancerforskarna Michael Bishop och Harold Varmus gick samman i cancerforskningen på 1970-talet. På den tiden dominerade flera teorier om orsaken till denna sjukdom. En malign cell är mycket komplex. Hon kan inte bara dela utan också invadera. Detta är en cell med högt utvecklade möjligheter. En teori var Rous sarkomviruset, som orsakar cancer hos kycklingar. När ett virus attackerar en kycklingcell injicerar det dess genetiska material i värdens DNA. Enligt hypotesen blir virusets DNA därefter det medel som orsakar sjukdomen. Enligt en annan teori, när ett virus introducerar sitt genetiska material i en värdcell, aktiveras inte de cancerframkallande generna, utan väntar tills de utlöses av yttre påverkan, såsom skadliga kemikalier, strålning eller en vanlig virusinfektion. Dessa cancerframkallande gener, de så kallade onkogener, blev föremål för forskning av Varmus och Bishop. 
Huvudfrågan är: Innehåller det mänskliga genomet gener som är eller kan bli onkogener som de som finns i viruset som orsakar tumörer? Har höns, andra fåglar, däggdjur, människor en sådan gen? Bishop och Varmus tog en märkt radioaktiv molekyl och använde den som en sond för att se om Rous sarkomvirusonkogenen liknade någon normal gen i kycklingkromosomer. Svaret är ja. Det var en riktig uppenbarelse. Varmus och Bishop fann att den cancerframkallande genen redan finns i DNA från friska kycklingceller, och ännu viktigare, de hittade den i mänskligt DNA också, vilket bevisade att en cancergrodd kan dyka upp i någon av oss på cellnivå och vänta för aktivering.
Hur kan vår egen gen, som vi har levt med hela våra liv, orsaka cancer? Vid celldelning uppstår fel och de är vanligare om cellen förtrycks av kosmisk strålning, tobaksrök. Det är också viktigt att komma ihåg att när en cell delar sig behöver den kopiera 3 miljarder komplementära DNA-par. Alla som har provat att skriva ut vet hur svårt det är. Vi har mekanismer för att upptäcka och korrigera fel, och ändå missar fingrarna med stora volymer.
Vad är betydelsen av upptäckt? Man brukade tänka på cancer i termer av skillnaderna mellan ett virusgenom och ett cellgenom, men nu vet vi att en mycket liten förändring av vissa gener i våra celler kan förvandla en frisk cell som normalt växer, delar sig etc. till en elakartad sådan. Och detta var den första tydliga illustrationen av det verkliga tillståndet.
Sökandet efter denna gen är ett avgörande ögonblick i modern diagnostik och förutsägelse av det fortsatta beteendet hos en cancertumör. Upptäckten gav tydliga mål till specifika typer av terapi som helt enkelt inte fanns tidigare.
Chicagos befolkning är cirka 3 miljoner människor.
HIV
Samma antal dör varje år i aids, en av de värsta epidemierna i modern historia. De första tecknen på denna sjukdom uppträdde i början av 80-talet av förra seklet. I Amerika började antalet patienter som dör av sällsynta infektioner och cancer att öka. Ett blodprov från offren visade extremt låga nivåer av vita blodkroppar, vita blodkroppar som är avgörande för det mänskliga immunförsvaret. 1982 gav Centers for Disease Control and Prevention sjukdomen namnet AIDS - Acquired Immune Deficiency Syndrome. Två forskare, Luc Montagnier från Pasteur Institute i Paris och Robert Gallo från National Institute of Oncology i Washington, tog upp fallet. 
Båda lyckades göra den viktigaste upptäckten, som avslöjade orsaken till AIDS - HIV, det mänskliga immunbristviruset. Hur skiljer sig det mänskliga immunbristviruset från andra virus, såsom influensa? För det första ger detta virus inte ut närvaron av sjukdomen på flera år, i genomsnitt 7 år. Det andra problemet är väldigt unikt: till exempel manifesterade sig AIDS till slut, folk inser att de är sjuka och går till kliniken och de har en myriad av andra infektioner, exakt vad som orsakade sjukdomen. Hur definierar man det? I de flesta fall existerar ett virus med det enda syftet att komma in i en acceptorcell och föröka sig. Vanligtvis fäster den sig på en cell och släpper ut sin genetiska information i den. Detta tillåter viruset att underkuva cellens funktioner och omdirigera dem till produktion av nya virusarter. Sedan attackerar dessa individer andra celler. Men HIV är inget vanligt virus. Det tillhör den kategori av virus som forskarna kallar retrovirus. Vad är ovanligt med dem? Liksom de klasser av virus som inkluderar polio eller influensa, är retrovirus speciella kategorier. De är unika genom att deras genetiska information i form av ribonukleinsyra omvandlas till deoxiribonukleinsyra (DNA) och det är just vad som händer med DNA som är vårt problem: DNA integreras i våra gener, virus-DNA blir en del av oss, och sedan börjar cellerna, utformade för att skydda oss, att reproducera virusets DNA. Det finns celler som innehåller viruset, ibland reproducerar de det, ibland gör de det inte. De är tysta. De gömmer sig... Men bara för att reproducera viruset igen senare. De där. när en infektion väl blir uppenbar kommer den sannolikt att slå rot för livet. Detta är huvudproblemet. Ett botemedel mot AIDS har ännu inte hittats. Men öppningen 
att HIV är ett retrovirus och att det är orsaken till aids har lett till betydande framsteg i kampen mot denna sjukdom. Vad har förändrats inom medicinen sedan upptäckten av retrovirus, särskilt HIV? Till exempel med AIDS har vi sett att läkemedelsbehandling är möjlig. Tidigare trodde man att eftersom viruset övertar våra celler för reproduktion, är det nästan omöjligt att agera på det utan allvarlig förgiftning av patienten själv. Ingen har investerat i antivirusprogram. AIDS har öppnat dörren till antiviral forskning vid läkemedelsföretag och universitet runt om i världen. Dessutom har AIDS haft en positiv social effekt. Ironiskt nog för denna fruktansvärda sjukdom människor samman.
Och så dag efter dag, sekel efter århundrade, i små steg eller storslagna genombrott, gjordes stora och små upptäckter inom medicinen. De ger hopp om att mänskligheten kommer att besegra cancer och AIDS, autoimmuna och genetiska sjukdomar, uppnå excellens i förebyggande, diagnos och behandling, lindra lidandet hos sjuka människor och förhindra utvecklingen av sjukdomar.
SPbGPMA
i medicinens historia
Historien om utvecklingen av medicinsk fysik
Kompletterad av: Myznikov A.D.,
1:a års elev
Föreläsare: Jarman O.A.
St. Petersburg
Introduktion
Födelsen av medicinsk fysik
2. Medeltid och modern tid
2.1 Leonardo da Vinci
2.2 Iatrofysik
3 Bygga ett mikroskop
3. Historik om användningen av elektricitet i medicin
3.1 Lite bakgrund
3.2 Vad vi är skyldiga Gilbert
3.3 Pris tilldelas Marat
3.4 Galvani och Volta-kontrovers
4. Experiment av VV Petrov. Början av elektrodynamiken
4.1 Användningen av elektricitet inom medicin och biologi under XIX - XX århundradena
4.2 Radiologi och terapis historia
En kort historia av ultraljudsterapi
Slutsats
Bibliografi
medicinsk fysik ultraljudsstrålning
Introduktion
Känn dig själv och du kommer att känna hela världen. Den första är medicin och den andra är fysik. Sedan urminnes tider har förhållandet mellan medicin och fysik varit nära. Det är inte för inte som kongresser för naturvetare och läkare hölls i olika länder tillsammans fram till början av 1900-talet. Historien om den klassiska fysikens utveckling visar att den till stor del skapades av läkare, och många fysiska studier orsakades av frågor som väckts av medicinen. I sin tur baserades prestationerna för modern medicin, särskilt inom området högteknologi för diagnos och behandling, på resultaten av olika fysiska studier.
Det var inte av en slump att jag valde just det här ämnet, för för mig, en student på specialiteten "Medicinsk biofysik", är det lika nära som någon annan. Jag har länge velat veta hur mycket fysiken hjälpte utvecklingen av medicin.
Syftet med mitt arbete är att visa hur viktig roll fysiken har spelat och spelar i utvecklingen av medicin. Det är omöjligt att föreställa sig modern medicin utan fysik. Arbetsuppgifterna är att:
Att spåra stadierna av bildandet av den vetenskapliga basen för modern medicinsk fysik
Visa vikten av fysikers verksamhet i utvecklingen av medicin
1. Medicinsk fysiks födelse
Vägarna för utveckling av medicin och fysik har alltid varit nära sammanflätade. Redan i antiken använde medicin, tillsammans med droger, sådana fysiska faktorer som mekaniska effekter, värme, kyla, ljud, ljus. Låt oss överväga de viktigaste sätten att använda dessa faktorer i antik medicin.
Efter att ha tämjt eld lärde sig en person (naturligtvis inte omedelbart) att använda eld för medicinska ändamål. Det fungerade särskilt bra för österländska folk. Även i forna tider fick kauterisering stor betydelse. Gamla medicinska böcker säger att moxibustion är effektivt även när akupunktur och medicin är maktlösa. När exakt denna behandlingsmetod uppstod är inte exakt fastställt. Men det är känt att det har funnits i Kina sedan urminnes tider, och användes på stenåldern för att behandla människor och djur. Tibetanska munkar använde eld för helande. De brann på solningar - biologiska aktiva punkter ansvarig för en viss del av kroppen. I det skadade området pågick läkningsprocessen intensivt, och man trodde att läkning skedde med denna läkning.
Ljud användes av nästan alla antika civilisationer. Musik användes i tempel för att behandla nervösa störningar, det var i direkt samband med astronomi och matematik bland kineserna. Pythagoras etablerade musik som en exakt vetenskap. Hans anhängare använde det för att bli av med ilska och ilska och ansåg att det var det viktigaste sättet att höja en harmonisk personlighet. Aristoteles hävdade också att musik kan påverka den estetiska sidan av själen. Kung David botade kung Saul från depression med sitt harpaspel och räddade honom också från orena andar. Aesculapius behandlade ischias med höga trumpetljud. Tibetanska munkar är också kända (de diskuterades ovan), som använde ljud för att behandla nästan alla mänskliga sjukdomar. De kallades mantran - energiformer i ljud, ren essentiell energi av själva ljudet. Mantran delades in i olika grupper: för behandling av feber, tarmsjukdomar etc. Metoden att använda mantran används av tibetanska munkar än i dag.
Fototerapi, eller ljusterapi (foton - "ljus"; grekiska), har alltid funnits. I det forntida Egypten skapades till exempel ett speciellt tempel tillägnat den "läkande helaren" - ljus. Och i antikens Rom byggdes hus på ett sådant sätt att ingenting hindrade ljusälskande medborgare från att dagligen ägna sig åt att "dricka solens strålar" - så kallade man seden att sola i speciella uthus med platta tak (solarier). Hippokrates läkade sjukdomar i huden, nervsystemet, rakitis och artrit med hjälp av solen. För över 2000 år sedan kallade han detta bruk solljus helioterapi.
