Uvod

Upoznaj sebe i upoznat ćeš cijeli svijet. Prvim se bavi medicina, a drugim fizika. Od davnina je veza između medicine i fizike bila bliska. Nisu uzalud kongresi prirodnih znanstvenika i liječnika održavani zajednički u različitim zemljama sve do početka 20. stoljeća. Povijest razvoja klasične fizike pokazuje da su je velikim dijelom stvarali liječnici, a mnoge fizikalne studije bile su potaknute pitanjima koja je postavljala medicina. S druge strane, dostignuća moderne medicine, posebice u području visokih tehnologija dijagnostike i liječenja, temeljila su se na rezultatima različitih fizikalnih studija.

Nisam slučajno odabrao baš ovu temu, jer je meni, studentu specijalnosti “Medicinska biofizika”, bliska kao nitko drugi. Dugo sam želio znati koliko je fizika pomogla razvoju medicine.

Svrha mog rada je pokazati koliko je važnu ulogu fizika imala i još uvijek ima u razvoju medicine. Nemoguće je zamisliti modernu medicinu bez fizike. Zadaci su:

Pratiti faze formiranja znanstvene baze moderne medicinske fizike

Pokazati važnost djelovanja fizičara u razvoju medicine

Rođenje medicinske fizike

Razvojni putovi medicine i fizike oduvijek su bili tijesno isprepleteni. Već u davnim vremenima medicina je, uz lijekove, koristila fizičke čimbenike kao što su mehanički utjecaji, toplina, hladnoća, zvuk, svjetlost. Razmotrimo glavne načine korištenja ovih čimbenika u drevnoj medicini.

Ukrotivši vatru, čovjek je naučio (naravno, ne odmah) koristiti vatru u medicinske svrhe. To je osobito dobro funkcioniralo među istočnim narodima. Još u davnim vremenima kauterizacijskom liječenju se pridavala velika važnost. U starim medicinskim knjigama piše da je moksibustija učinkovita čak i kada su akupunktura i lijekovi nemoćni. Kada je točno nastala ova metoda liječenja nije točno utvrđeno. Ali poznato je da postoji u Kini od davnina, a koristio se još u kamenom dobu za liječenje ljudi i životinja. Tibetanski redovnici koristili su vatru za liječenje. Spalili su sangminge - biološki aktivne točke odgovorne za jedan ili drugi dio tijela. Oštećeno mjesto prolazilo je kroz intenzivan proces zacjeljivanja, a vjerovalo se da s tim zacjeljivanjem dolazi i ozdravljenje.

Zvuk su koristile gotovo sve drevne civilizacije. Glazba se koristila u hramovima za liječenje živčanih poremećaja; bila je u izravnoj vezi s astronomijom i matematikom među Kinezima. Pitagora je glazbu utemeljio kao egzaktnu znanost. Njegovi sljedbenici njime su se oslobađali bijesa i ljutnje i smatrali su ga glavnim sredstvom za podizanje skladne osobnosti. Aristotel je također tvrdio da glazba može utjecati na estetsku stranu duše. Kralj David je svojim sviranjem harfe izliječio kralja Šaula od depresije, a spasio ga je i od nečistih duhova. Eskulap je liječio radikulitis glasnim zvukovima trube. Poznati su i tibetanski redovnici (o njima je bilo riječi gore) koji su koristili zvukove za liječenje gotovo svih ljudskih bolesti. Zvale su se mantre - oblici energije u zvuku, čista esencijalna energija samog zvuka. Mantre su bile podijeljene u različite skupine: za liječenje groznice, crijevnih poremećaja itd. Metodu korištenja mantri do danas koriste tibetanski redovnici.

Fototerapija ili terapija svjetlom (foto - "svjetlost"; grčki) postoji oduvijek. U starom Egiptu, na primjer, stvoren je poseban hram posvećen "iscjelitelju koji sve iscjeljuje" - svjetlu. A u starom Rimu kuće su građene tako da ništa ne sprječava građane željne svjetlosti da se svakodnevno prepuštaju “ispijanju sunčevih zraka” - tako se zvao njihov običaj sunčanja u posebnim gospodarskim zgradama s ravnim krovovima (solarijima). Hipokrat je koristio sunce za liječenje bolesti kože, živčanog sustava, rahitisa i artritisa. Prije više od 2000 godina on je ovo korištenje sunčeve svjetlosti nazvao helioterapijom.

Također u antičko doba počele su se razvijati teorijske grane medicinske fizike. Jedna od njih je biomehanika. Istraživanja u području biomehanike imaju jednako davnu povijest kao istraživanja u biologiji i mehanici. Istraživanja koja, prema suvremenim shvaćanjima, spadaju u područje biomehanike, bila su poznata još u starom Egiptu. Poznati egipatski papirus (The Edwin Smith Surgical Papyrus, 1800 pr. Kr.) opisuje različite slučajeve motoričkih ozljeda, uključujući paralizu zbog dislokacije kralježaka, njihovu klasifikaciju, metode liječenja i prognozu.

Sokrat, koji je živio ca. 470-399 (prikaz, ostalo). Kr., učio da ne možemo shvatiti svijet oko sebe dok ne shvatimo vlastitu prirodu. Stari Grci i Rimljani znali su mnogo o glavnim krvnim žilama i srčanim zaliscima, te su mogli osluškivati ​​rad srca (npr. grčki liječnik Aretej u 2. st. pr. Kr.). Herofil iz Kalcedoka (3. st. pr. Kr.) među žilama razlikuje arterije i vene.

Otac moderne medicine, starogrčki liječnik Hipokrat, reformirao je antičku medicinu, odvojivši je od metoda liječenja čarolijama, molitvama i žrtvama bogovima. U raspravama "Poravnanje zglobova", "Prijelomi", "Rane glave" klasificirao je u to vrijeme poznate ozljede mišićno-koštanog sustava i predložio metode njihova liječenja, posebno mehaničke, uz pomoć čvrstih zavoja, trakcija i fiksacija. Navodno su se već tada pojavili prvi poboljšani protetski udovi koji su također služili za obavljanje određenih funkcija. U svakom slučaju, Plinije Stariji spominje jednog rimskog zapovjednika koji je sudjelovao u drugom punskom ratu (218-210. st. pr. Kr.). Nakon zadobivene rane desna mu je ruka amputirana i zamijenjena željeznom. Istodobno je mogao držati štit s protezom i sudjelovao u bitkama.

Platon je stvorio doktrinu ideja - nepromjenjivih inteligibilnih prototipova svih stvari. Analizirajući oblik ljudskog tijela, učio je da su "bogovi, oponašajući obrise svemira... uključili obje božanske rotacije u sferično tijelo... koje sada nazivamo glavom." Građu mišićno-koštanog sustava on shvaća na sljedeći način: „da se glava ne kotrlja po zemlji, posvuda prekrivenoj brežuljcima i rupama ... tijelo je postalo duguljasto i po planu Boga koji ga je učinio pokretnim, iz sebe je proizašla četiri uda koja se mogu rastezati i savijati; držeći se za njih i oslanjajući se na njih, stekla je sposobnost napredovanja posvuda...” Platonova metoda rasuđivanja o ustrojstvu svijeta i čovjeka izgrađena je na logičkom istraživanju, koje "mora teći tako da se postigne najveći stupanj vjerojatnosti".

