Современная М. сложилась в результате длительного исторического процесса; состояние М. всегда определялось степенью развития общества, социально-экономическим строем, достижениями естествознания и техники, общим уровнем культуры. В данной статье преимущественно рассматривается развитие М. как комплекса научных дисциплин; о медицинской практике и организации здравоохранения см. также в статье и других.
Основные разделы медицины
Медицина, как комплекс научных дисциплин состоит из трёх групп: так называемые медико-биологические дисциплины; клинические дисциплины; медико-социальные и гигиенические дисциплины.
Группа клинических дисциплин, изучающих болезни человека, их лечение и предупреждение, особенно обширна и разветвлена; она включает терапию) (так называемые внутренние болезни), разделами которой являются кардиология, ревматология, пульмонология, нефрология, гастроэнтерология, гематология, клиническая эндокринология, гериатрия); фтизиатрию; педиатрию; невропатологию; психиатрию; дерматологию и ; курортологию, физиотерапию и лечебную физкультуру; медицинскую радиологию и медицинскую рентгенологию; стоматологию; акушерство и гинекологию; хирургию; травматологию и ортопедию; анестезиологию и реаниматологию; нейрохирургию; онкологию; урологию; оториноларингологию; офтальмологию и другие. Критерии вычленения самостоятельных клинических дисциплин неоднородны: преимущественная локализация изучаемых болезней в одном органе или одной системе органов (например, невропатология, офтальмология); возрастные (например, педиатрия) и половые (акушерство и гинекология) особенности пациента; особенности возбудителя заболевания и характера патологического процесса (например, фтизиатрия), диагностических и лечебных методов (например, рентгенология, хирургия, физиотерапия). Каждая из клинических дисциплин включает разделы о методах исследования больного и признаках болезней - семиотику, которая становится основой машинных методов диагностики.
Группа медико-социальных и гигиенических дисциплин, изучающих воздействие внешней среды на организм и меры улучшения здоровья населения, включает социальную гигиену и организацию здравоохранения; общую гигиену, гигиену семей и подростков, гигиену коммунальную, гигиену радиационную, гигиену труда; эпидемиологию и географию медицинскую; в эту же группу включают деонтологию медицинскую и так далее.
История медицины
Возникновение медицины и её развитие до 16 века
Зачатки врачевания и гигиенических знаний родились из наблюдений и опыта на самых ранних стадиях существования человека и закрепились в обычаях и приёмах лечения и защиты от болезней, составивших и гигиену. Значительную роль среди предупредительных и лечебных мер играло использование сил природы ( , воды), эмпирически найденных лекарственных средств растительного и животного происхождения.
Первоначально болезни рассматривались как внешнее и враждебное человеку живое существо, проникающее в тело и вызывающее болезненное состояние. Беспомощность перед силами природы, непонимание окружающего мира привели к возникновению представлений о злых духах, вселяющихся в человека, и применению ряда магических средств и приёмов лечения (заклинания), заговоры, молитвы и другое), заключавших в себе зачатки психотерапии. Развивались , шаманство; возникла жреческая, храмовая М.
Письменные памятники Древнего Востока (древнеегипетские медицинские папирусы; Хаммурапи законы; Ману законы и Аюрведа в Индии и другие) свидетельствуют, что в древних государствах законодательным путём были регламентированы условия деятельности врачей вплоть до размеров гонораров за лечение и установления различных степеней ответственности за нанесение ущерба больному.
Врачи и жрецы, наряду с мистическими, магическими формами врачевания, использовали рациональные лечебные приёмы и целебные средства народной медицины. Большое значение придавалось диететике, гигиеническим предписаниям, массажу, водным процедурам, гимнастике. Применялись хирургические методы: Трепанация черепа, в случаях трудных родов - кесарево сечение и эмбриотомия и так далее. Древнекитайская М. использовала более 2000 лекарственных средств, среди которых особое место занимали женьшень, ртуть, корень ревеня, камфора и другие. Несколько тысячелетий насчитывает своеобразный метод иглотерапии.