Också under antiken började de teoretiska delarna av medicinsk fysik att utvecklas. En av dem är biomekanik. Forskning inom biomekanik är lika gammal som forskning inom biologi och mekanik. Studier som enligt moderna begrepp hör till biomekanikens område var kända redan i det gamla Egypten. Den berömda egyptiska papyrusen (The Edwin Smith Surgical Papyrus, 1800 f.Kr.) beskriver olika fall av motoriska skador, inklusive förlamning på grund av dislokation av kotorna, deras klassificering, behandlingsmetoder och prognos.
Sokrates, som levde ca. 470-399 BC, lärde ut att vi inte kommer att kunna förstå världen omkring oss förrän vi förstår vår egen natur. De gamla grekerna och romarna visste mycket om de viktigaste blodkärlen och hjärtklaffarna, de visste hur man lyssnade på hjärtats arbete (till exempel den grekiske läkaren Areteus på 200-talet f.Kr.). Herophilus av Chalcedoc (3:e århundradet f.Kr.) särskiljde bland kärlen artärer och vener.
Den moderna medicinens fader, den antika grekiske läkaren Hippokrates, reformerade antik medicin och skilde den från behandlingsmetoderna med trollformler, böner och offer till gudarna. I avhandlingarna "Reduktion av leder", "Frakturer", "Huvudsår", klassificerade han skadorna på det muskuloskeletala systemet som var kända vid den tiden och föreslog metoder för deras behandling, särskilt mekaniska, med hjälp av täta bandage, dragkraft och fixering . Tydligen, redan vid den tiden, dök de första förbättrade lemproteserna upp, som också tjänade till att utföra vissa funktioner. Plinius den äldre har i alla fall ett omnämnande av en romersk befälhavare som deltog i det andra puniska kriget (218-210 f.Kr.). Efter såret han fick amputerades hans högra arm och ersattes med en järn. Samtidigt kunde han hålla en sköld med en protes och deltog i strider.
Platon skapade läran om idéer - oföränderliga begripliga prototyper av alla ting. Genom att analysera människokroppens form lärde han ut att "gudarna, som imiterade universums konturer ... inkluderade båda gudomliga rotationerna i en sfärisk kropp ... som vi nu kallar huvudet." Muskuloskeletala systemets anordning förstås av honom som följer: "så att huvudet inte rullar längs marken, överallt täckt med stötar och gropar ... kroppen blev avlång och, enligt Guds plan, som gjorde det rörlig, växte ur sig själv fyra lemmar som kan sträckas och böjas; klamrar sig fast vid dem och förlitar sig på dem, den förvärvade förmågan att röra sig överallt ... ". Platons resonemangsmetod om världens och människans struktur bygger på en logisk studie, som "bör gå tillväga på ett sådant sätt att man uppnår största sannolikhet".
Den store antika grekiske filosofen Aristoteles, vars skrifter täcker nästan alla vetenskapsområden på den tiden, sammanställde den första detaljerade beskrivningen av strukturen och funktionerna hos enskilda organ och kroppsdelar hos djur och lade grunden till modern embryologi. Vid sjutton års ålder kom Aristoteles, son till en läkare från Stagira, till Aten för att studera vid Platons akademi (428-348 f.Kr.). Efter att ha stannat vid akademin i tjugo år och blivit en av Platons närmaste elever, lämnade Aristoteles den först efter sin lärares död. Därefter tog han upp anatomin och studien av djurens struktur, samlade in en mängd fakta och genomförde experiment och dissektioner. Många unika observationer och upptäckter gjordes av honom i detta område. Så Aristoteles etablerade först hjärtslaget hos ett kycklingembryo på den tredje utvecklingsdagen, beskrev sjöborrars tuggapparat ("Aristoteles lykta") och mycket mer. På jakt efter blodflödets drivkraft föreslog Aristoteles en mekanism för blodets rörelse i samband med dess uppvärmning i hjärtat och kylning i lungorna: "hjärtats rörelse liknar rörelsen av en vätska som orsakar värme att koka upp." I sina verk "On the Parts of Animals", "On the Movement of Animals" ("De Motu Animalium"), "On the Origin of Animals", övervägde Aristoteles för första gången strukturen hos kropparna hos mer än 500 arter av levande organismer, organiseringen av organsystemens arbete och introducerade en jämförande forskningsmetod. När han klassificerade djur delade han in dem i två stora grupper - de med blod och blodlösa. Denna uppdelning liknar den nuvarande uppdelningen i ryggradsdjur och ryggradslösa djur. Enligt rörelsemetoden urskiljde Aristoteles även grupper av tvåbenta, fyrbenta, mångbenta och benlösa djur. Han var den första som beskrev gång som en process där extremiteternas rotationsrörelse omvandlas till kroppens translationella rörelse, han var den första att notera rörelsens asymmetriska karaktär (stöd på vänster ben, viktöverföring på vänster axel, karakteristisk för högerhänta personer). När han observerade en persons rörelser, märkte Aristoteles att skuggan som kastades av en figur på väggen inte beskriver en rak linje, utan en sicksacklinje. Han pekade ut och beskrev organ som är olika i struktur, men identiska i funktion, till exempel fjäll hos fiskar, fjädrar hos fåglar och hår hos djur. Aristoteles studerade förutsättningarna för fågelkroppens jämvikt (tvåbent stöd). När han reflekterade över djurens rörelser pekade han ut de motoriska mekanismerna: "... det som rör sig med hjälp av ett organ är det där början sammanfaller med slutet, som i en led. I själva verket finns en konvex och en led. ihålig, en av dem är slutet, den andra är början... en vilar, den andra rör sig... Allt rör sig genom push eller pull." Aristoteles var den första som beskrev lungartären och introducerade termen "aorta", noterade korrelationerna mellan strukturen hos enskilda delar av kroppen, pekade på samspelet mellan organ i kroppen, lade grunden för läran om biologisk lämplighet och formulerade "ekonomins princip": "det naturen tar bort på ett ställe, det ger i vän." Han beskrev först skillnaderna i strukturen hos olika djurs cirkulations-, andnings-, muskuloskeletala system och deras tuggapparater. Till skillnad från sin lärare betraktade Aristoteles inte "idévärlden" som något utanför den materiella världen, utan introducerade Platons "idéer" som en integrerad del av naturen, dess huvudprincip organiserade materien. Därefter omvandlas denna början till begreppen "vital energi", "djurandar".
Den store forntida grekiske vetenskapsmannen Arkimedes lade grunden till modern hydrostatik med sina studier av de hydrostatiska principerna som styr en flytande kropp och studier av kropparnas flytförmåga. Han var den förste att tillämpa matematiska metoder för att studera problem inom mekanik, formulera och bevisa ett antal påståenden om kroppars jämvikt och om tyngdpunkten i form av satser. Principen för spaken, allmänt använd av Archimedes för att skapa byggnadskonstruktioner och militära fordon, kommer att vara en av de första mekaniska principerna som tillämpas i rörelseapparatens biomekanik. Arkimedes verk innehåller idéer om tillägg av rörelser (rätlinjiga och cirkulära när en kropp rör sig i en spiral), om en kontinuerlig enhetlig ökning av hastigheten när en kropp accelererar, vilket Galileo senare skulle namnge som grunden för sina grundläggande arbeten om dynamik .
I det klassiska verket On the Parts of the Human Body gav den berömde antika romerska läkaren Galenus den första heltäckande beskrivningen av människans anatomi och fysiologi i medicinhistorien. Denna bok har fungerat som en lärobok och uppslagsbok om medicin i nästan ett och ett halvt tusen år. Galen lade grunden för fysiologi genom att göra de första observationerna och experimenten på levande djur och studera deras skelett. Han introducerade vivisektion i medicin - operationer och forskning på ett levande djur för att studera kroppens funktioner och utveckla metoder för att behandla sjukdomar. Han upptäckte att i en levande organism kontrollerar hjärnan tal och ljudproduktion, att artärerna är fyllda med blod, inte luft, och så gott han kunde utforskade hur blodet rör sig i kroppen, beskrev de strukturella skillnaderna mellan artärerna och vener, och upptäckte hjärtklaffar. Galen utförde inte obduktioner och därför kom kanske felaktiga idéer in i hans verk, till exempel om bildandet av venöst blod i levern och arteriellt blod - i hjärtats vänstra ventrikel. Han visste inte heller om förekomsten av två cirkulationscirkulationer och betydelsen av förmaket. I sitt arbete "De motu musculorum" beskrev han skillnaden mellan motoriska och sensoriska neuroner, agonist- och antagonistmuskler, och beskrev för första gången muskeltonus. Han ansåg att orsaken till muskelsammandragning var "djurandar" som kommer från hjärnan till muskeln längs nervfibrerna. När han utforskade kroppen, kom Galen till slutsatsen att ingenting är överflödigt till sin natur och formulerat filosofisk princip att man genom att utforska naturen kan komma till förståelse för Guds plan. Under medeltiden, även med inkvisitionens allmakt, gjordes mycket, särskilt inom anatomin, som sedan fungerade som grunden ytterligare utveckling biomekanik.
Resultaten av forskning utförd i arabvärlden och i länderna i öst intar en speciell plats i vetenskapens historia: många litterära verk och medicinska avhandlingar tjänar som bevis på detta. Den arabiska läkaren och filosofen Ibn Sina (Avicenna) lade grunden för rationell medicin, formulerade rationella grunder för att ställa en diagnos baserad på en patients undersökning (i synnerhet en analys av artärernas pulsfluktuationer). Den revolutionära karaktären av hans tillvägagångssätt blir tydligt om vi kommer ihåg att vid den tiden västerländsk medicin, som går tillbaka till Hippokrates och Galenos, tog hänsyn till inverkan av stjärnor och planeter på typen och förloppet av sjukdomsförloppet och valet av terapeutiskt medel. agenter.
Jag skulle vilja säga att i de flesta verk av forntida forskare användes metoden för att bestämma pulsen. Den pulsdiagnostiska metoden uppstod många århundraden före vår tideräkning. Bland de litterära källor som har kommit ner till oss är de äldsta verken av forntida kinesiskt och tibetanskt ursprung. Forntida kinesiska inkluderar till exempel "Bin-hu Mo-xue", "Xiang-lei-shih", "Zhu-bin-shih", "Nan-jing", såväl som avsnitt i avhandlingarna "Jia-i- ching", "Huang-di Nei-jing Su-wen Lin-shu", etc.
Historien om pulsdiagnos är oupplösligt kopplad till namnet på den forntida kinesiska healern - Bian Qiao (Qin Yue-Ren). Början av vägen för pulsdiagnostekniken är förknippad med en av legenderna, enligt vilken Bian Qiao blev inbjuden att behandla dottern till en ädel mandarin (officiell). Situationen komplicerades av det faktum att även läkare var strängt förbjudna att se och röra personer av adlig rang. Bian Qiao bad om ett tunt snöre. Sedan föreslog han att man skulle knyta den andra änden av snöret vid handleden på prinsessan, som var bakom skärmen, men hovläkarna behandlade föraktfullt den inbjudna läkaren och bestämde sig för att spela honom ett spratt genom att binda änden av snöret inte vid prinsessans handled, men till tassen på en hund som springer i närheten. Några sekunder senare, till de närvarandes förvåning, förklarade Bian Qiao lugnt att detta inte var impulser från en person, utan från ett djur, och detta djur kastades med maskar. Läkarens skicklighet väckte beundran, och sladden överfördes med förtroende till prinsessans handled, varefter sjukdomen bestämdes och behandling ordinerades. Som ett resultat återhämtade sig prinsessan snabbt, och hans teknik blev allmänt känd.