Veliki starogrčki filozof Aristotel, čiji su radovi pokrivali gotovo sva područja tadašnje znanosti, prvi je detaljnije opisao građu i funkcije pojedinih organa i dijelova tijela životinja i postavio temelje moderne embriologije. U dobi od sedamnaest godina, Aristotel, sin liječnika iz Stagire, došao je u Atenu studirati na Platonovoj Akademiji (428.-348. pr. Kr.). Ostavši na Akademiji dvadeset godina i postavši jedan od Platonovih najbližih učenika, Aristotel ju je napustio tek nakon smrti svog učitelja. Nakon toga, počeo se baviti anatomijom i proučavanjem građe životinja, prikupljajući razne činjenice i provodeći pokuse i seciranja. Na ovom području napravio je mnoga jedinstvena opažanja i otkrića. Tako je Aristotel prvi ustanovio otkucaje srca kokošjeg embrija trećeg dana razvoja, opisao žvakaći aparat morskih ježeva ("Aristotelova svjetiljka") i još mnogo toga. U potrazi za pokretačkom snagom protoka krvi, Aristotel je predložio mehanizam za kretanje krvi povezan s njezinim zagrijavanjem u srcu i hlađenjem u plućima: „kretanje srca slično je kretanju tekućine koja je prisiljena kuhati na vrućini.” U svojim djelima “O dijelovima životinja”, “O kretanju životinja” (“De Motu Animalium”), “O podrijetlu životinja” Aristotel je prvi razmatrao građu tijela više od 500 vrsta. živih organizama, organizaciju rada organskih sustava, te uveo komparativnu metodu istraživanja. Klasificirajući životinje, podijelio ih je u dvije velike skupine – one s krvlju i one bez krvi. Ova podjela je slična sadašnjoj podjeli na kralježnjake i beskralježnjake. Prema načinu kretanja Aristotel je također razlikovao skupine dvonožnih, četveronožnih, višenožnih i beznožnih životinja. Prvi je opisao hodanje kao proces u kojem se rotacijski pokreti udova pretvaraju u kretanje tijela prema naprijed, te je prvi uočio asimetričnost pokreta (oslonac na lijevoj nozi, nošenje utega na lijevo rame, karakteristično za dešnjake). Promatrajući kretanje osobe, Aristotel je primijetio da sjena koju baca lik na zidu ne opisuje ravnu, već cik-cak liniju. Identificirao je i opisao organe koji su različite strukture, ali identične funkcije, na primjer, ljuske kod riba, perje kod ptica, dlaka kod životinja. Aristotel je proučavao uvjete ravnoteže tijela ptica (dvonožni oslonac). Osvrćući se na kretanje životinja, on je identificirao motoričke mehanizme: “... ono što se kreće uz pomoć organa je nešto čiji se početak poklapa s krajem, kao što je u zglobu ipak konveks i a šuplje, jedno od njih je kraj, drugo je početak... jedno miruje, druge se stvari kreću... Sve se kreće kroz guranje ili povlačenje." Aristotel je prvi opisao plućnu arteriju i uveo pojam “aorta”, uočio korelacije građe pojedinih dijelova tijela, ukazao na međudjelovanje organa u tijelu, postavio temelje učenju o biološkoj svrhovitosti i formulirao “načelo ekonomičnosti”: “što priroda na jednom mjestu uzme, to prijatelju daje”. On je prvi opisao razlike u građi krvožilnog, dišnog, mišićno-koštanog sustava različitih životinja i njihovog žvačnog aparata. Za razliku od svog učitelja, Aristotel nije “svijet ideja” smatrao nečim izvanjskom u odnosu na materijalni svijet, već je Platonove “ideje” uveo kao sastavni dio prirode, njezin temeljni princip koji organizira materiju. Kasnije se ovo načelo transformira u koncepte "vitalne energije", "životinjskog duha".

Veliki starogrčki znanstvenik Arhimed postavio je temelje moderne hidrostatike svojim proučavanjem hidrostatičkih principa koji upravljaju lebdećim tijelom i proučavanjem uzgona tijela. Prvi je primijenio matematičke metode u proučavanju problema mehanike, formuliravši i u obliku teorema dokazavši niz tvrdnji o ravnoteži tijela i težištu. Načelo poluge, koje je Arhimed široko koristio za stvaranje građevinskih struktura i vojnih strojeva, postat će jedno od prvih mehaničkih načela primijenjenih na biomehaniku mišićno-koštanog sustava. Arhimedova djela sadrže ideje o zbrajanju gibanja (pravocrtnih i kružnih kada se tijelo giba spiralno), o kontinuiranom ravnomjernom porastu brzine pri ubrzavanju tijela, što će Galileo kasnije nazvati temeljem svojih temeljnih radova o dinamici. .

U klasičnom djelu “O dijelovima ljudskog tijela” slavni starorimski liječnik Galen dao je prvi sveobuhvatan opis ljudske anatomije i fiziologije u povijesti medicine. Ova je knjiga služila kao udžbenik i referentna knjiga o medicini gotovo tisuću i pol godina. Galen je postavio temelje fiziologije izvodeći prva opažanja i pokuse na živim životinjama i proučavajući njihove kosture. U medicinu je uveo vivisekciju - operacije i istraživanja na živoj životinji radi proučavanja funkcija tijela i razvijanja metoda liječenja bolesti. Otkrio je da u živom organizmu mozak upravlja govorom i stvaranjem zvuka, da su arterije ispunjene krvlju, a ne zrakom, te je, najbolje što je mogao, istražio putove kretanja krvi u tijelu, opisao strukturne razlike između arterija. i vene, te otkrio srčane zaliske. Galen nije radio obdukcije i, možda, zato su njegovi radovi uključivali netočne ideje, na primjer, o nastanku venske krvi u jetri, a arterijske krvi u lijevoj klijetki srca. Također nije znao za postojanje dvaju krugova cirkulacije krvi i važnost atrija. U svom djelu "De motu musculorum" opisao je razliku između motornih i senzornih neurona, mišića agonista i antagonista, te prvi put opisao tonus mišića. Vjerovao je da je uzrok kontrakcije mišića "životinjski duh" koji dolazi iz mozga u mišić duž živčanih vlakana. Proučavajući tijelo, Galen je došao do uvjerenja da ništa u prirodi nije suvišno i formulirao je filozofsko načelo da se proučavanjem prirode može doći do razumijevanja Božjeg plana. Tijekom srednjeg vijeka, čak i pod svemoći inkvizicije, puno se radilo, posebice u anatomiji, koja je kasnije poslužila kao osnova za daljnji razvoj biomehanike.

Rezultati istraživanja provedenih u arapskom svijetu i zemljama Istoka zauzimaju posebno mjesto u povijesti znanosti: o tome svjedoče mnoga književna djela i medicinske rasprave. Arapski liječnik i filozof Ibn Sina (Avicena) postavio je temelje racionalne medicine i formulirao racionalne temelje za postavljanje dijagnoze na temelju pregleda bolesnika (osobito analize oscilacija pulsa arterija). Revolucionarnost njegova pristupa bit će jasna ako se prisjetimo da je zapadna medicina u to vrijeme, još od Hipokrata i Galena, uzimala u obzir utjecaj zvijezda i planeta na vrstu i tijek bolesti te izbor terapijskih sredstava.

Želio bih reći da je većina radova drevnih znanstvenika koristila metodu određivanja pulsa. Pulsna dijagnostička metoda nastala je mnogo stoljeća prije Krista. Među književnim izvorima koji su stigli do nas, najstarija su djela drevnog kineskog i tibetanskog podrijetla. Stari Kinezi uključuju, na primjer, "Bin-hu Mo-xue", "Xiang-lei-shi", "Zhu-bin-shi", "Nan-ching", kao i dijelove u raspravama "Jia-i -ching”, “Huang-di Nei-ching Su-wen Lin-shu” i drugi.