Обширные сведения о медицине народов, живших в 1-м тысячелетии до н. э. на территории Средней Азии, Ирана, Азербайджана и Афганистана, содержит «Авеста» (9 век до н. э. - 3 век н. э.) - священная книга зороастризма. В тот период сложились первые представления об анатомии и физиологии человека. Важное место отводилось предупреждению болезней («Вырви недуг прежде, чем он коснется тебя»), из чего следовали многие предписания гигиенического характера, в том числе о , семейной жизни, об отношении и , о запрещении пить и другое.
Медицина Древней Греции использовала накопленные древневосточными народами сведения. Тенденция к дифференциации знаний нашла отражение в культах обожествленного врача Асклепия и его дочерей: Гигиеи - охранительницы здоровья (отсюда гигиена) и Панакии - покровительницы лечебного дела (отсюда Панацея). Лечение проводилось в храмовых «асклепейонах» и домашних лечебницах. Подготовка врачей проходила по типу ремесленного ученичества. Различались врачи домашние (у знати) и странствующие (обслуживали торговцев и ремесленников). Были и так называемые общественные врачи для безвозмездного лечения бедных граждан и проведения мер против .
Раньше других сложилась Кротонская медицинская школа, представитель которой Алкмеон Кротонский (конец 6 - начало 5 веков до н. э.) разработал учение о патогенезе болезней, основывался на представлении об организме как единстве противоположностей: здоровье - гармония, - дисгармония тела и присущих ему свойств. Принцип лечения в этой школе - «противоположное лечи противоположным» - лег в основу терапевтических воззрений последующих медицинских школ. Учение о патогенезе получило дальнейшее развитие в Книдской школе (1-я половина 5 века до н. э.), разработавшей один из вариантов гуморального (от латинского humor - жидкость) учения, согласно которому сущность болезней заключается в расстройстве правильного смешения жидкостей организма под влиянием той или иной внешней причины.
Разные варианты гуморального учения наметились ещё в медицине государств Древнего Востока, но наиболее четко оно было сформулировано Гиппократом , на много веков определившим направление развития М. Гиппократ выделил М. как науку из натурфилософии, превратил наблюдение у постели больного в собственный врачебный метод исследования, указал на значение образа жизни и роли внешней среды в этиологии заболеваний, учением об основных типах телосложения и темперамента у людей обосновал индивидуальный подход к диагностике и лечению больного.
Успешную попытку заложить фундамент науки о строении и функциях человеческого тела предприняли за 3 столетия до н. э. александрийские врачи Герофил, а затем Эрасистрат, которые привели первые экспериментальные доказательства, что мозг - орган мышления, установили различия между чувствительными и двигательными нервами, описали оболочки, извилины и желудочки мозга и так далее.
Исключительное влияние на развитие медицины оказал уроженец Малой Азии врач Пергама и Древнего Рима Клавдий Гален . Во 2 веке н. э. он обобщил сведения по анатомии, физиологии, патологии, фармакологии и фармакогнозии (галеновы препараты), терапии, акушерству, гигиене, в каждую из указанных отраслей М. внёс много нового и попытался построить научную систему врачебного искусства. Гален впервые ввёл в М. вивисекционный эксперимент на животных с целью систематического изучения связей между строением и функциями органов и систем человеческого тела. Он показал, что знание анатомии и физиологии - научная основа диагностики, терапевтического и хирургического лечения и гигиенических мер. Телеологическая направленность сочинений Галена способствовала тому, что его наследие в трансформированном виде («галенизм») получило поддержку церкви и господствовало в М. Запада и Востока в течение многих веков.
Элементы санитарии и общественной гигиены, имевшиеся во всех государствах Древнего мира, достигли в Риме высокого уровня, о чём свидетельствуют остатки водопровода, канализации и бань. В Риме впервые возникли санитарная и военно-медицинская организации, а также специальная служба городских врачей, имелось санитарное законодательство.
В Византийской империи в этот период возникли крупные больницы для гражданского населения. Опустошительные эпидемии и войны обусловили создание в Европе , монастырских больниц и лазаретов.