Hua Tuo - använde framgångsrikt pulsdiagnostik i kirurgisk praktik, kombinerat med en klinisk undersökning. På den tiden var operationer förbjudna enligt lag, operationen utfördes som en sista utväg, om det inte fanns något förtroende för botemedlet med konservativa metoder, kände kirurgerna helt enkelt inte till diagnostiska laparotomier. Diagnos ställdes genom extern undersökning. Hua Tuo gav vidare sin konst att bemästra pulsdiagnosen till flitiga elever. Det fanns en regel som bara en man kan lära sig en viss behärskning av pulsdiagnostik, lära sig bara av en man i trettio år. Hua Tuo var den första som använde en speciell teknik för att undersöka elevernas förmåga att använda pulser för diagnos: patienten sattes bakom en skärm och hans händer sattes genom snitten i den så att studenten kunde se och studera endast händer. Daglig, ihärdig träning gav snabbt framgångsrika resultat. 2. Medeltid och modern tid 1 Leonardo da Vinci Under medeltiden och renässansen skedde utvecklingen av fysikens huvudsektioner i Europa. En berömd fysiker på den tiden, men inte bara en fysiker, var Leonardo da Vinci. Leonardo studerade mänskliga rörelser, fåglarnas flykt, hjärtklaffarnas arbete, växtsaftens rörelse. Han beskrev kroppens mekanik när man står och reser sig från sittande ställning, går uppför och nedför, hoppteknik, beskrev för första gången mångfalden av gångarter hos människor med olika fysik, utförde en jämförande analys av en persons gång, en apa och ett antal djur som kan gå tvåfot (björn). I samtliga fall ägnades särskild uppmärksamhet åt placeringen av tyngdpunkterna och motståndet. Inom mekaniken var Leonardo da Vinci den förste att introducera begreppet motstånd som vätskor och gaser utövar på kroppar som rör sig i dem, och han var den första som förstod vikten av ett nytt koncept - kraftmomentet i förhållande till en punkt - för analysera kroppens rörelser. Genom att analysera krafterna som utvecklats av muskler och ha utmärkta kunskaper om anatomi, introducerade Leonardo krafternas verkningslinjer längs den motsvarande muskelns riktning och förutsåg därigenom konceptet med krafternas vektornatur. När han beskrev musklernas verkan och samspelet mellan muskelsystem när han utför en rörelse, övervägde Leonardo sladdar som sträcktes mellan muskelfästpunkter. För att beteckna enskilda muskler och nerver använde han bokstavsbeteckningar. I hans verk kan man finna grunderna för den framtida läran om reflexer. När han observerade muskelsammandragningar, noterade han att sammandragningar kan inträffa ofrivilligt, automatiskt, utan medveten kontroll. Leonardo försökte översätta alla observationer och idéer till tekniska tillämpningar, lämnade många ritningar av enheter designade för olika typer av rörelser, från vattenskidor och glidflygplan till proteser och prototyper av moderna rullstolar för funktionshindrade (mer än 7 tusen ark med manuskript totalt ). Leonardo da Vinci genomförde forskning om ljudet som genereras av rörelsen av insekters vingar, beskrev möjligheten att ändra tonhöjden på ljudet när vingen skärs eller smetas in med honung. Genom att utföra anatomiska studier uppmärksammade han egenskaperna hos förgrening av luftstrupen, artärerna och venerna i lungorna, och påpekade också att en erektion är en konsekvens av blodflödet till könsorganen. Han utförde banbrytande studier av phyllotaxis, beskrev mönstren för bladarrangemang hos ett antal växter, gjorde avtryck av vaskulära fibrösa bladbuntar och studerade egenskaperna hos deras struktur. 2 Iatrofysik I medicinen på 1500-1700-talen fanns det en speciell riktning som kallas iatromekanik eller iatrofysik (från grekiskan iatros - doktor). Verken av den berömda schweiziska läkaren och kemisten Theophrastus Paracelsus och den holländska naturforskaren Jan Van Helmont, känd för sina experiment på spontan generering av möss från vetemjöl, damm och smutsiga skjortor, innehöll ett uttalande om kroppens integritet, beskrivet i formen av en mystisk början. Representanter för en rationell världsbild kunde inte acceptera detta och i jakt på rationella grunder för biologiska processer lade de mekanik, det mest utvecklade kunskapsområdet vid den tiden, som grund för sina studier. Iatromekaniken påstod sig förklara alla fysiologiska och patologiska fenomen utifrån mekanikens och fysikens lagar. Den välkände tyske läkaren, fysiologen och kemisten Friedrich Hoffmann formulerade iatrofysikens egendomliga credo, enligt vilken liv är rörelse och mekanik är orsaken och lagen för alla fenomen. Hoffmann såg livet som en mekanisk process, under vilken nervernas rörelser längs vilka "djuranden" (spiritum animalium) som finns i hjärnan rör sig, styr muskelsammandragningar, blodcirkulationen och hjärtfunktionen. Som ett resultat sätts kroppen - en sorts maskin - i rörelse. Samtidigt ansågs mekaniken vara grunden för organismernas vitala aktivitet. Sådana påståenden, som nu står klart, var i stort sett ohållbara, men iatromekaniken motsatte sig skolastiska och mystiska idéer, introducerade många viktiga hittills okända faktauppgifter och nya instrument för fysiologiska mätningar i bruk. Till exempel, enligt synpunkterna från en av representanterna för iatromekaniken, Giorgio Baglivi, liknades handen med en spak, bröstet till bälgen, körtlarna till siktar och hjärtat med en hydraulpump. Dessa analogier är ganska rimliga idag. På 1500-talet, i den franska arméläkaren A. Pares (Ambroise Pare) verk, lades grunden till modern kirurgi och konstgjorda ortopediska anordningar föreslogs - ben-, arm-, handproteser, vars utveckling mer baserades på en vetenskaplig grund än på en enkel imitation av en förlorad form. År 1555, i den franska naturforskaren Pierre Belons verk, beskrevs den hydrauliska mekanismen för förflyttning av havsanemoner. En av grundarna av iatrokemi, Van Helmont, som studerade processerna för livsmedelsjäsning i djurorganismer, blev intresserad av gasformiga produkter och introducerade termen "gas" i vetenskapen (från det holländska gisten - att jäsa). A. Vesalius, W. Harvey, J. A. Borelli, R. Descartes var involverade i utvecklingen av iatromekanikens idéer. Iatromekanik, som reducerar alla processer i levande system till mekaniska, såväl som iatrokemi, som går tillbaka till Paracelsus, vars företrädare trodde att livet reduceras till kemiska omvandlingar av de kemikalier som utgör kroppen, ledde till en ensidig och ofta felaktig uppfattning om processerna för vital aktivitet och metoder för att behandla sjukdomar. Ändå gjorde dessa tillvägagångssätt, särskilt deras syntes, det möjligt att formulera ett rationellt förhållningssätt inom medicinen på 1500-1600-talen. Till och med läran om möjligheten att spontant skapa liv spelade en positiv roll och satte tvivel på de religiösa hypoteserna om skapandet av liv. Paracelsus skapade "anatomin av människans väsen", som han försökte visa att "i människokroppen var tre allestädes närvarande ingredienser sammankopplade på ett mystiskt sätt: salter, svavel och kvicksilver". Inom ramen för den tidens filosofiska begrepp bildades en ny iatro-mekanisk idé om essensen av patologiska processer. Således skapade den tyske läkaren G. Chatl läran om animism (från lat.anima - själ), enligt vilken sjukdomen betraktades som rörelser utförda av själen för att avlägsna utomjordingar från kroppen skadliga ämnen. Representanten för iatrofysik, den italienske läkaren Santorio (1561-1636), professor i medicin i Padua, trodde att varje sjukdom är en följd av en kränkning av rörelsemönstren för individuella minsta partiklar i kroppen. Santorio var en av de första som tillämpade den experimentella metoden för forskning och matematisk databehandling, och skapade ett antal intressanta instrument. I en speciell kammare han designade studerade Santorio ämnesomsättningen och etablerade för första gången kopplingen till livsprocesser inkonsekvens i kroppsvikt. Tillsammans med Galileo uppfann han en kvicksilvertermometer för att mäta kroppars temperatur (1626). I hans verk "Static Medicine" (1614) presenteras samtidigt bestämmelserna om iatrofysik och iatrokemi. Ytterligare forskning ledde till revolutionerande förändringar i idéer om strukturen och arbetet av det kardiovaskulära systemet. Den italienske anatomen Fabrizio d "Aquapendente upptäckte venösa klaffar. Den italienska forskaren P. Azelli och den danske anatomen T. Bartholin upptäckte lymfkärl. Den engelske läkaren William Harvey äger upptäckten av stängningen av cirkulationssystemet. Medan han studerade i Padua (1598-1601) lyssnade Harvey på Fabrizio d "Akvapendentes föreläsningar och deltog tydligen i Galileos föreläsningar. Hur som helst var Harvey i Padua, medan det var berömmelse för Galileos briljanta föreläsningar. , som deltog av många Harveys upptäckt av cirkulationsstängning var resultatet av en systematisk tillämpning av den kvantitativa mätmetoden som utvecklats tidigare av Galileo, och inte en enkel observation eller gissning. Harvey gjorde en demonstration där han visade att blod rör sig från hjärtats vänstra kammare i endast en riktning Genom att mäta volymen blod som skjuts ut av hjärtat i en sammandragning (slagvolym), multiplicerade han det resulterande talet med frekvensen av sammandragningar av hjärtat och visade att det på en timme pumpar en volym av blod som är mycket större än kroppens volym. Därmed drogs slutsatsen att en mycket mindre volym blod kontinuerligt måste cirkulera i en ond cirkel, komma in i hjärtat och pumpa till dem genom kärlsystemet. Resultaten av arbetet publicerades i verket "Anatomical study of the movement of the heart and blood in animals" (1628). Resultatet av arbetet var mer än revolutionerande. Faktum är att sedan Galens tid trodde man att blod produceras i tarmarna, varifrån det kommer in i levern, sedan till hjärtat, varifrån det distribueras genom systemet av artärer och vener till andra organ. Harvey beskrev hjärtat, uppdelat i separata kamrar, som en muskelsäck som fungerar som en pump som pumpar blod in i kärlen. Blodet rör sig i en cirkel i en riktning och kommer in i hjärtat igen. Det omvända blodflödet i venerna förhindras av de venklaffar som upptäcktes av Fabrizio d'Akvapendente.Harveys revolutionära doktrin om blodcirkulationen stred mot Galens uttalanden, i samband med vilka hans böcker kritiserades skarpt och även patienter ofta vägrade hans medicinska tjänster. 1623 tjänade Harvey som hovläkare för Charles I och det högsta beskydd räddade honom från motståndares attacker och gav möjlighet till ytterligare vetenskapligt arbete. Harvey utförde omfattande forskning om embryologi, beskrev de individuella utvecklingsstadierna av embryot ("Studier on the Birth of Animals", 1651). 