Povijest pulsne dijagnostike neraskidivo je povezana s imenom drevnog kineskog iscjelitelja - Bian Qiao (Qin Yue-Ren). Početak tehnike pulsne dijagnostike povezan je s jednom od legendi, prema kojoj je Bian Qiao pozvan da liječi kćer plemenitog mandarina (službenika). Situaciju je komplicirala činjenica da je čak i liječnicima bilo strogo zabranjeno vidjeti i dodirivati ​​osobe plemićkog ranga. Bian Qiao tražio je tanku uzicu. Zatim je predložio da se drugi kraj vrpce veže za zglob princeze, koja je bila iza paravana, ali su dvorski liječnici prezirali pozvanog doktora i odlučili se našaliti s njim tako da su kraj vrpce vezali ne za princezin zapešće, već na šapu psa koji trči u blizini. Nekoliko sekundi kasnije, na iznenađenje prisutnih, Bian Qiao je mirno izjavio da to nisu bili impulsi osobe, već životinje, a ova životinja boluje od crva. Liječničko umijeće izazvalo je divljenje, a vrpca je samouvjereno prebačena na princezin zglob, nakon čega je utvrđena bolest i propisano liječenje. Kao rezultat toga, princeza se brzo oporavila, a njegova tehnika postala je nadaleko poznata.

Hua Tuo je uspješno koristio pulsnu dijagnostiku u kirurškoj praksi, kombinirajući je s kliničkim pregledom. U to vrijeme bilo je zabranjeno raditi operacije, operacija se izvodila u krajnjem slučaju, ako nije bilo povjerenja u izlječenje konzervativnim metodama, kirurzi jednostavno nisu poznavali dijagnostičke laparotomije. Dijagnoza je postavljena vanjskim pregledom. Hua Tuo prenio je svoje umijeće svladavanja dijagnoze pulsa na marljive studente. Postojalo je pravilo da samo muškarac može naučiti savršeno vladati dijagnostikom pulsa učeći samo od muškarca trideset godina. Hua Tuo je prvi upotrijebio posebnu tehniku ​​za ispitivanje učenika na sposobnost korištenja pulsa za dijagnozu: pacijent je sjedio iza paravana, a ruke su mu bile umetnute u proreze na njemu tako da je učenik mogao vidjeti i proučavati samo ruke. Svakodnevno, uporno vježbanje brzo je dalo uspješne rezultate.

1. 1. MEDICINSKA FIZIKA Zašto je fizika potrebna medicini? Projekt je dovršio učenik 10. razreda Ivan Vasyaev
2. 2. ŠTO JE MEDICINSKA FIZIKA I KOJA JE NJENA SVRHA?  Medicinska fizika je znanost o sustavu koji se sastoji od fizičkih instrumenata i proučavanje terapijskih i dijagnostičkih uređaja i tehnologija. Svrha znanosti: proučavanje sustava za prevenciju i dijagnostiku bolesti pomoću metoda fizike, matematike i tehnologije.
3. 3. KAKO SE ZAKONI FIZIKE ODNOSE NA ŽIVA BIĆA? Na primjer: Kontrakcija i elastičnost mišića, ljudski kostur je spoj poluga koji čovjeka održava u ravnoteži. Ovi primjeri pokazuju biomehaniku. Kretanje krvi kroz žile pokazuje hemodinamiku.
4. 4. RTG.  Rendgen je nesustavna jedinica rendgenskog i gama zračenja. Metode koje koriste X-zrake otkrio je Wilhelm Roentgen. Godine 1921. pojavio se prvi rendgenski snimak. X-zračenje je karakterizirano prodorom kroz meko tkivo i prikazom tvrdog tkiva na rendgenskom snimku. X-zrake se koriste u traumatologiji, stomatologiji, fluorografiji itd. Pomoću X-zraka možete dijagnosticirati bolesti kao što su rak pluća, tuberkuloza, upala pluća, bolesti kostiju, ozljede itd.
5. 5. ULTRAZVUČNA DIJAGNOSTIKA. ULTRAZVUK. Ultrazvuk su vibracije s frekvencijom izvan ljudske čujnosti, iznad 20 000 Hertza. Otkrili su ga 1880. godine braća Pierre i Jacques Curie. Ultrazvuk se može širiti kroz meka tkiva, što omogućuje vizualizaciju stanja unutarnjih organa. Ova sposobnost vam omogućuje dijagnosticiranje raznih bolesti organa. Koristi se u terapiji, kirurgiji, porodništvu itd.
6. 6. ELEKTROKARDIOGRAFIJA. Elektrokardiografija (EKG) je metoda snimanja električnih potencijala tijekom rada srca. EKG je u 19. stoljeću otkrio Gabriel Lippmann. Otkrio je da kada srce kuca, stvara se određena količina elektriciteta. Pomoću ove metode mogu se dijagnosticirati mnoge bolesti srca.
7. 7. OPTIKA Optika je nauka o svjetlosti. Spektar svjetlosti iz atoma može pomoći u određivanju različitih kemijskih elemenata u tkivima i tekućinama. Optika se koristi za rasvjetne uređaje, uređaje za lom svjetlosti, endoskope, laserske instalacije. Takvi se uređaji koriste u očnim znanostima i tehnikama promatranja.
8. 8. MAGNETSKA REZONANCIJSKA TOMOGRAFIJA (MRI).  MRI je metoda za proučavanje unutarnjih organa i tkiva pomoću metoda za mjerenje elektromagnetskog odgovora jezgri vodika na pobudu njihovih elektromagnetskih valova visokim naponom. Godine 1973. MRI je utemeljio profesor kemičar Paul Lauterburg. Pomoću MRI možete točno odrediti različite procese u tijelu.
9. 9. POCINČANJE.  Galvanizacija je metoda obrade istosmjernom strujom male jakosti i napona. Ova metoda je dobila ime po znanstveniku koji ju je otkrio, Luigiju Galvaniju. Pod utjecajem metode dolazi do relaksacije u tkivima, odnosno do promjene koncentracije iona, dakle do promjene u biokemijskim procesima.
10. 10. LASERSKA TERAPIJA.  Laseroterapija je metoda korištenja svjetlosne energije laserskog zračenja. Prvo istraživanje počelo je na Sveučilištu u Kazanu 1964. godine. Prvi put je korišten u liječenju bolesti zglobova, kralježnice i živčanog sustava kod djece. Kada je izložen tkivu, širi mikrožile i stvara nove, stimulira redoks procese, aktivira enzime i mijenja membranski potencijal. Kada se krv zrači laserom, normaliziraju se reološki parametri krvi, povećava se opskrba tkiva kisikom, smanjuje se ishemija u tkivima tijela, smanjuje se razina kolesterola i šećera, oslobađanje histamina i drugi upalni medijatori iz mastocita su inhibirani, a imunitet se normalizira. Uspoređujući tradicionalni tretman i laserski tretman, ispada da je laserski tretman učinkovitiji i 28% jeftiniji.
11. 11. MAGNETOTERAPIJA.  Magnetoterapija je djelovanje stalnih ili izmjeničnih magnetskih polja na ljudski organizam u svrhu liječenja i prevencije bolesti te održavanja organizma u dobroj formi. Kada je tkivo izloženo statičkom magnetskom polju, nastaju električna polja koja mijenjaju fizikalno-kemijska svojstva u
12. 12. ELEKTROSTIMULACIJA.  Električna stimulacija je dozirano djelovanje električne struje na organe ili organske sustave radi poticanja njihove aktivnosti. U preventivne svrhe, električna stimulacija se koristi za održavanje vitalne aktivnosti i prehrane mišića, za sprječavanje njegove atrofije tijekom prisilne imobilizacije i hipokinezije zbog drugih razloga (bolesti zglobova, itd.), Kao i za sprječavanje postoperativne flebotromboze. U terapijske svrhe elektrostimulacija se najčešće koristi za vraćanje funkcije oštećenog motornog živca, kod pareza i paraliza zbog neuritisa, mišića lica, kao i kod spastične paralize. Treba napomenuti da se nedavno električna stimulacija sve više koristi za normalizaciju funkcije u bolestima unutarnjih organa i sustava.
13. 13. IMPULSNA STRUJA.  Impulsna struja – struja koja se periodički ponavlja u različitim impulsima (impulsima). Pulsna struja se koristi za: normalizaciju funkcionalnog stanja središnjeg živčanog sustava i njegov regulatorni učinak na različite sustave tijela; dobivanje analgetskog učinka kada utječe na periferni živčani sustav; stimulacija motoričkih živaca, mišića i unutarnjih organa; poboljšanje cirkulacije krvi, trofizma tkiva, postizanje protuupalnog učinka i normalizacija funkcija različitih organa i sustava.
14. 14. IONIZIRAJUĆE ZRAČENJE.  Ionizirajuće zračenje je tok mikročestica koji može ionizirati tvar. Ova vrsta zračenja pomaže vidjeti sliku unutarnjih organa i kostura, olakšavajući liječenje tumora pomoću terapije zračenjem.
15. 15. RADIOAKTIVNO ZRAČENJE  Radioaktivno zračenje je pojava koja podrazumijeva strujanje elementarnih radioaktivnih čestica. Prvo otkriće ovog fenomena napravio je 1896. godine kemičar Becquerel. Ovaj fenomen su dalje proučavali Pierre i Marie Curie. U modernoj medicini radioterapija je jedan od tri ključna tretmana raka (druga dva su kemoterapija i tradicionalna kirurgija). U isto vrijeme, na temelju ozbiljnosti nuspojava, terapija zračenjem se mnogo lakše podnosi.
16. 16. ZAKLJUČAK  Dakle,