В древнерусском феодальном государстве, наряду с монастырской М., продолжала развиваться народная М. Распространённые лечебники содержали ряд рациональных наставлений по лечению болезней и бытовой гигиене, травники (зельники) - описание лекарственных растений. Среди народных лекарей была специализация: «костоправы», «очные» и «кильные» (по грыже) лекари, «камнесеченцы», «камчужные» (по лечению ломоты, ), «почечуйные» (по ), «чепучинные» (по ) лекари, бабки-повитухи, бабки - целительницы детей и другие.
Большую роль в развитии медицины сыграли врачи Востока: ар- Рази (известен в Европе под именем Разес); Ибн Сина (Авиценна) - автор «Канона врачебной науки», энциклопедического свода медицинских знаний, и Исмаил Джурджани (12 век), отразивший достижения хорезмской М.; армянский врач Мхитар Гераци и другие. Медицинские факультеты университетов, возникших в Европе в 11 - 12 веках, не могли способствовать быстрому медицинскому прогрессу, так как были во власти схоластики, влияние которой сказывалось меньше в университетах: Салернском, Падуанском, Болонском (Италия), Краковском, Пражском и в Монпелье (Франция). Против схоластики, за опытное знание вели борьбу испанский врач Арнальдо де Виланова (13 - 14 века) и многие другие.
Медицина в 16 - 19 веках
В эпоху Возрождения уроженец Швейцарии врач Парацельс попытался переосмыслить прошлое, выступил с критикой галенизма и гуморальной патологии, с пропагандой опытного знания. Занимаясь алхимией, он положил начало крупному направлению в медицине - ятрохимии. Считая причиной хронических заболеваний расстройство химических превращений и всасывании, Парацельс ввёл в лечебную практику различные химические вещества и минеральные воды. Наиболее видным его последователем был Ян Баптист ван Гельмонт, который описал процессы ферментации в желудочном пищеварении.
Основатель современной анатомии Андреас Везалий (16 век) восстал против авторитета Галена и на основании систематического анатомирования трупов описал строение и функции тела человека. Большое влияние на М. оказали разработка и пропаганда опытного метода исследования философом-материалистом Фрэнсисом Бэконом и развитие механики. Уильям Гарвей описал в 1628 году и тем заложил фундамент нового раздела человеческого знания - физиологии. Санторио Санторио с помощью построенных им весов изучал обмен веществ в организме человека, развивал учение о солидарной патологии (от латинского solidus - плотный), согласно которому болезненное состояние - следствие нарушения движения мельчайших частиц организма; вместе с Джованни Альфонсо Борелли и Рене Декартом положил начало ятромеханическому направлению в М. (ятрофизика). Яркий пример влияния физики на медицину - изобретение увеличительных приборов (микроскопа) и развитие микроскопии. Антони ван Левенгук описал в 1676 году живые микроскопические существа, чем положил начало микробиологии. Итальянский биолог и врач Марчелло Мальпиги с помощью микроскопа открыл капиллярное кровообращение.
В области практической М. наиболее важные события 16 века - создание учения о контагиозных (заразных) болезнях (Джироламо Фракасторо) и разработка основ хирургии (Амбруаз Паре).
В 18 веке описательный период развития медицины перешёл в свою заключительную стадию - первичной систематизации. Возникали многочисленные медицинские «системы», пытавшиеся объяснить причину заболеваний и указать принцип их лечения. Немецкий врач Г. Шталь выдвинул учение об анимизме (от латинского anima - душа), согласно которому болезненный процесс - это ряд движений, совершаемых душой для удаления из тела проникших в него и приносящих вред веществ; его соотечественник Ф. Гофман доказывал, что жизнь заключается в движении, а механика - причина и закон всех явлений. Французские врачи Т. Бордё и П. Бартез выступили с учением о «жизненной силе» (витализм). Луиджи Гальвани и Алессандро Вольта исследовали «животное электричество» и лечение электрическим током; Ф. А. Месмер, знакомый с этими работами, создал учение о «животном магнетизме» (месмеризм). Систему гомеопатии основал немецкий врач Самуэль Ганеман. Шотландец У. Куллен разработал теорию «нервной патологии», исходя из признания главенствующей роли «нервного принципа» в жизнедеятельности организма; его ученик английский врач Дж. Браун построил метафизическую систему, признававшую нарушения состояния возбудимости основным фактором возникновения болезней, из чего следовала задача лечения - уменьшить или увеличить возбуждение. Французский учёный, врач Франсуа Жозеф Виктор Бруссе создал систему «физиологической медицины», связывающей происхождение болезней с избытком или недостатком раздражения желудка и использующей в качестве основного лечебного метода .