1600-talet kan kallas hydraulikens och hydrauliska tänkandets era. Teknikens framsteg bidrog till framväxten av nya analogier och en bättre förståelse av de processer som förekommer i levande organismer. Det är förmodligen därför Harvey beskrev hjärtat som en hydraulisk pump som pumpar blod genom "pipeline" i kärlsystemet.För att fullt ut känna igen resultaten av Harveys arbete var det bara nödvändigt att hitta den saknade länken som sluter cirkeln mellan artärer och vener lungorna och anledningarna till att pumpa luft genom dem förblev obegripliga för Harvey - kemins oöverträffade framgångar och upptäckten av luftens sammansättning låg fortfarande framför.1600-talet är en viktig milstolpe i biomekanikens historia, eftersom det inte bara präglades av utseendet av de första tryckta verken om biomekanik, utan också av bildandet av ett nytt utseende på livet och naturen av biologisk rörlighet. Den franske matematikern, fysikern, filosofen och fysiologen René Descartes var den förste som försökte bygga en mekanisk modell av en levande organism, med hänsyn till kontroll genom nervsystemet. Hans tolkning av fysiologisk teori baserad på mekanikens lagar fanns i ett postumt publicerat verk (1662-1664). I denna formulering uttrycktes för första gången kardinaltanken för biovetenskaperna om reglering genom feedback. Descartes betraktade människan som en kroppslig mekanism som sätts i rörelse av "levande andar", som "ständigt stiger i stort antal från hjärtat till hjärnan och därifrån genom nerverna till musklerna och sätter alla medlemmar i rörelse." Utan att överdriva "andarnas" roll skriver han i avhandlingen "Beskrivning av människokroppen. Om ett djurs bildning" (1648) att kunskaper om mekanik och anatomi gör att vi i kroppen kan se "ett betydande antal av organ eller fjädrar" för att organisera kroppens rörelser. Descartes liknar kroppens arbete med en klockmekanism, med separata fjädrar, kuggar, kugghjul. Dessutom studerade Descartes koordinationen av rörelser i olika delar av kroppen. Genom att genomföra omfattande experiment om studiet av hjärtats arbete och blodets rörelse i hjärtats håligheter och stora kärl, håller Descartes inte med Harveys koncept om hjärtsammandragningar som drivkraften för blodcirkulationen. Han försvarar hypotesen som stiger i Aristoteles om uppvärmning och förtunning av blod i hjärtat under påverkan av värmen som finns i hjärtat, främjandet av att blodet expanderar till stora kärl, där det svalnar, och "hjärtat och artärerna faller omedelbart ner och kontrakt." Descartes ser andningssystemets roll i det faktum att andningen "för tillräckligt med frisk luft in i lungorna så att blodet som kommer dit från höger sida av hjärtat, där det blir flytande och så att säga förvandlas till ånga, förvandlas igen. från ånga till blod." Han studerade också ögonrörelser, använde uppdelningen av biologiska vävnader enligt mekaniska egenskaper i flytande och fasta. Inom mekanikens område formulerade Descartes lagen om bevarande av momentum och introducerade begreppet momentum. 3 Bygga ett mikroskop Uppfinningen av mikroskopet, ett instrument så viktigt för all vetenskap, beror i första hand på inflytandet från optikens utveckling. Vissa optiska egenskaper hos krökta ytor var kända även för Euklid (300 f.Kr.) och Ptolemaios (127-151), men deras förstorande kraft fick ingen praktisk tillämpning. I detta avseende uppfanns de första glasögonen av Salvinio deli Arleati i Italien först 1285. På 1500-talet visade Leonardo da Vinci och Maurolico att små föremål bäst studeras med ett förstoringsglas. Det första mikroskopet skapades först 1595 av Z. Jansen. Uppfinningen bestod i att Zacharius Jansen monterade två konvexa linser inuti ett rör och därigenom lade grunden för skapandet av komplexa mikroskop. Fokusering på föremålet som studerades uppnåddes med ett infällbart rör. Förstoringen av mikroskopet var från 3 till 10 gånger. Och det var ett verkligt genombrott inom mikroskopi! Var och en av hans nästa mikroskop förbättrade han avsevärt. Under denna period (XVI-talet) började danska, engelska och italienska forskningsinstrument gradvis utvecklas, vilket lade grunden för modern mikroskopi. Den snabba spridningen och förbättringen av mikroskop började efter att Galileo (G. Galilei), förbättrade det teleskop han designade, började använda det som ett slags mikroskop (1609-1610), vilket ändrade avståndet mellan objektivet och okularet. Senare, 1624, efter att ha uppnått tillverkningen av kortare fokuslinser, reducerade Galileo avsevärt dimensionerna på sitt mikroskop. År 1625 föreslog I. Faber, en medlem av den romerska "Academy of the Vigilant" ("Akudemia dei lincei"), termen "mikroskop". De första framgångarna förknippade med användningen av ett mikroskop i vetenskaplig biologisk forskning uppnåddes av R. Hooke, som var den första som beskrev en växtcell (cirka 1665). I sin bok "Micrographia" beskrev Hooke mikroskopets struktur. År 1681 diskuterade Royal Society of London i sitt möte i detalj den märkliga situationen. Holländaren Levenguk (A. van Leenwenhoek) beskrev de fantastiska mirakel som han upptäckte med sitt mikroskop i en droppe vatten, i en infusion av peppar, i leran i en flod, i sin egen tands hålighet. Leeuwenhoek, med hjälp av ett mikroskop, upptäckte och skissade spermatozoerna från olika protozoer, detaljer om strukturen av benvävnad (1673-1677). "Med största häpnad såg jag i droppen hur många små djur som rörde sig snabbt åt alla håll, som en gädda i vattnet. Det minsta av dessa små djur är tusen gånger mindre än ögat på en vuxen lus." 3. Historik om användningen av elektricitet i medicin 3.1 Lite bakgrund Sedan urminnes tider har människan försökt förstå fenomenen i naturen. Många geniala hypoteser som förklarar vad som händer runt en person dök upp i annan tid och i olika länder. Tankarna hos grekiska och romerska vetenskapsmän och filosofer som levde före vår tideräkning: Arkimedes, Euklid, Lucretius, Aristoteles, Demokritos och andra - hjälper fortfarande utvecklingen av vetenskaplig forskning. Efter de första observationerna av elektriska och magnetiska fenomen av Thales av Miletus uppstod periodvis intresse för dem, bestämda av läkningens uppgifter. Ris. 1. Erfarenhet av elektrisk ramp Det bör noteras att de elektriska egenskaperna hos vissa fiskar, kända i antiken, fortfarande är en hemlighet av naturens hemlighet. Så, till exempel, 1960, på en utställning som anordnades av British Scientific Royal Society för att hedra 300-årsjubileet av dess grundande, bland naturens mysterier som en person måste lösa, ett vanligt glasakvarium med en fisk i - en elektrisk stingrocka (fig. ett). En voltmeter kopplades till akvariet genom metallelektroder. När fisken låg i vila stod voltmeternålen på noll. När fisken rörde sig visade voltmetern en spänning som under aktiva rörelser nådde 400 V. Inskriptionen löd: "Naturen av detta elektriska fenomen, observerat långt före organisationen av det engelska kungliga samhället, kan en person fortfarande inte riva upp." 2 Vad är vi skyldiga Gilbert? Den terapeutiska effekten av elektriska fenomen på en person, enligt observationer som fanns i antiken, kan betraktas som ett slags stimulerande och psykogent botemedel. Detta verktyg användes eller glömdes bort. Under en lång tid seriösa studier av själva de elektriska och magnetiska fenomenen, och särskilt deras verkan som ett terapeutiskt medel, har inte utförts. Den första detaljerade experimentella studien av elektriska och magnetiska fenomen tillhör den engelske läkaren-fysikern, senare hovläkaren William Gilbert (Gilbert) (1544-1603 vols.). Gilbert ansågs välförtjänt vara en innovativ läkare. Dess framgång bestämdes till stor del av den samvetsgranna studien och sedan tillämpningen av forntida medicinska medel, inklusive elektricitet och magnetism. Gilbert förstod att utan en grundlig studie av elektrisk och magnetisk strålning är det svårt att använda "vätskor" i behandlingen. Utan hänsyn till fantastiska, oprövade gissningar och ogrundade påståenden, genomförde Gilbert en mängd experimentella studier av elektriska och magnetiska fenomen. Resultaten av denna första studie någonsin av elektricitet och magnetism är storslagna. Först och främst uttryckte Gilbert för första gången idén att kompassens magnetiska nål rör sig under påverkan av jordens magnetism och inte under påverkan av en av stjärnorna, som man trodde före honom. Han var den första som utförde konstgjord magnetisering, fastställde faktumet att magnetiska poler är oskiljaktiga. Genom att studera elektriska fenomen samtidigt med magnetiska, visade Gilbert, på grundval av många observationer, att elektrisk strålning uppstår inte bara när bärnsten gnuggas, utan också när andra material gnuggas. Han hyllar bärnsten - det första materialet på vilket elektrisering observerades, han kallar dem elektriska, baserat på det grekiska namnet för bärnsten - elektron. Följaktligen introducerades ordet "elektricitet" i livet på förslag av en läkare på grundval av hans forskning, som blev historisk, som lade grunden för utvecklingen av både elektroteknik och elektroterapi. Samtidigt formulerade Gilbert framgångsrikt den grundläggande skillnaden mellan elektriska och magnetiska fenomen: "Magnetism, liksom gravitationen, är en viss initial kraft som utgår från kroppar, medan elektrifiering beror på att kroppens porer pressas ut av speciella utflöden som ett resultat av detta. av friktion." I huvudsak före Ampères och Faradays arbete, det vill säga i mer än tvåhundra år efter Gilberts död (resultaten av hans forskning publicerades i boken On the Magnet, Magnetic Bodies, and the Great Magnet - the Earth, 1600), betraktades elektrisering och magnetism isolerat. P. S. Kudryavtsev i "Fysikens historia" citerar orden från den store representanten för renässansen, Galileo: "Jag prisar, jag förundras, avundas Hilbert (Gilbert). lysande människor, men som ingen av dem har studerats noggrant ... Jag tvivlar inte på att denna gren av vetenskapen (vi talar om elektricitet och magnetism - V. M.) med tiden kommer att göra framsteg både som ett resultat av nya observationer, och särskilt, som ett resultat av strikt bevismått." Gilbert dog den 30 november 1603 efter att ha testamenterat alla instrument och verk som han skapat till Medical Society of London, där han var en aktiv ordförande fram till sin död. 3-pris tilldelas Marat Aftonen för den franska borgerliga revolutionen. Låt oss sammanfatta forskningen inom området elektroteknik under denna period. Förekomsten av positiv och negativ elektricitet fastställdes, de första elektrostatiska maskinerna byggdes och förbättrades, Leyden-banker (ett slags laddningslagringskondensatorer), elektroskop skapades, kvalitativa hypoteser om elektriska fenomen formulerades, djärva försök gjordes att undersöka det elektriska blixtens natur. Blixtens elektriska natur och dess effekt på människor stärkte ytterligare uppfattningen att elektricitet inte bara kan träffa människor, utan också läka människor. Låt oss ge några exempel. Den 8 april 1730 genomförde britterna Gray och Wheeler det nu klassiska experimentet med elektrifiering av människan. På gården till huset där Gray bodde grävdes ner i marken två torra trästolpar, på vilka en träbalk fästes, två hårlinor kastades över träbalken. Deras nedre ändar var knutna. Repen stödde lätt vikten av pojken som gick med på att delta i experimentet. Efter att ha slagit sig ner, som på en gunga, höll pojken med ena handen en stav eller en metallstav elektrifierad genom friktion, till vilken