Abramova Uljana

Uvod.

Medicina i fizika- to su dvije strukture koje nas okružuju u svakodnevnom životu. Medicina se svakodnevno modernizira zahvaljujući fizici, zahvaljujući kojoj se sve više ljudi može riješiti bolesti.

Cilj rada: ocrtati glavne ideje i predstaviti postojeću raznolikost povezanu s upotrebom fizike u medicini.

Za postizanje cilja rada postavljaju se: zadaci:

1. Provedite analizu literature kako biste proučili problem.
2. Saznajte što su fizika i medicina?
3. Saznajte kako se znanja iz fizike primjenjuju u medicini.
4. Saznajte koji uređaji pomažu u medicini.
5. Dokazati da je uz pomoć poznavanja fizike u medicini medicina postala mnogo uspješnija.

Relevantnost teme: je saznati kakav značaj fizika ima u medicini iu kakvoj su vezi s današnjim napretkom.

Preuzimanje datoteka:

Pregled:

Općinska autonomna obrazovna ustanova srednja škola br. 5 s produbljenim studijem kemije i biologije u gradu Staraya Russa, Novgorodska regija.

Odgojno-obrazovni rad u okviru Mendeljejevskih čitanja.

Tema: “Fizika u medicini.”

Izvršila: Abramova Ulyana, učenica 9A razreda

Voditeljica: Nadežda Aleksandrovna Kurakova

G. Staraya Russa

2018

1. Uvod. stranica 3
2. Generalna ideja. stranica 4
3. Fizika u medicini. stranica 5
4. Korištenje dostignuća fizike u liječenju bolesti. stranica 6
5. X-zrake. stranica 7
6. Ultrazvučni pregled. stranica 8
7. Iridologija. stranica 9
8. Radiodijagnostika. stranica 9
9. Laser kao fizički uređaj. str.9
10. plazma skalpel. stranica 10
11. Stroj srce-pluća 10
12. Fizioterapija. stranica 11
13. Zaključak. stranica 12
14. Korišteni izvori. stranica 13

Uvod.

Medicina i fizika- to su dvije strukture koje nas okružuju u svakodnevnom životu. Medicina se svakodnevno modernizira zahvaljujući fizici, zahvaljujući kojoj se sve više ljudi može riješiti bolesti.

Cilj rada: ocrtati glavne ideje i predstaviti postojeću raznolikost povezanu s upotrebom fizike u medicini.

Za postizanje cilja rada postavljaju se: zadaci:

1. Provedite analizu literature kako biste proučili problem.
2. Saznajte što su fizika i medicina?
3. Saznajte kako se znanja iz fizike primjenjuju u medicini.
4. Saznajte koji uređaji pomažu u medicini.
5. Dokazati da je uz pomoć poznavanja fizike u medicini medicina postala mnogo uspješnija.

Relevantnost teme:je saznati kakvo je značenje fizike u medicini iu kakvoj su vezi s današnjim napretkom.

Generalna ideja.

Fizika (od starogrčkog “priroda”) je znanost koja proučava najopćenitije temeljne zakone materijalnog svijeta. Zakoni fizike temelj su svih prirodnih znanosti.

Pojam "fizika" prvi put se pojavio u spisima jednog od najvećih mislilaca antike - Aristotela, koji je živio u 4. stoljeću prije Krista.

Lijek [latinski medicina (ars) - medicinski, terapeutski (znanost i umjetnost)] - područje znanosti i praktične djelatnosti usmjerene na očuvanje i jačanje zdravlja ljudi, sprječavanje i liječenje bolesti.

Fizika u medicini.

Trenutno se opsežna linija dodira između ovih znanosti neprestano širi i jača. Ne postoji niti jedno područje medicine gdje se ne koriste fizikalni uređaji. kao što su:

• Oprema za anesteziju i reanimaciju

• Kirurška oprema:

1. Elektrokirurški uređaji
2. Laserski kirurški uređaji
3. Kirurške svjetiljke bez sjene

• Terapeutska oprema

1. Inhalatori
2. Mikrovalna terapija
3. Visokofrekventna terapija
4. Terapija udarnim valom
5. Niskofrekventna terapija
6. Multifunkcionalni uređaji za fizioterapiju
7. Ultrazvučna terapija
8. Magnetoterapija
9. Laserska terapija

• Baktericidni iradijatori itd.

Korištenje dostignuća fizike u liječenju bolesti.

Razvoj znanstvene medicine bio bi nemoguć bez napretka u području prirodnih znanosti i tehnologije, metoda objektivnog pregleda bolesnika i metoda liječenja.

U procesu razvoja medicina se diferencirala u više samostalnih grana.

Dostignuća fizičke znanosti i tehnologije naširoko se koriste u terapiji, kirurgiji i drugim područjima medicine. Fizika pomaže u dijagnozi bolesti.

X-zrake.

X-zrake- elektromagnetsko zračenje nevidljivo oku.

Radiologija - područje medicine koje proučava korištenje x-zraka za proučavanje strukture i funkcija organa i sustava te dijagnosticiranje bolesti.

X-zrake je otkrio njemački fizičarWilhelm Roentgen (1845 – 1923).

Prodirući kroz meko tkivo, X-zrake osvjetljavaju kosti kostura i unutarnje organe. Na slikama dobivenim pomoću rendgenske opreme moguće je identificirati bolest u ranim fazama i poduzeti potrebne mjere.

Ovako izgleda rendgenski pregled ljudskih organa.

Ultrazvučni pregled.

Ultrazvučni pregled- studija kada visokofrekventna zvučna zraka sondira naše tijelo, poput ehosonda – morsko dno i stvara svoju „kartu“, bilježeći sva odstupanja od norme.

Ultrazvuk - elastični valovi nečujni ljudskom uhu.

Ultrazvuk je sadržan u buci vjetra i mora, emitiraju ga i percipiraju brojne životinje (šišmiši, ribe, kukci itd.), a prisutan je iu buci automobila.

Koristi se u praksi fizikalnih, fizikalno-kemijskih i bioloških istraživanja, kao iu tehnici za potrebe otkrivanja nedostataka, navigacije, podvodnih komunikacija i drugih procesa, te u medicini - za dijagnostiku i liječenje.

Iridologija.

Metoda za prepoznavanje ljudskih bolesti pregledom šarenice oka. Temelji se na ideji da su neke bolesti unutarnjih organa popraćene karakterističnim vanjskim promjenama u određenim područjima šarenice.

Radiodijagnostika.

Na temelju uporabe radioaktivnih izotopa. Na primjer, radioaktivni izotopi joda koriste se za dijagnosticiranje i liječenje bolesti štitnjače.

Laser kao fizički uređaj.

Laser (optički kvantni generator) - pojačanje svjetlosti kao rezultat stimulirane emisije, izvor optičkog koherentnog zračenja kojeg karakterizira visoka usmjerenost i velika gustoća energije.

Laseri imaju široku primjenu u znanstvenim istraživanjima (fizika, kemija, biologija i dr.), u praktičnoj medicini (kirurgija, oftalmologija i dr.), kao i u tehnici (laserska tehnologija).

plazma skalpel.

Krvarenje je neugodna prepreka tijekom operacija, jer otežava preglednost operativnog polja i može dovesti do krvarenja tijela.

Kako bi pomogli kirurgu, stvoreni su minijaturni generatori visokotemperaturne plazme.

Plazma skalpel reže tkivo i kosti bez krvi. Rane nakon operacije brže zacjeljuju.

Strojevi srce-pluća.

U medicini se široko koriste uređaji i uređaji koji mogu privremeno zamijeniti ljudske organe. Trenutno liječnici koriste:

Strojevi za kardiopulmonalnu premosnicu Umjetna cirkulacija je privremeno isključivanje srca iz krvotoka i cirkulacije krvi u tijelu pomoću kardiopulmonalne premosnice (ACB).

Fizioterapija.

To je područje kliničke medicine koje proučava terapeutsko djelovanje prirodnih i umjetno stvorenih prirodnih čimbenika na ljudski organizam.

Fizioterapija je jedno od najstarijih terapijsko-preventivnih područja medicine koje obuhvaća mnoge dijelove. Među najvećim dijelovima fizioterapije su:

• liječenje salaserska terapija , niskofrekventna laserska terapija,
• dijadinamička terapija ,
• amplipulsna terapija u

FEDERALNA AGENCIJA ZA OBRAZOVANJE

Državna obrazovna ustanova visokog stručnog obrazovanja

"DRŽAVNO SVEUČILIŠTE CHITA"

Zavod za prekvalifikaciju i usavršavanje

Esej

disciplina: POVIJEST FIZIKE

Tema: Fizika 20. stoljeća i medicina

Završena čl. gr. TKS-10

Kungurova O.E.

Provjerio: Kuzmina T.V.

Uvod…………………………………………………………………………………3

1. Primjena ultrazvuka…………………………………………………………….4

2. Svjetlosna terapija…………………………………………………………8

Popis referenci………………………………………………………….17

Uvod

Bliska povezanost fizike s drugim znanostima objašnjava se važnošću fizike, njezinim značajem, budući da nas fizika upoznaje s najopćenitijim zakonima prirode koji upravljaju tijek procesa u svijetu oko nas iu Svemiru u cjelini.

Cilj fizike je pronaći opće zakone prirode i na temelju njih objasniti pojedine procese. Kako su se kretali prema tom cilju, pred znanstvenicima se postupno pojavljivala veličanstvena i složena slika jedinstva prirode. Svijet nije skup disparatnih događaja neovisnih jedan o drugome, već raznolike i brojne manifestacije jedne cjeline.

Moderna fizika našla je primjenu u mnogim sektorima našeg života - medicini, industriji, komunikacijama, energetici.

Razmotrit ćemo njegovu upotrebu u medicini.

1.Primjena ultrazvuka

1) Priprema smjesa pomoću ultrazvuka

Ultrazvuk se široko koristi za pripremu homogenih smjesa (homogenizacija). Još 1927. godine američki znanstvenici Leamus i Wood otkrili su da ako se dvije tekućine koje se međusobno ne miješaju (primjerice ulje i voda) uliju u jednu čašu i ozrače ultrazvukom, u čaši se stvara emulzija, odnosno fina suspenzija ulja u voda. Takve emulzije igraju važnu ulogu u industriji: lakovi, boje, farmaceutski proizvodi, kozmetika. Široko uvođenje ove metode pripreme emulzija u industriju počelo je nakon izuma tekuće zviždaljke.

2) Primjena ultrazvuka u biologiji.

Sposobnost ultrazvuka da pukne stanične membrane našla je primjenu u biološkim istraživanjima, primjerice, kada je potrebno odvojiti stanicu od enzima. Ultrazvuk se također koristi za ometanje unutarstaničnih struktura kao što su mitohondriji i kloroplasti za proučavanje odnosa između njihove strukture i funkcije (analitička citologija). Još jedna upotreba ultrazvuka u biologiji odnosi se na njegovu sposobnost izazivanja mutacija. Istraživanje provedeno na Oxfordu pokazalo je da čak i ultrazvuk niskog intenziteta može oštetiti molekulu DNK. Umjetno, ciljano stvaranje mutacija ima važnu ulogu u oplemenjivanju biljaka. Glavna prednost ultrazvuka u odnosu na druge mutagene (rendgenske zrake, ultraljubičaste zrake) je u tome što je izuzetno jednostavan za rad.

3) Korištenje ultrazvuka za dijagnostiku.

Kada se šire, ultrazvučne vibracije poštuju zakone geometrijske optike. U homogenom mediju šire se pravocrtno i konstantnom brzinom. Na granici različitih medija s nejednakom akustičkom gustoćom neke se zrake reflektiraju, a neke lome, nastavljajući svoje linearno širenje. Što je veći gradijent razlike u akustičkoj gustoći graničnog medija, to se veći dio ultrazvučnih vibracija reflektira. Budući da se 99,99% vibracija reflektira na granici prijelaza ultrazvuka iz zraka u kožu, tijekom ultrazvučnog snimanja pacijenta potrebno je namazati površinu kože vodenom mliječi koja djeluje kao prijelazni medij. Refleksija ovisi o upadnom kutu zrake (najveći kada je smjer okomit) i frekvenciji ultrazvučnih vibracija (na višim frekvencijama više se reflektira).

Vrste ultrazvučnog skeniranja (dijagram): a - linearni (paralelni);
b - konveksan; c - sektorski.

Reflektirani eho signali ulaze u pojačalo i posebne sustave rekonstrukcije, nakon čega se pojavljuju na ekranu televizijskog monitora u obliku slika dijelova tijela različitih nijansi crne i bijele. Optimalna je prisutnost najmanje 64 gradijenta boja na crno-bijeloj skali. Tijekom pozitivne registracije maksimalni intenzitet eho signala pojavljuje se na ekranu u bijeloj boji (eho-pozitivna područja), a minimalni intenzitet u crnoj (eho-negativna područja). Kod negativne registracije opaža se suprotna situacija.

Izbor pozitivne ili negativne registracije nije bitan. Rezultirajuća slika se snima na zaslonu monitora, a zatim snima pomoću termalnog pisača.