en elektrisk laddning överfördes från en elektrifierad kropp. Med den andra handen kastade pojken mynt efter varandra i en metallplatta som låg på en torr träskiva under den (fig. 2). Mynten fick en laddning genom pojkens kropp; fallande laddade de en metallplatta, som började locka till sig bitar av torrt halm i närheten. Experimenten genomfördes många gånger och väckte stort intresse inte bara bland forskare. Den engelske poeten George Bose skrev: Mad Grey, vad visste du egentligen om den kraftens egenskaper, hittills okända? Får du, dåre, ta risker och koppla en person med el? Ris. 2. Erfarenhet av elektrifiering av människan Fransmännen Dufay, Nollet och vår landsman Georg Richman designade nästan samtidigt, oberoende av varandra, en apparat för att mäta graden av elektrifiering, vilket avsevärt utökade användningen av elektrisk urladdning för behandling, och det blev möjligt att dosera den. Vetenskapsakademin i Paris ägnade flera möten åt att diskutera effekten av utsläppet av Leyden-burkar på en person. Ludvig XV blev också intresserad av detta. På kungens begäran genomförde fysikern Nollet tillsammans med läkaren Louis Lemonnier ett experiment i en av de stora salarna i slottet i Versailles, och visade på den stickande effekten av statisk elektricitet. Fördelarna med "hovnöjen" var: många var intresserade av dem, många började studera elektrifieringsfenomenen. År 1787 skapade den engelske läkaren och fysikern Adams för första gången en speciell elektrostatisk maskin för medicinska ändamål. Han använde det i stor utsträckning i sin medicinska praktik (Fig. 3) och fick positiva resultat, vilket kan förklaras av den stimulerande effekten av strömmen, och den psykoterapeutiska effekten och den specifika effekten av flytningen på en person. Eran av elektrostatik och magnetostatik, till vilken allt som nämnts ovan hör, slutar med utvecklingen av de matematiska grunderna för dessa vetenskaper, utförd av Poisson, Ostrogradsky, Gauss. Ris. 3. Elektroterapisession (från en gammal gravyr) Användningen av elektriska urladdningar inom medicin och biologi har fått fullt erkännande. Muskelsammandragning orsakad av beröring av elektriska strålar, ål, havskatt, vittnade om verkan av en elektrisk stöt. Experimenten från engelsmannen John Warlish bevisade den elektriska karaktären av stingrockans nedslag, och anatomisten Gunther gav en exakt beskrivning av det elektriska organet hos denna fisk. År 1752 publicerade den tyske läkaren Sulzer ett meddelande om ett nytt fenomen som han upptäckt. Tungan som rör vid två olika metaller samtidigt orsakar en märklig sur smakkänsla. Sulzer antog inte att denna observation representerar början på de viktigaste vetenskapliga områdena - elektrokemi och elektrofysiologi. Intresset för användningen av elektricitet inom medicinen ökade. Akademien i Rouen utlyste en tävling för det bästa arbetet i ämnet: "Bestämma graden och villkoren under vilka du kan räkna med elektricitet vid behandling av sjukdomar." Det första priset tilldelades Marat, en läkare till yrket, vars namn gick till den franska revolutionens historia. Utseendet på Marats arbete var lägligt, eftersom användningen av elektricitet för behandling inte var utan mystik och kvacksalveri. En viss Mesmer, med hjälp av fashionabla vetenskapliga teorier om gnistgivande elektriska maskiner, började hävda att han 1771 hade hittat ett universellt medicinskt botemedel - "djurlig" magnetism, som verkar på patienten på avstånd. De öppnade särskilda medicinska kontor, där det fanns elektrostatiska maskiner med tillräckligt hög spänning. Patienten fick röra vid maskinens strömförande delar, samtidigt som han kände en elektrisk stöt. Uppenbarligen kan fall av den positiva effekten av att vistas på Mesmers "medicinska" kontor förklaras inte bara av den irriterande effekten av en elektrisk stöt, utan också av inverkan av ozon, som uppträder i rum där elektrostatiska maskiner arbetade, och de nämnda fenomenen tidigare. Kan ha en positiv effekt på vissa patienter och en förändring av innehållet av bakterier i luften under påverkan av luftjonisering. Men Mesmer misstänkte inte detta. Efter de katastrofala misslyckanden som Marat i rätt tid varnade för i sitt arbete, försvann Mesmer från Frankrike. Skapat med deltagande av den största franska fysikern Lavoisier, misslyckades regeringens kommission för att undersöka Mesmers "medicinska" aktiviteter att förklara den positiva effekten av elektricitet på människor. Behandling med el i Frankrike stoppades tillfälligt. 4 Tvist mellan Galvani och Volta Och nu kommer vi att prata om studier utförda nästan tvåhundra år efter publiceringen av Gilberts verk. De är förknippade med namnen på den italienske professorn i anatomi och medicin Luigi Galvani och den italienske professorn i fysik Alessandro Volta. I anatomilaboratoriet vid universitetet i Boulogne genomförde Luigi Galvani ett experiment, vars beskrivning chockade forskare över hela världen. Grodor dissekerades på laboratoriebordet. Experimentets uppgift var att demonstrera och observera de nakna, nerverna i deras lemmar. På detta bord fanns en elektrostatisk maskin, med hjälp av vilken en gnista skapades och studerades. Här är uttalanden av Luigi Galvani själv från hans arbete "On Electric Forces during Muscular Movements": "... En av mina assistenter rörde av misstag mycket lätt vid grodans inre lårbensnerver med en spets. Grodans fot ryckte kraftigt." Och vidare: "... Detta lyckas när en gnista dras ur maskinens kondensor." Detta fenomen kan förklaras enligt följande. Atomerna och luftmolekylerna i zonen där gnistan uppstår påverkas av förändringen elektriskt fält, som ett resultat får de en elektrisk laddning och slutar vara neutrala. De resulterande jonerna och elektriskt laddade molekylerna fortplantar sig till ett visst, relativt litet avstånd från den elektrostatiska maskinen, eftersom de förlorar sin laddning när de rör sig och kolliderar med luftmolekyler. Samtidigt kan de ansamlas på metallföremål som är väl isolerade från markytan och urladdas om en ledande elektrisk krets till marken uppstår. Golvet i laboratoriet var torrt, trä. Han isolerade väl rummet där Galvani arbetade från marken. Föremålet som laddningarna samlades på var en metallskalpell. Även en lätt kontakt av skalpellen med grodans nerv ledde till en "urladdning" av statisk elektricitet som samlades på skalpellen, vilket gjorde att tassen drog sig tillbaka utan någon mekanisk skada. I och för sig var fenomenet sekundär urladdning orsakad av elektrostatisk induktion redan känt vid den tiden. Experimentörens briljanta talang och genomförandet av ett stort antal mångsidiga studier gjorde det möjligt för Galvani att upptäcka ett annat fenomen som är viktigt för vidareutvecklingen av elektroteknik. Det finns ett experiment om studiet av atmosfärisk elektricitet. För att citera Galvani själv: "... Trött... på meningslös väntan... började... pressa kopparkrokarna som fastnat i ryggmärgen mot järnstängerna - grodbenen krympte." Resultaten av experimentet, som inte längre utfördes utomhus, utan inomhus i avsaknad av några fungerande elektrostatiska maskiner, bekräftade att sammandragningen av grodmuskeln, liknande sammandragningen som orsakas av gnistan från en elektrostatisk maskin, inträffar när kroppen av grodan berörs samtidigt av två olika metallföremål - en tråd och en platta av koppar, silver eller järn. Ingen hade observerat ett sådant fenomen före Galvani. Baserat på resultaten av observationer drar han en djärv entydig slutsats. Det finns en annan elkälla, det är "animalisk" elektricitet (termen motsvarar termen "elektrisk aktivitet av levande vävnad"). En levande muskel, hävdade Galvani, är en kondensator som en Leyden-burk, positiv elektricitet ackumuleras inuti den. Grodanerven fungerar som en inre "ledare". Att fästa två metallledare i en muskel får en elektrisk ström att flyta, som, likt en gnista från en elektrostatisk maskin, får muskeln att dra ihop sig. Galvani experimenterade för att få ett entydigt resultat endast på grodmuskler. Kanske var det detta som gjorde det möjligt för honom att föreslå att använda den "fysiologiska förberedelsen" av grodfoten som en mätare för mängden elektricitet. Ett mått på mängden elektricitet, för vilken en sådan fysiologisk indikator tjänade, var aktiviteten att höja och falla tassen när den kom i kontakt med en metallplatta, som samtidigt berördes av en krok som gick genom ryggmärgen på groda och frekvensen av att höja tassen per tidsenhet. Under en tid användes en sådan fysiologisk indikator även av framstående fysiker, och i synnerhet av Georg Ohm. Galvanis elektrofysiologiska experiment gjorde det möjligt för Alessandro Volta att skapa den första elektrokemiska källan elektrisk energi, vilket i sin tur öppnade en ny era i utvecklingen av elektroteknik. Alessandro Volta var en av de första som uppskattade Galvanis upptäckt. Han upprepar Galvanis experiment med stor omsorg och får mycket data som bekräftar hans resultat. Men redan i sina första artiklar "Om djurens elektricitet" och i ett brev till Dr Boronio daterat den 3 april 1792, lyfter Volta, i motsats till Galvani, som tolkar de observerade fenomenen utifrån "animalisk" elektricitets synvinkel, kemisk och fysikalisk fenomen. Volta slår fast vikten av att använda olika metaller för dessa experiment (zink, koppar, bly, silver, järn), mellan vilka en trasa fuktad med syra läggs. Så här skriver Volta: "I Galvanis experiment är källan till elektricitet en groda. Men vad är en groda eller något djur i allmänhet? Först och främst är dessa nerver och muskler, och de innehåller olika kemiska föreningar. Om nerver och muskler hos den förberedda grodan är anslutna till två olika metaller, sedan när en sådan krets är sluten manifesteras en elektrisk verkan. I mitt senaste experiment deltog också två olika metaller - dessa är stål (bly) och silver, och tungans saliv spelade rollen som vätska. Genom att stänga kretsen med en anslutningsplatta skapade jag förutsättningar för den kontinuerliga rörelsen av elektrisk vätska från en plats till en annan. Men jag kunde släppa samma metallföremål helt enkelt i vatten eller i en liknande vätska till saliv?Hur är det med "animalisk" elektricitet? Experimenten utförda av Volta gör det möjligt för oss att formulera slutsatsen att källan till elektrisk verkan är en kedja av olika metaller när de kommer i kontakt med en trasa som är fuktig eller indränkt i en sur lösning. I ett av breven till sin vän läkaren Vazagi (återigen ett exempel på en läkares intresse för elektricitet), skrev Volta: "Jag har länge varit övertygad om att all verkan kommer från metaller, från vars kontakt den elektriska vätskan kommer in i en fuktig På grundval av detta anser jag att han har rätt att hänföra alla nya elektriska fenomen till metaller och att ersätta namnet "animalisk elektricitet" med uttrycket "metallisk elektricitet". Enligt Volt är grodlår ett känsligt elektroskop. En historisk tvist uppstod mellan Galvani och Volta, såväl som mellan deras anhängare - en tvist om "animalisk" eller "metallisk" elektricitet. Galvani gav inte