Prvi pokušaj proizvodnje fonograma ljudskog tijela datira iz 1942. godine. Njemački znanstvenik Dussile “osvijetlio” je ljudsko tijelo ultrazvučnim snopom i zatim izmjerio intenzitet snopa koji prolazi kroz tijelo (Mühlhauserova metoda rada s X-zrakama). Početkom 50-ih američki znanstvenici Wild i Hauri po prvi su put i prilično uspješno upotrijebili ultrazvuk u kliničkim uvjetima. Svoje istraživanje usmjerili su na mozak, budući da je dijagnosticiranje rendgenskim zrakama ne samo teško, već i opasno. Korištenje ultrazvuka za dijagnostiku ozbiljnih ozljeda glave omogućuje kirurgu da točno odredi mjesto krvarenja.

4)Primjena Dopplerovog efekta u dijagnostici.

Od posebnog interesa u dijagnostici je korištenje Dopplerovog efekta. Bit efekta je promjena frekvencije zvuka zbog relativnog kretanja izvora i prijamnika zvuka. Kada se zvuk odbija od objekta koji se kreće, mijenja se frekvencija reflektiranog signala (dolazi do pomaka frekvencije).

Kada se primarni i reflektirani signal preklapaju, nastaju otkucaji, koji se mogu čuti pomoću slušalica ili zvučnika. Trenutno se na temelju Dopplerovog učinka proučavaju samo kretanje krvi i otkucaji srca. Ovaj se učinak široko koristi u opstetriciji, jer se zvukovi koji dolaze iz maternice lako snimaju.

5) Primjena ultrazvuka u terapiji i kirurgiji

Ultrazvuk koji se koristi u medicini može se podijeliti na ultrazvuk niskog i visokog intenziteta. Osnovna svrha primjene ultrazvuka niskog intenziteta (0,125 - 3,0 W/cm2) je neoštećujuće zagrijavanje ili bilo kakav netoplinski učinak, kao i poticanje i ubrzanje normalnih fizioloških reakcija u liječenju ozljeda. Pri višim intenzitetima (>5 W/cm2), glavni cilj je izazvati kontrolirano, selektivno razaranje u tkivu.

Prvo područje uključuje većinu primjena ultrazvuka u fizikalnoj terapiji i neke vrste terapije raka, drugo - ultrazvučnu kirurgiju.

Dvije su glavne primjene ultrazvuka u kirurgiji. Prvi od njih koristi sposobnost visoko fokusirane ultrazvučne zrake da izazove lokalnu destrukciju u tkivu, a u drugom se mehaničke vibracije ultrazvučne frekvencije primjenjuju na kirurške instrumente kao što su oštrice, pile i mehanički vrhovi.

Kirurška tehnika mora osigurati kontroliranu destrukciju tkiva, zahvaćati samo jasno ograničeno područje, biti brza i uzrokovati minimalan gubitak krvi. Snažan fokusirani ultrazvuk ima većinu ovih kvaliteta.
Mogućnost korištenja fokusiranog ultrazvuka za stvaranje zona lezija duboko u organu bez uništavanja okolnih tkiva proučavana je uglavnom u kirurgiji mozga. Kasnije su rađene operacije na jetri, leđnoj moždini, bubrezima i očima.

6) Primjena ultrazvuka u fizioterapiji

Ubrzanje regeneracije tkiva.

Jedna od najčešćih upotreba ultrazvuka u fizikalnoj terapiji je ubrzavanje regeneracije tkiva i zacjeljivanja rana. Popravak tkiva može se opisati u tri faze koje se preklapaju.
Tijekom upalne faze, fagocitna aktivnost makrofaga i polimorfonuklearnih leukocita dovodi do uklanjanja staničnih fragmenata i patogenih čestica. Obrada ovog materijala odvija se uglavnom uz pomoć lizosomskih enzima makrofaga. Poznato je da ultrazvuk terapijskog intenziteta može izazvati promjene na lizosomskim membranama, čime se ubrzava prolazak ove faze.

Druga faza u cijeljenju rane je faza proliferacije ili rasta. Stanice migriraju na zahvaćeno područje i počinju se dijeliti. Fibroblasti počinju sintetizirati kolagen. Intenzitet cijeljenja počinje se povećavati, a posebne stanice, miofibroblasti, uzrokuju zatezanje rane. Pokazalo se da ultrazvuk značajno ubrzava sintezu kolagena u fibroblastima i in vitro i in vivo. Ako se ljudski diploidni fibroblasti in vitro ozrače ultrazvukom na frekvenciji od 3 MHz i intenzitetom od 0,5 W/cm 2, količina sintetiziranog proteina će se povećati. Proučavanje takvih stanica elektronskim mikroskopom pokazalo je da one, u usporedbi s kontrolnim stanicama, sadrže više slobodnih ribosoma i hrapavi endoplazmatski retikulum.

Treća faza je oporavak. Elastičnost normalnog vezivnog tkiva zahvaljuje uređenoj strukturi kolagene mreže, koja omogućuje tkivu da se napne i opusti bez većih deformacija. U ožiljnom tkivu, vlakna su često raspoređena u nepravilan i zamršen uzorak, sprječavajući njegovo rastezanje bez kidanja. Ožiljno tkivo nastalo pod utjecajem ultrazvuka jače je i elastičnije u odnosu na “normalno” ožiljno tkivo.

Liječenje trofičnih ulkusa.

Kada su kronični varikozni ulkusi na nogama ozračeni ultrazvukom na frekvenciji od 3 MHz i intenzitetom od 1 W/cm 2 u pulsnom načinu rada od 2 ms: 8 ms, dobiveni su sljedeći rezultati: nakon 12 tretmana prosječna vrijednost površina ulkusa bila je približno 66,4% njihove izvorne površine, dok se površina kontrolnih ulkusa smanjila na samo 91,6%. Ultrazvuk također može pospješiti cijeljenje transplantiranih kožnih režnjeva na rubovima trofičnih ulkusa.

Ubrzavanje resorpcije edema.

Ultrazvuk može ubrzati rješavanje edema uzrokovanog oštećenjem mekog tkiva, koje je najvjerojatnije posljedica pojačane prokrvljenosti ili lokalnih promjena u tkivu pod utjecajem akustičnog mikrostrujanja.

Zacjeljivanje prijeloma.

U eksperimentalnom istraživanju prijeloma fibule u štakora utvrđeno je da ultrazvučno zračenje tijekom upalne i rane proliferativne faze ubrzava i poboljšava oporavak. Kalus kod takvih životinja sadržavao je više koštanog tkiva, a manje hrskavice. Međutim, u kasnoj proliferativnoj fazi to je dovelo do negativnih učinaka - povećan je rast hrskavice i odgođeno je stvaranje koštanog tkiva.

2.Fototerapija

Fototerapija je metoda fizioterapije koja uključuje dozirano izlaganje tijela bolesnika infracrvenom, vidljivom ili ultraljubičastom zračenju.

1) Infracrveno zračenje

Mehanizam djelovanja:

lokalna hipertermija;

grč krvnih žila, praćen njihovim širenjem, povećanim protokom krvi;

povećana propusnost zidova kapilara;

jačanje metabolizma tkiva, aktivacija redoks procesa;

oslobađanje biološki aktivnih tvari, uključujući one slične histaminu, što također dovodi do povećanja propusnosti kapilara;

protuupalni učinak;

ubrzanje obrnutog razvoja upalnih procesa;

ubrzanje regeneracije tkiva;

povećanje lokalne otpornosti tkiva na infekcije;

refleksno smanjenje tonusa poprečno-prugastih i glatkih mišića - smanjenje boli povezane s njihovim spazmom.

2) Ultraljubičasto zračenje

Mehanizam djelovanja:

neurorefleksno: energija zračenja kao nadražaj djeluje preko kože svojim snažnim receptorskim aparatom na središnji živčani sustav, a preko njega na sve organe i tkiva ljudskog tijela;

dio apsorbirane energije zračenja pretvara se u toplinu, pod njezinim utjecajem ubrzavaju se fizikalni i kemijski procesi u tkivima što utječe na povećanje tkivnog i općeg metabolizma;

fotoelektrični efekt - odvajanje elektrona i pojava pozitivno nabijenih iona povlači za sobom promjene u “ionskom okruženju” u stanicama i tkivima, a posljedično i promjenu električnih svojstava koloida; zbog toga se povećava propusnost staničnih membrana i povećava se izmjena između stanice i okoline;

pojava sekundarnog elektromagnetskog zračenja u tkivima;

baktericidni učinak svjetlosti, ovisno o spektralnom sastavu i intenzitetu zračenja; baktericidni učinak sastoji se od izravnog učinka energije zračenja na bakterije i povećanja reaktivnosti tijela (stvaranje biološki aktivnih tvari, povećanje imunoloških svojstava krvi);

izravno uništavanje toksina: difterije i tetanusa;

kada je izložen ultraljubičastom zračenju, pojavljuje se pigmentacija kože, povećavajući otpornost kože na ponovljeno zračenje;

promjene fizikalno-kemijskih svojstava kože (smanjenje pH zbog smanjenja razine kationa i povećanja razine aniona).

3) Laserska terapija

Mehanizam djelovanja:

poboljšanje mikrocirkulacije;

povećanje propusnosti staničnih membrana i intenziviranje metabolizma između stanice i okoliša;

aktivacija obrambenih snaga organizma (aktivacija fagocitoze i drugih nespecifičnih čimbenika obrane organizma);

analgetski učinak;

hipotenzivni učinak.

4) Aeroionska terapija negativnim nabojem elektriciteta

Još u 30-im godinama L. L. Vasiliev, zajedno s A. L. Chizhevsky, predložio je teoriju "električne izmjene tkiva", prema kojoj u plućima, uz izmjenu plina i vode, postoji i izmjena električnih naboja između alveolarnog zraka i krvi. . U tom slučaju, čestice krvi se naelektrišu i zatim krvotokom prenose do organa. Tamo otpuštaju svoj naboj, obnavljajući tako prirodne električne izvore različitih tkiva u tijelu.

Uz gore opisano, postoji i refleksni mehanizam djelovanja zračnih iona na tijelo. Temelji se na iritaciji receptora (živčanih završetaka) koji se nalaze u plućima. Nastali živčani impulsi zatim se prenose u središnji živčani sustav, koji zauzvrat utječe na druge organe i tkiva. Oba ova mehanizma ne djeluju izolirano, već u stalnom međusobnom odnosu.

Istraživanja su pokazala da najpovoljniji učinak na zdravlje imaju lagani negativni ioni kisika u zraku. Vjerojatno je tok iona u interakciji s biološkim membranama na kojima postoji električni potencijal. Osim toga, negativni ioni kisika u zraku mogu ometati široku paletu bioloških oksidacija koje se odvijaju u tijelu.

Aeroioni utječu na funkcioniranje živčanog sustava, krvni tlak, tkivno disanje, metabolizam, tjelesnu temperaturu, hematopoezu svojim utjecajem mijenjaju fizikalno-kemijska svojstva krvi, šećer u krvi i elektrokinetički potencijal crvenih krvnih stanica. Ovo nije potpuni popis. Ovakva univerzalnost fizioloških učinaka zračnih iona objašnjava se činjenicom da oni utječu na osnovne fizikalne i kemijske procese koji se odvijaju u tijelu.

Bibliografija

1. Ivanov V.A. “Laser”

2.Kondarev S.V. "UHF tretman"

3. Samoilov D.M. “Magnetna terapija”

4. Zajavlova S.A. "Fototerapija"

Medicina i fizika dva su područja koja nas neprestano okružuju u svakodnevnom životu. Svakim danom utjecaj fizike na razvoj medicine samo se povećava, a medicinska industrija se zbog toga modernizira. Time se mnoge bolesti izliječe ili zaustavi i kontrolira njihovo širenje.

Primjena fizike u medicini je neporeciva. Gotovo svaki alat koji koriste liječnici, od skalpela do najsloženije opreme za postavljanje točne dijagnoze, funkcionira ili je napravljen zahvaljujući napretku u svijetu fizike. Vrijedno je napomenuti da je fizika u medicini oduvijek imala važnu ulogu i da su jedno vrijeme ova dva područja bila jedinstvena znanost.

Poznato otkriće

Mnogi uređaji koje su izradili fizičari omogućuju liječnicima provođenje bilo koje vrste pregleda. Istraživanje omogućuje pacijentima da dobiju točne dijagnoze i različite putove do oporavka. Prvi sveobuhvatni doprinos medicini bilo je Wilhelm Roentgenovo otkriće zraka, koje su sada nazvane po njemu. Rendgen danas omogućuje jednostavno utvrđivanje određene bolesti kod čovjeka, doznavanje detaljnih podataka na razini kosti i sl.

Ultrazvuk i njegov utjecaj na medicinu

Svoj doprinos medicini dala je i fizika otkrićem ultrazvuka. Što je? Ultrazvuk su mehaničke vibracije čija je frekvencija veća od dvadeset tisuća herca. Ultrazvuk se često naziva zvukom drobljenja. Uz njegovu pomoć moguće je miješati ulje i vodu i tako formirati željenu emulziju.

Ultrazvuk prolazi kroz ljudsko tijelo i reflektira se od unutarnjih organa, što omogućuje izradu modela ljudskog tijela i utvrđivanje postojećih bolesti. Ultrazvuk pomaže u pripremi raznih ljekovitih tvari i koristi se za opuštanje tkiva i drobljenje bubrežnih kamenaca. Ultrazvuk se koristi za rezanje i zavarivanje kostiju bez krhotina. Također se aktivno koristi za dezinfekciju kirurških uređaja i inhalaciju.

Upravo je ultrazvuk pridonio nastanku ehosondera - uređaja za određivanje dubine mora ispod dna broda. Ovaj fenomen također je pridonio činjenici da je u posljednje vrijeme stvoren ogroman broj osjetljivih uređaja koji bilježe slabe ultrazvučne signale reflektirane od tjelesnih tkiva. Tako se pojavila radiestezija. Radiestezija vam omogućuje otkrivanje tumora i stranih tijela u tijelu i tkivima tijela. Ultrazvučni pregled, odnosno ultrazvuk, omogućuje pregled kamenja ili pijeska u bubrezima, žučnom mjehuru, plodu u maternici, pa čak i određivanje spola djeteta. Ultrazvuk otvara velike mogućnosti za buduće roditelje, a niti jedan centar moderne medicine ne može bez ovog uređaja.

Laser u medicini

Laserske tehnologije aktivno se koriste u suvremenom svijetu. Ni jedan centar moderne medicine ne može bez njih. Najjasniji primjer je operacija. Uz pomoć laserskih zraka kirurzi mogu izvoditi izuzetno složene operacije. Snažan tok svjetlosti iz lasera omogućuje vam uklanjanje malignih tumora, a to čak ne zahtijeva rezanje ljudskog tijela. Vi samo trebate odabrati željenu frekvenciju. Mnogi izumi fizičara koji se koriste u medicini izdržali su test vremena i vrlo su uspješni.

Jedinstven alat za kirurga

Mnogi moderni kirurzi koriste posebne skalpele na bazi plazme. To su alati koji rade na visokim temperaturama. Koriste li se u praksi, krv će se zgrušati u trenu, što znači da kirurg neće imati neugodnosti zbog krvarenja. Također je dokazano da nakon korištenja takvih alata ljudske rane zacjeljuju mnogo puta brže.