upp. Han uteslöt helt metall från experimentet och dissekerade till och med grodor med glasknivar. Det visade sig att även i detta experiment ledde kontakten av grodans lårbensnerv med dess muskel till en tydligt märkbar, men mycket mindre än med deltagande av metaller, sammandragning. Detta var den första fixeringen av bioelektriska fenomen, på vilken modern elektrodiagnostik av kardiovaskulära och ett antal andra mänskliga system är baserad. Volta försöker reda ut arten av de upptäckta ovanliga fenomenen. Framför sig formulerar han tydligt följande problem: "Vad är orsaken till uppkomsten av elektricitet?" Jag frågade mig själv på samma sätt som var och en av er skulle göra det. Reflektioner ledde mig till en lösning: från kontakten med två olika metaller, till exempel silver och zink, störs balansen av elektriciteten som finns i båda metallerna. I kontaktpunkten för metallerna flyter positiv elektricitet från silver till zink och ackumuleras på det senare, medan negativ elektricitet kondenserar på silver.Detta betyder att elektrisk materia rör sig i en viss riktning. När jag applicerade ovanpå varandra plattor av silver och zink utan mellanliggande distanser, det vill säga att zinkplattorna var i kontakt med silver, då var deras totala effekt reduceras till noll. För att förstärka den elektriska effekten eller sammanfatta den bör varje zinkplatta bringas i kontakt med endast ett silver och läggas ihop i följd fler par. Detta uppnås just genom att jag lägger ett vått tygstycke på varje zinkplatta och därigenom separerar den från silverplåten på nästa par.” Mycket av det Volt sa förlorar inte sin betydelse ens nu, i ljuset av moderna vetenskapliga idéer. Tyvärr avbröts denna tvist tragiskt. Napoleons armé ockuperade Italien. För att han vägrade att svära trohet till den nya regeringen tappade Galvani sin stol, fick sparken och dog kort därefter. Den andra deltagaren i tvisten, Volta, levde för att se det fulla erkännandet av båda forskarnas upptäckter. I en historisk tvist hade båda rätt. Biologen Galvani gick in i vetenskapens historia som grundaren av bioelektricitet, fysikern Volta - som grundaren av elektrokemiska strömkällor. 4. Experiment av VV Petrov. Början av elektrodynamiken Arbetet av professorn i fysik vid Medico-Surgical Academy (nu Military Medical Academy uppkallad efter S. M. Kirov i Leningrad), akademiker V. V. Petrov avslutar det första steget av vetenskapen om "djur" och "metall" elektricitet. V.V. Petrovs verksamhet hade en enorm inverkan på utvecklingen av vetenskapen om användningen av elektricitet inom medicin och biologi i vårt land. På Medico-Surgical Academy skapade han ett fysikskåp utrustat med utmärkt utrustning. Medan han arbetade i den byggde Petrov världens första elektrokemiska källa för elektrisk högspänningsenergi. Genom att uppskatta spänningen för denna källa med antalet element som ingår i den, kan det antas att spänningen nådde 1800–2000 V med en effekt på cirka 27–30 W. Denna universella källa gjorde det möjligt för V. V. Petrov att genomföra dussintals studier inom en kort tidsperiod, vilket öppnade upp olika sätt att använda elektricitet inom olika områden. Namnet V. V. Petrov är vanligtvis förknippat med uppkomsten av en ny belysningskälla, nämligen elektrisk, baserad på användningen av en effektivt fungerande ljusbåge som upptäckts av honom. 1803 presenterade V. V. Petrov resultaten av sin forskning i boken "The News of Galvanic-Voltian Experiments". Detta är den första boken om el som publicerats i vårt land. Den återpublicerades här 1936. I den här boken är inte bara elektrisk forskning viktig, utan också resultaten av att studera sambandet och interaktionen mellan elektrisk ström och en levande organism. Petrov visade att människokroppen är kapabel till elektrifiering och att ett galvaniskt-voltaiskt batteri, bestående av ett stort antal element, är farligt för människor; i själva verket förutspådde han möjligheten att använda elektricitet för sjukgymnastik. Inflytandet från VV Petrovs forskning om utvecklingen av elektroteknik och medicin är stort. Hans verk "News of the Galvanic-Volta Experiments", översatt till latin, pryder, tillsammans med den ryska utgåvan, de nationella biblioteken i många europeiska länder. Det elektrofysiska laboratoriet som skapades av V.V. Petrov gjorde det möjligt för forskarna vid akademin i mitten av 1800-talet att breda ut forskningen inom området för att använda elektricitet för behandling. Militärmedicinska akademin i denna riktning har tagit en ledande position inte bara bland institutionerna i vårt land, utan också bland europeiska institutioner. Det räcker med att nämna namnen på professorerna V. P. Egorov, V. V. Lebedinsky, A. V. Lebedinsky, N. P. Khlopin, S. A. Lebedev. Vad tillförde 1800-talet studierna av elektricitet? Först och främst upphörde medicinens och biologins monopol på elektricitet. Galvani, Volta, Petrov lade grunden för detta. Första hälften och mitten av 1800-talet präglades av stora upptäckter inom elektroteknik. Dessa upptäckter är förknippade med namnen på dansken Hans Oersted, fransmännen Dominique Arago och Andre Ampère, tysken Georg Ohm, engelsmannen Michael Faraday, våra landsmän Boris Jacobi, Emil Lenz och Pavel Schilling och många andra vetenskapsmän. Låt oss kort beskriva de viktigaste av dessa upptäckter, som är direkt relaterade till vårt ämne. Oersted var först med att fastställa det fullständiga förhållandet mellan elektriska och magnetiska fenomen. Genom att experimentera med galvanisk elektricitet (som elektriska fenomen som härrörde från elektrokemiska strömkällor kallades på den tiden, i motsats till fenomenen orsakade av en elektrostatisk maskin), upptäckte Oersted avvikelser i nålen på en magnetisk kompass som var placerad nära en elektrisk strömkälla (galvaniskt batteri). ) vid kortslutning och brytning av den elektriska kretsen. Han fann att denna avvikelse beror på platsen för den magnetiska kompassen. Oersteds stora förtjänst är att han själv uppskattade betydelsen av det fenomen han upptäckte. Till synes orubbliga i mer än tvåhundra år kollapsade idéer baserade på Gilberts verk om oberoendet av magnetiska och elektriska fenomen. Oersted fick tillförlitligt experimentmaterial, på grundval av vilket han skriver, och publicerar sedan boken "Experiment Relating to the Action of Electric Conflict on a Magnetic Needle". Kortfattat formulerar han sin prestation på följande sätt: "Galvanisk elektricitet, som går från norr till söder över en fritt upphängd magnetisk nål, böjer sin norra ände mot öster och, som passerar i samma riktning under nålen, avleder den mot väster. " Den franske fysikern André Ampère avslöjade tydligt och djupt innebörden av Oersteds experiment, som är det första pålitliga beviset på sambandet mellan magnetism och elektricitet. Ampère var en mycket mångsidig vetenskapsman, utmärkt i matematik, förtjust i kemi, botanik och antik litteratur. Han var en stor populariserare av vetenskapliga upptäckter. Amperes förtjänster inom fysikområdet kan formuleras på följande sätt: han skapade ett nytt avsnitt i läran om elektricitet - elektrodynamik, som täcker alla manifestationer av rörlig elektricitet. Ampères källa till rörliga elektriska laddningar var ett galvaniskt batteri. När han stängde kretsen fick han rörelsen av elektriska laddningar. Ampère visade att vilan elektriska laddningar(statisk elektricitet) verkar inte på en magnetisk nål - de avleder den inte. talande modernt språk, Ampère kunde identifiera betydelsen av transienter (att slå på en elektrisk krets). Michael Faraday fullbordar upptäckterna av Oersted och Ampere - skapar en sammanhängande logisk doktrin om elektrodynamik. Samtidigt äger han ett antal oberoende stora upptäckter, som utan tvekan haft en viktig inverkan på användningen av elektricitet och magnetism inom medicin och biologi. Michael Faraday var inte en matematiker som Ampère, i sina många publikationer använde han inte ett enda analytiskt uttryck. Talangen hos en experimenterare, samvetsgrann och hårt arbetande, gjorde det möjligt för Faraday att kompensera för bristen på matematisk analys. Faraday upptäcker induktionslagen. Som han själv sa: "Jag hittade ett sätt att förvandla elektricitet till magnetism och vice versa." Han upptäcker självinduktion. Slutförandet av Faradays största forskning är upptäckten av lagarna för passage av elektrisk ström genom ledande vätskor och den kemiska nedbrytningen av de senare, som sker under inverkan av elektrisk ström (fenomenet elektrolys). Faraday formulerar grundlagen på detta sätt: "Mängden av ett ämne som finns på ledande plattor (elektroder) nedsänkta i en vätska beror på strömstyrkan och på tiden för dess passage: ju större strömstyrkan är och ju längre den passerar, desto mer kommer mängden ämne att släppas ut i lösningen". Ryssland visade sig vara ett av länderna där upptäckterna av Oersted, Arago, Ampere, och viktigast av allt, Faraday fann direkt utveckling och praktisk tillämpning. Boris Jacobi, med hjälp av upptäckterna av elektrodynamiken, skapar det första fartyget med en elmotor. Emil Lenz äger ett antal verk av stort praktiskt intresse inom olika områden inom elektroteknik och fysik. Hans namn förknippas vanligtvis med upptäckten av lagen om den termiska ekvivalenten till elektrisk energi, kallad Joule-Lenz-lagen. Dessutom upprättade Lenz en lag uppkallad efter honom. Detta avslutar perioden för att skapa grunden för elektrodynamiken. 1 Användningen av elektricitet inom medicin och biologi på 1800-talet P. N. Yablochkov, som placerar två kol parallellt, åtskilda av ett smältande smörjmedel, skapar ett elektriskt ljus - en enkel källa till elektriskt ljus som kan lysa upp ett rum i flera timmar. Yablochkov-ljuset varade i tre eller fyra år och hittade tillämpning i nästan alla länder i världen. Den ersattes av en mer hållbar glödlampa. Elektriska generatorer skapas överallt, och batterier blir också utbredda. Användningsområdena för el ökar. Användningen av elektricitet i kemi, som initierades av M. Faraday, börjar också bli populär. Förflyttningen av ett ämne - rörelsen av laddningsbärare - hittade en av dess första tillämpningar inom medicin för att introducera motsvarande medicinska föreningar i människokroppen. Kärnan i metoden är som följer: gasväv eller annan vävnad impregneras med den önskade medicinska föreningen, som fungerar som en packning mellan elektroderna och människokroppen; den är placerad på de områden av kroppen som ska behandlas. Elektroderna är anslutna till en likströmskälla. Metoden för sådan administrering av medicinska föreningar, som först användes under andra hälften av 1800-talet, är fortfarande utbredd idag. Det kallas elektrofores eller jontofores. Läsaren kan lära sig om den praktiska tillämpningen av elektrofores i kapitel fem. En annan upptäckt av stor betydelse för praktisk medicin följde inom området elektroteknik. Den 22 augusti 1879 rapporterade den engelske vetenskapsmannen Crookes om sin forskning om katodstrålar, om vilken följande blev känt vid den tiden: När en högspänningsström leds genom ett rör med en mycket förtärnad gas, strömmar en ström av partiklar ut från katoden, som rusar med en enorm hastighet. 