Plazma skalpel također smanjuje rizik od ulaska infekcije u ranu na minimum; na ovoj temperaturi mikrobi jednostavno umiru trenutno.

Električna struja i medicina

Vjerojatno nitko ne sumnja da je uloga fizike u medicini velika. Običnu električnu struju također naširoko koriste liječnici. Mali, usko ciljani impulsi na određenu točku pomažu u uklanjanju krvnih ugrušaka i tumora, istovremeno potičući protok krvi. Opet, nema potrebe nikoga rezati.

Optički instrumenti i njihova uloga u medicini

Ne znate kako će vam studij fizike pomoći u medicini? Zapanjujući primjer za to su optički instrumenti. To uključuje izvore svjetlosti, leće, svjetlovode, mikroskope, lasere i tako dalje. Još u sedamnaestom stoljeću mikroskop je omogućio znanstvenicima da zavire u mikrosvijet i proučavaju stanice, najjednostavnije organizme, strukturu tkiva, krvi i tako dalje. Zahvaljujući fizici, u medicini se koriste optički mikroskopi koji omogućuju povećanje slike do tisuću puta. Ovo je glavni alat biologa i liječnika koji istražuje ljudski mikrokozmos.

Uloga oftalmoskopa

U medicini se koriste razni optički instrumenti. Na primjer, svi su bili na pregledu kod oftalmologa (očnog liječnika). Prvo testira vaš vid na posebnom stolu, a zatim pozove osobu u tamnu prostoriju, gdje vam pregledava oči kroz ogledalo ili oftalmoskop. Ovo je jasan primjer primjene fizike u medicini. Oftalmoskop je sferno konkavno zrcalo koje u središnjem dijelu ima malu rupicu. Ako se zrake svjetiljke, koja se nalazi sa strane, usmjere pomoću uređaja u oko koje se ispituje, tada će zrake proći do mrežnice, neke od njih će se reflektirati i vratiti se van. Reflektirane zrake ulaze u liječnikovo oko kroz rupu u zrcalu i on vidi sliku fundusa osobe. Kako bi povećao sliku, liječnik gleda u oko kroz konvergentnu leću i koristi je kao povećalo. Na isti način otorinolaringolog pregledava uši, nos i grlo.

Pojava endoskopa i njegova uloga u medicini

Glavne zadaće fizike u medicini su pronalaženje korisnih uređaja i tehnologija koje će omogućiti učinkovitije liječenje ljudi. Krajem dvadesetog stoljeća fizičari su stvorili jedinstveni uređaj za liječnike - endoskop ili "TV". Uređaj vam omogućuje da vidite unutrašnjost dušnika, bronha, jednjaka i želuca osobe. Uređaj se sastoji od minijaturnog izvora svjetlosti i cijevi za gledanje - složenog uređaja napravljenog od prizmi i leća. Za provođenje pregleda želuca, pacijent će morati progutati endoskop; uređaj će se postupno pomicati duž jednjaka i završiti u želucu. Zahvaljujući izvoru svjetlosti, želudac će biti osvijetljen iznutra, a zrake koje se reflektiraju od stijenki želuca proći će kroz cijev za gledanje i doći do liječnikovih očiju pomoću posebnih svjetlovoda.

Svjetlovodi su cijevi od optičkih vlakana čija je debljina usporediva s debljinom ljudske kose. Tako se svjetlosni signal u potpunosti i bez izobličenja prenosi u liječničko oko, stvarajući u njemu slike osvijetljenog područja u želucu. Liječnik će moći promatrati i fotografirati čireve na stijenkama želuca i krvarenja. Pregled ovim uređajem naziva se endoskopija.

Endoskop također omogućuje ubrizgavanje određene količine lijeka u željeno područje i na taj način zaustavljanje krvarenja. Uz pomoć endoskopa također je moguće zračiti maligni tumor.

Razgovarajmo o pritisku

Zašto je fizika potrebna medicini već je jasno, jer upravo fizika pridonosi nastanku inovativnih metoda liječenja u medicini. Mjerenje krvnog tlaka nekada je bila inovacija. Kako ide sve? Liječnik stavlja manšetu na pacijentovu desnu ruku koja je spojena na manometar, a ta se manšeta napuhava zrakom. Na arteriju se stavlja fonendoskop, a kako se tlak u manšeti postupno spušta, čuju se zvukovi iz fonendoskopa. Vrijednost tlaka pri kojoj zvukovi počinju naziva se gornji tlak, a vrijednost tlaka pri kojoj zvukovi prestaju naziva se donji tlak. Normalan ljudski tlak je 120 na 80. Ovu metodu mjerenja krvnog tlaka predložio je 1905. ruski liječnik Nikolaj Sergejevič Korotkov. Bio je sudionik rusko-japanskog rata, a budući da je on izumio tehniku, udarci koji se čuju u fonendoskopu nazivaju se Korotkovljevim zvukovima. Priroda tih zvukova bila je nejasna gotovo do kraja dvadesetog stoljeća, sve dok mehaničari nisu dali sljedeće objašnjenje: krv se kreće kroz arteriju pod utjecajem srčanih kontrakcija, a promjene krvnog tlaka šire se duž stijenki arterije u obliku pulsnog vala.

Prvo, liječnik pumpa zrak u manšetu do razine koja premašuje gornji tlak. Arterija ispod manšete je u spljoštenom stanju tijekom cijelog ciklusa otkucaja srca, nakon čega zrak počinje postupno izlaziti iz manšete, a kada tlak u njoj postane jednak gornjoj oznaci, arterija se ispravlja uz pucketanje i pulsacije protok krvi pokreće okolna tkiva u vibracije. Liječnik čuje zvuk i bilježi gornji tlak. Kako se tlak u manšeti smanjuje, sve slučajnosti će se čuti u fonendoskopu, ali čim tlak u manžeti dosegne donju oznaku, zvukovi će prestati. Tako liječnik registrira donju granicu.

Mogu li se misli "vidjeti"?

Već dugi niz godina znanstvenici su zainteresirani za to kako funkcionira ljudski mozak i kako funkcionira. Istraživači danas imaju pravu priliku promatrati rad ljudskog mozga na ekranu, ali i pratiti “tijek misli”. Sve je postalo moguće zahvaljujući izvrsnom uređaju - tomografu.

Pokazalo se da se, primjerice, pri obradi vizualnih podataka povećava protok krvi u okcipitalnoj zoni mozga, a pri obradi audio podataka povećava se u temporalnim režnjevima i tako dalje. Ovako jedan uređaj omogućuje znanstvenicima korištenje fundamentalno novih mogućnosti za proučavanje ljudskog mozga. Tomogrami se danas široko koriste u medicini; pomažu u dijagnosticiranju raznih bolesti i neuroza.

Sve za narod

Ljudi su zabrinuti za svoje osobno zdravlje i dobrobit onih koji su im bliski. U suvremenom svijetu postoji mnogo različitih tehnologija koje se mogu koristiti čak i kod kuće. Na primjer, postoje mjerači nitrata u povrću i voću, glukometri, dozimetri, elektronički mjerači krvnog tlaka, meteorološke stanice za dom i tako dalje. Da, nisu svi gore navedeni uređaji izravno povezani s medicinom, ali pomažu ljudima da održe svoje zdravlje na odgovarajućoj razini. Školska fizika može pomoći osobi da razumije strukturu uređaja i njihov rad. U medicini funkcionira po istim zakonitostima kao i u životu.

Fizika i medicina povezane su čvrstim vezama koje se ne mogu uništiti.