2. Dessa partiklar rör sig strikt i en rak linje. 3. Denna strålningsenergi kan producera mekanisk verkan. Till exempel att rotera en liten skivspelare placerad i dess väg. 4. Strålningsenergi avleds av en magnet. 5. På platser där strålningsmaterial faller, utvecklas värme. Om katoden ges formen av en konkav spegel, kan även sådana eldfasta legeringar som till exempel en legering av iridium och platina smältas i fokus för denna spegel. 6. Katodstrålar - flödet av materialkroppar är mindre än en atom, nämligen partiklar av negativ elektricitet. Detta är de första stegen i väntan på en stor ny upptäckt som Wilhelm Conrad Roentgen gjorde. Roentgen upptäckte en fundamentalt annorlunda strålningskälla, som han kallade röntgenstrålar (röntgen). Senare kallades dessa strålar för röntgen. Röntgens meddelande väckte sensation. I alla länder började många laboratorier reproducera Roentgens upplägg, för att upprepa och utveckla hans forskning. Denna upptäckt väckte särskilt intresse bland läkare. Fysiska laboratorier där den utrustning som Roentgen använde för att ta emot röntgenbilder skapades attackerades av läkare, deras patienter, som misstänkte att de hade svalt nålar, metallknappar etc. i sina kroppar. Medicinens historia hade inte känt till en så snabb praktisk implementering av upptäckter inom el, som hände med det nya diagnostiska verktyget - röntgen. Intresserad av röntgen direkt och i Ryssland. Det har ännu inte funnits officiella vetenskapliga publikationer, recensioner om dem, exakta data om utrustningen, bara ett kort meddelande om Roentgens rapport dök upp, och nära St. Petersburg, i Kronstadt, börjar uppfinnaren av radion Alexander Stepanovich Popov redan skapa första inhemska röntgenapparaten. Lite är känt om detta. Om rollen som A. S. Popov i utvecklingen av de första inhemska röntgenmaskinerna, blev deras implementering kanske för första gången känd från F. Veitkovs bok. Den kompletterades mycket framgångsrikt av uppfinnarens dotter Ekaterina Alexandrovna Kyandskaya-Popova, som tillsammans med V. Tomat publicerade artikeln "Inventor of radio and X-ray" i tidskriften "Science and Life" (1971, nr 8). Nya framsteg inom elektroteknik har följaktligen utökat möjligheterna att studera "animalisk" el. Matteuchi, med hjälp av galvanometern som skapades vid den tiden, bevisade att under en muskels liv, elektrisk potential. Han skar muskeln över fibrerna, kopplade den till en av galvanometerns poler och kopplade den längsgående ytan av muskeln till den andra polen och fick en potential i intervallet 10-80 mV. Potentialens värde bestäms av typen av muskler. Enligt Matteuchi flyter "biotok" från den längsgående ytan till tvärsnittet och tvärsnittet är elektronegativt. Detta märkliga faktum bekräftades av experiment på olika djur - sköldpadda, kanin, råtta och fåglar, utförda av ett antal forskare, av vilka de tyska fysiologerna Dubois-Reymond, Herman och vår landsman V. Yu. Chagovets bör pekas ut. Peltier publicerade 1834 ett arbete som beskrev resultaten av en studie av interaktionen mellan biopotentialer och en likström som flyter genom levande vävnad. Det visade sig att polariteten hos biopotentialer förändras i detta fall. Amplituder förändras också. Samtidigt observerades också förändringar i fysiologiska funktioner. I fysiologers, biologers och läkares laboratorier dyker det upp elektriska mätinstrument som har tillräcklig känslighet och lämpliga mätgränser. Ett stort och mångsidigt experimentmaterial håller på att ackumuleras. Detta avslutar förhistorien om användningen av elektricitet i medicin och studiet av "animalisk" elektricitet. Framväxten av fysiska metoder som tillhandahåller primär bioinformation, den moderna utvecklingen av elektrisk mätutrustning, informationsteori, autometri och telemetri, integration av mätningar - detta är vad som markerar ett nytt historiskt skede inom de vetenskapliga, tekniska och biomedicinska områdena för elanvändning. 2 Historik av strålbehandling och diagnos I slutet av artonhundratalet gjordes mycket viktiga upptäckter. För första gången kunde en person med sitt eget öga se något som döljer sig bakom en barriär som är ogenomskinlig för synligt ljus. Konrad Roentgen upptäckte de så kallade röntgenstrålarna, som kunde penetrera optiskt ogenomskinliga barriärer och skapa skuggbilder av föremål gömda bakom dem. Fenomenet radioaktivitet upptäcktes också. Redan på 1900-talet, 1905, bevisade Eindhoven hjärtats elektriska aktivitet. Från det ögonblicket började elektrokardiografi utvecklas. Läkare började få mer och mer information om tillståndet hos patientens inre organ, som de inte kunde observera utan lämpliga enheter skapade av ingenjörer baserat på fysikers upptäckter. Slutligen fick läkare möjlighet att observera hur inre organ fungerar. I början av andra världskriget kom de ledande fysikerna på planeten, redan innan informationen om klyvning av tunga atomer och den kolossala frigöringen av energi i detta fall, till slutsatsen att det var möjligt att skapa konstgjord radioaktiv isotoper. Antalet radioaktiva isotoper är inte begränsat till naturligt kända radioaktiva grundämnen. De är kända för alla kemiska grundämnen i det periodiska systemet. Forskare kunde spåra deras kemiska historia utan att störa förloppet av den undersökta processen. Redan på tjugotalet gjordes försök att använda naturligt radioaktiva isotoper från radiumfamiljen för att bestämma blodflödeshastigheten hos människor. Men denna typ av forskning användes inte i stor utsträckning ens för vetenskapliga ändamål. Radioaktiva isotoper fick bredare användning inom medicinsk forskning, inklusive diagnostisk sådan, på femtiotalet efter skapandet av kärnreaktorer, där det var ganska lätt att få fram stora aktiviteter av artificiellt radioaktiva isotoper. Det mest kända exemplet på en av de första användningarna av artificiellt radioaktiva isotoper är användningen av jodisotoper för sköldkörtelforskning. Metoden gjorde det möjligt att förstå orsaken till sköldkörtelsjukdomar (struma) för vissa bostadsområden. Ett samband har visats mellan kostens jodhalt och sköldkörtelsjukdom. Som ett resultat av dessa studier konsumerar du och jag bordssalt, där inaktiva jodtillskott medvetet introduceras. I början, för att studera fördelningen av radionuklider i ett organ, användes enstaka scintillationsdetektorer, som skannade det undersökta organet punkt för punkt, d.v.s. skannade den och rörde sig längs slingrande linjen över hela organet som studerades. En sådan studie kallades skanning, och enheterna som användes för detta kallades skannrar (scanners). Med utvecklingen av positionskänsliga detektorer, som, förutom att registrera ett gammakvantum som föll, också bestämde koordinaten för dess inträde i detektorn, blev det möjligt att se hela det studerade organet på en gång utan att flytta detektorn över det. För närvarande kallas scintigrafi att få en bild av fördelningen av radionuklider i det organ som studeras. Även om termen scintigrafi i allmänhet introducerades 1955 (Andrews et al.) och ursprungligen avsåg skanning. Bland system med stationära detektorer har den så kallade gammakameran, som först föreslogs av Anger 1958, fått den mest utbredda användningen. Gammakameran gjorde det möjligt att avsevärt minska tiden för bildupptagning och i samband med detta att använda kortare livslängd radionuklider. Användningen av kortlivade radionuklider minskar avsevärt dosen av strålningsexponering för patientens kropp, vilket gjorde det möjligt att öka aktiviteten hos radiofarmaka som administreras till patienter. För närvarande, när du använder Ts-99t, är tiden för att erhålla en bild en bråkdel av en sekund. Så korta tider för att erhålla en enda ram ledde till uppkomsten av dynamisk scintigrafi, när ett antal på varandra följande bilder av organet som studeras erhålls under studien. En analys av en sådan sekvens gör det möjligt att bestämma dynamiken i förändringar i aktivitet både i organet som helhet och i dess individuella delar, det vill säga det finns en kombination av dynamiska och scintigrafiska studier. Med utvecklingen av tekniken för att erhålla bilder av distributionen av radionuklider i det undersökta organet uppstod frågan om metoderna för att bedöma distributionen av radiofarmaka inom det undersökta området, särskilt inom dynamisk scintigrafi. Scanogram bearbetades huvudsakligen visuellt, vilket blev oacceptabelt med utvecklingen av dynamisk scintigrafi. Det största problemet var omöjligheten att konstruera kurvor som återspeglar förändringen i radiofarmaceutisk aktivitet i det undersökta organet eller i dess individuella delar. Naturligtvis kan ett antal brister i de resulterande scintigrammen noteras - förekomsten av statistiskt brus, omöjligheten att subtrahera bakgrunden av omgivande organ och vävnader, omöjligheten att få en sammanfattande bild i dynamisk scintigrafi baserat på ett antal på varandra följande ramar . Allt detta ledde till uppkomsten av datorbaserade digitala bearbetningssystem för scintigram. 1969 använde Jinuma et al. en dators möjligheter för att bearbeta scintigram, vilket gjorde det möjligt att få mer tillförlitlig diagnostisk information och i en mycket större volym. I detta avseende började datorbaserade system för insamling och bearbetning av scintigrafisk information att introduceras mycket intensivt i praktiken vid avdelningarna för radionukliddiagnostik. Sådana avdelningar blev de första praktiska medicinska avdelningarna där datorer introducerades allmänt. Utvecklingen av digitala system för insamling och bearbetning av scintigrafisk information baserade på en dator lade grunden för principerna och metoderna för bearbetning av medicinska diagnostiska bilder, som också användes vid bearbetning av bilder erhållna med andra medicinska och fysiska principer. Det gäller röntgenbilder, bilder tagna i ultraljudsdiagnostik och naturligtvis datortomografi. Å andra sidan ledde utvecklingen av datortomografitekniker i sin tur till skapandet av emissionstomografer, både enfoton och positron. Utvecklingen av högteknologier för användning av radioaktiva isotoper i medicinska diagnostiska studier och deras ökande användning i klinisk praxis ledde till uppkomsten av en oberoende medicinsk disciplin av radioisotopdiagnostik, som senare kallades radionukliddiagnostik enligt internationell standardisering. Lite senare dök begreppet nuklearmedicin upp, som kombinerade metoderna för att använda radionuklider, både för diagnos och för terapi. Med utvecklingen av radionukliddiagnostik inom kardiologi (i utvecklade länder blev upp till 30% av det totala antalet radionuklidstudier kardiologiska), dök termen nukleär kardiologi upp. En annan exklusiv viktig grupp studier med radionuklider är in vitro-studier. Denna typ av forskning innebär inte införande av radionuklider i patientens kropp, utan använder radionuklidmetoder för att bestämma koncentrationen av hormoner, antikroppar, läkemedel och andra kliniskt viktiga ämnen i blod- eller vävnadsprover. Dessutom kan modern biokemi, fysiologi och molekylärbiologi inte existera utan metoderna för radioaktiva spårämnen och radiometri. I vårt land började massintroduktionen av nuklearmedicinska metoder i klinisk praxis i slutet av 1950-talet efter order från USSR:s hälsominister (nr 248 av den 15 maj 1959) om inrättandet av radioisotopdiagnostiska avdelningar i vårt land. stora onkologiska institutioner och uppförandet av vanliga radiologiska byggnader, några av dem är fortfarande i drift. En viktig roll spelades också av dekretet från SUKP:s centralkommitté och USSR:s ministerråd daterat den 14 januari 1960 nr 58 "Om åtgärder för att ytterligare förbättra sjukvården och skydda hälsan för befolkningen i Sovjetunionen ", som föreskrev ett omfattande införande av radiologimetoder i medicinsk praxis. Den snabba utvecklingen av nuklearmedicin senaste åren ledde till brist på radiologer och ingenjörer som är specialister inom området radionukliddiagnostik. Resultatet av att tillämpa alla radionuklidtekniker beror på två höjdpunkter: från ett detektionssystem med tillräcklig känslighet och upplösning å ena sidan, och från ett radiofarmaceutika som ger en acceptabel nivå av ackumulering i det önskade organet eller vävnaden å andra sidan. Därför måste varje specialist inom området nuklearmedicin ha en djup förståelse för den fysiska grunden för radioaktivitet och detektionssystem, såväl som kunskap om radiofarmaceutikas kemi och de processer som bestämmer deras lokalisering i vissa organ och vävnader. Denna monografi är inte en enkel genomgång av prestationer inom området för radionukliddiagnostik. Den presenterar mycket originalmaterial, som är resultatet av författarnas forskning. Långvarig erfarenhet av gemensamt arbete av teamet av utvecklare av avdelningen för radiologisk utrustning av CJSC "VNIIMP-VITA", Cancer Center vid Ryska akademin för medicinska vetenskaper, kardiologisk forsknings- och produktionskomplex vid hälsoministeriet. Ryska federationen, forskningsinstitutet för kardiologi vid Tomsk Scientific Center vid Ryska akademin för medicinska vetenskaper, Association of Medical Physicists of Russia gjorde det möjligt att överväga teoretiska frågor om radionuklidavbildning, den praktiska implementeringen av sådana tekniker och att få den mest informativa diagnostiska resultat för klinisk praxis. Utvecklingen av medicinsk teknik inom området radionukliddiagnostik är oupplösligt kopplad till namnet Sergei Dmitrievich Kalashnikov, som arbetade i denna riktning i många år vid All-Union Scientific Research Institute of Medical Instrumentation och övervakade skapandet av den första ryska tomografin. gammakamera GKS-301. 5. En kort historia av ultraljudsterapi Ultraljudsteknik började utvecklas under första världskriget. Det var då, 1914, när man testade en ny ultraljudssändare i ett stort laboratorieakvarium, upptäckte den framstående franske experimentfysikern Paul Langevin att fisken, när den exponerades för ultraljud, blev orolig, svepte omkring och sedan lugnade sig, men efter ett tag de började dö. Således utfördes av en slump det första experimentet, från vilket studien av den biologiska effekten av ultraljud började. I slutet av 20-talet av XX-talet. De första försöken gjordes att använda ultraljud inom medicin. Och 1928 använde tyska läkare redan ultraljud för att behandla öronsjukdomar hos människor. 1934, den sovjetiske otolaryngologen E.I. Anokhrienko introducerade ultraljudsmetoden i terapeutisk praktik och var först i världen med att utföra kombinerad behandling med ultraljud och elektrisk ström. Snart blev ultraljud allmänt använt i sjukgymnastik, och blev snabbt känt som ett mycket effektivt verktyg. Innan ultraljud användes för att behandla mänskliga sjukdomar testades dess effekt noggrant på djur, men nya metoder kom till praktisk veterinärmedicin först efter att de använts i stor utsträckning inom medicinen. De första ultraljudsmaskinerna var mycket dyra. Priset spelar förstås ingen roll när det kommer till människors hälsa, men i jordbruksproduktionen måste man ta hänsyn till detta, eftersom det inte ska vara olönsamt. De första ultraljudsbehandlingsmetoderna baserades på rent empiriska observationer, men parallellt med utvecklingen av ultraljudsfysioterapi utvecklades studier av mekanismerna för den biologiska effekten av ultraljud. Deras resultat gjorde det möjligt att göra justeringar av användningen av ultraljud. På 1940-1950-talet trodde man till exempel att ultraljud med en intensitet på upp till 5 ... 6 W / kvm cm eller till och med upp till 10 W / kvm cm är effektivt för terapeutiska ändamål. Snart började dock intensiteten av ultraljud som används inom medicin och veterinärmedicin att minska. Så på 60-talet av nittonhundratalet. den maximala intensiteten för ultraljud som genereras av sjukgymnastikapparater har minskat till 2...3 W/sq.cm, och för närvarande producerade enheter avger ultraljud med en intensitet som inte överstiger 1 W/sq.cm. Men idag, inom medicinsk och veterinär fysioterapi, används oftast ultraljud med en intensitet på 0,05-0,5 W / cm2. Slutsats Naturligtvis kunde jag inte täcka historien om utvecklingen av medicinsk fysik i till fullo, för annars skulle jag behöva prata om varje fysisk upptäckt i detalj. Men ändå angav jag huvudstadierna i utvecklingen av honung. fysiker: dess ursprung har inte sitt ursprung på 1900-talet, som många tror, utan mycket tidigare, i antiken. Idag kommer dåtidens upptäckter att verka som bagateller för oss, men i själva verket var det för den perioden ett otvivelaktigt genombrott i utvecklingen. Det är svårt att överskatta fysikers bidrag till utvecklingen av medicin. Ta Leonardo da Vinci, som beskrev ledrörelsernas mekanik. Om du objektivt tittar på hans forskning kan du förstå att den moderna vetenskapen om lederna inkluderar de allra flesta av hans verk. Eller Harvey, som först bevisade stängningen av blodcirkulationen. Därför verkar det som om vi borde uppskatta fysikers bidrag till utvecklingen av medicin. Lista över begagnad litteratur 1. "Grunderna för interaktionen mellan ultraljud och biologiska föremål." Ultraljud inom medicin, veterinärmedicin och experimentell biologi. (Författare: Akopyan V.B., Ershov Yu.A., redigerad av Shchukin S.I., 2005) Utrustning och metoder för radionukliddiagnostik inom medicin. Kalantarov K.D., Kalashnikov S.D., Kostylev V.A. och andra, red. Viktorova V.A. Kharlamov I.F. Pedagogik. - M.: Gardariki, 1999. - 520 s; sida 391 Elektricitet och människa; Manoilov V.E. ; Energoatomizdat 1998, s. 75-92 Cherednichenko T.V. Musik i kulturhistorien. - Dolgoprudny: Allegro-press, 1994. s. 200 Det antika Roms vardagsliv genom glädjens lins, Jean-Noel Robber, The Young Guard, 2006, s. 61 Platon. Dialoger; Thought, 1986, s. 693 Descartes R. Works: I 2 vols - Vol 1. - M .: Thought, 1989. Pp. 280, 278 Platon. Dialoger - Timaeus; Thought, 1986, s. 1085 Leonardo Da Vinci. Utvalda verk. I 2 volymer T.1 / Omtryck från utg. 1935 - M.: Ladomir, 1995. Aristoteles. Verk i fyra volymer. T.1.Ed.V. F. Asmus. M.,<Мысль>1976, sid. 444, 441 Lista över internetresurser: Ljudterapi - Nag-Cho http://tanadug.ru/tibetan-medicine/healing/sound-healing (behandlingsdatum 18.09.12) Historia om fototerapi - http://www.argo-shop.com.ua/article-172.html (tillgänglig 21.09.12) Brandbehandling - http://newagejournal.info/lechenie-ognem-ili-moksaterapia/ (tillgänglig 21.09.12) Orientalisk medicin - (datum för tillträde 22.09.12)://arenda-ceragem.narod2.ru/eto_nuzhno_znat/vostochnaya_meditsina_vse_luchshee_lyudyam
De förändrade vår värld och påverkade många generationers liv avsevärt.
Stora fysiker och deras upptäckter
(1856-1943) - en uppfinnare inom området el- och radioteknik av serbiskt ursprung. Nicola kallas den moderna elektricitetens fader. Han gjorde många upptäckter och uppfinningar och fick mer än 300 patent för sina skapelser i alla länder där han arbetade. Nikola Tesla var inte bara en teoretisk fysiker, utan också en briljant ingenjör som skapade och testade sina uppfinningar.
Tesla upptäckte växelström, trådlös överföring av energi, elektricitet, hans arbete ledde till upptäckten av röntgenstrålar, skapade en maskin som orsakade vibrationer på jordens yta. Nikola förutspådde tillkomsten av eran av robotar som kan göra vilket jobb som helst.
(1643-1727) - en av den klassiska fysikens fäder. Han underbyggde rörelsen av solsystemets planeter runt solen, såväl som uppkomsten av ebb och flod. Newton skapade grunden för modern fysisk optik. Toppen av hans arbete är den välkända lagen om universell gravitation.
John Dalton- Engelsk fysikalisk kemist. Han upptäckte lagen om likformig expansion av gaser vid upphettning, lagen om multipla förhållanden, fenomenet med polymerer (till exempel eten och butylen) Skapare av atomteorin om materiens struktur.
Michael Faraday(1791 - 1867) - Engelsk fysiker och kemist, grundare av teorin om det elektromagnetiska fältet. Han gjorde så många vetenskapliga upptäckter i sitt liv att ett dussin vetenskapsmän skulle ha varit tillräckligt för att föreviga hans namn.
(1867 - 1934) - fysiker och kemist av polskt ursprung. Tillsammans med sin man upptäckte hon grundämnena radium och polonium. Arbetade med radioaktivitet.
Robert Boyle(1627 - 1691) - engelsk fysiker, kemist och teolog. Tillsammans med R. Townley fastställde han beroendet av volymen av samma luftmassa på tryck vid konstant temperatur (Boyle-Mariottes lag).
Ernest Rutherford- Engelsk fysiker, avslöjade naturen av inducerad radioaktivitet, upptäckte emanationen av torium, radioaktivt sönderfall och dess lag. Rutherford kallas ofta med rätta för en av fysikens titaner på 1900-talet.
- Tysk fysiker, skapare av den allmänna relativitetsteorin. Han föreslog att alla kroppar inte attraherar varandra, som man trodde sedan Newtons tid, utan böjer det omgivande rummet och tiden. Einstein skrev över 350 artiklar i fysik. Han är skaparen av den speciella (1905) och allmänna relativitetsteorin (1916), principen om ekvivalens mellan massa och energi (1905). Utvecklade många vetenskapliga teorier: kvantfotoelektrisk effekt och kvantvärmekapacitet. Tillsammans med Planck utvecklade han grunderna för kvantteorin, som representerar grunden för modern fysik.
Alexander Stoletov- Rysk fysiker, fann att storleken på mättnadsfotoströmmen är proportionell mot ljusflödet som infaller på katoden. Han var nära att fastställa lagarna för elektriska urladdningar i gaser.
(1858-1947) - tysk fysiker, skapare av kvantteorin, som gjorde en verklig revolution inom fysiken. Klassisk fysik, i motsats till modern fysik, betyder nu "fysik före Planck".
Paul Dirac- Engelsk fysiker, upptäckte den statistiska fördelningen av energi i ett system av elektroner. Han fick Nobelpriset i fysik "för upptäckten av nya produktiva former av atomteori".
Vi rekommenderar också
Vad heter summan pengar som står på spel i spelet Modernt monetärt system är en finansiell pyramid
Hur man namnger en häst: vi väljer ett passande smeknamn
Hur man namnger en häst: vi väljer ett passande smeknamn
Punkt av himmelssfären ovanför observatörens huvud
Vanlig påfågel (indisk)
Vad heter hanen och honan
Läser in...