Сторонникам умозрительных метафизических систем, основанных на абсолютизации какого-либо открытия или принципа, противостояли представители опытного знания. Недоверие к «системам» проявилось в призыве английского врача, одного из основоположников клинической медицины Томаса Сиденхема и итальянского врача Дж. Б. Монтано исследовать болезни путём их тщательного наблюдения. Метод наблюдения у постели больного лег в основу клинической и педагогической деятельности Германа Бургаве, Кристофа Вильгельма Гуфеланда, Семена Герасимовича Зыбелина, Матвея Яковлевича Мудрова а и многих других. Врачи-философы 17 - 18 веков Хендрик Де Руа, Жюльен Офреде Ламетри, Пьер Жан Жорж Кабанис, а позднее последователи Михаила Васильевича Ломоносова - Ф. Г. Политковский, К. И. Щепин, Иустин Евдокимович Дядьковский и другие использовали достижения естествознания для критики умозрительных систем и обоснования материалистических представлений об организме и болезни.
Рост промышленного производства привлек внимание к изучению профессиональных заболеваний. На рубеже 17 - 18 веков итальянский врач, основоположник гигиены труда Бернардино Рамаццини положил начало изучению промышленной патологии и гигиены труда. Во 2-й половине 18 - 1-й половине 19 веков Джон Прингл и Джеймс Линд в Англии, Д. П. Синопеус, А. Г. Бахерахт в России заложили основы военной и морской гигиены (гигиена военная). Дж. Граунт и У. Петти (Англия) разработали статистические методы исследования общественного . Глубокий анализ причин высокой заболеваемости и смертности, проблем охраны народного здоровья дали в своих трудах М. В. Ломоносов и С. Г. Зыбелин. Австрийский врач Иоганн Петер Франк, несколько лет работавший в России, венгерский врач З. Г. Хусти и другие разработали концепцию «медицинской полиции», которая явилась первой попыткой систематизации и регламентации правил государственного санитарного надзора, общественной и личной гигиены. Многочисленными медицинско-топографическими описаниями и санитарно-статистическими исследованиями, проведёнными в конце 18 - 1-й половине 19 веков в России , Германии, Англии и других странах, была установлена зависимость здоровья различных групп населения от условий труда и быта.
Развитию клинической медицыны во 2-й половине 18 - 19 веков способствовала разработка новых методов объективного исследования больного: перкуссии (Леопольд Ауэнбруггер; Жан Никола Корвизар; Я. О. Саполович, Россия, и другие), аускультации (Рене Теофиль Гиацинт Лаэннек, Йосеф Шкода и другие), пальпации, эндоскопии, лабораторной диагностики. Метод сопоставления клинических наблюдений с результатами посмертных вскрытий, примененный Джованни Баттиста Морганьи, Мари Франсуа Ксавье Биша, М. Бейли (Великобритания), Рудольфом Вирховом, Карлом Рокитанским, И. Шкодой, Николаем Ивановичем Пироговым , Алексеем Ивановичем Полуниным и многими другими, породил новые дисциплины - патологическую анатомию и гистологию, которые позволили установить локализацию и материальный субстрат многих болезней.
Исключительное влияние на развитие медицины оказало использование во многих странах экспериментального метода исследования для изучения нормальных и нарушенных функций организма. Так, чех И. Прохаска, Ефрем Осипович Мухин, английский физиолог М. Холл исследовали реакции организма на влияние возбудителей и дали наиболее полные описания рефлекторных актов; шотландский анатом, физиолог и хирург Чарлз Белл и французский физиолог Франсуа Мажанди экспериментально доказали, что передние корешки спинного мозга - центробежные, двигательные, а задние - центростремительные, чувствительные, и т. п. Английского хирурга Джона Хантера считают основателем экспериментальной патологии. Объединение патологоанатомических и экспериментальных методов исследования, глубокая разработка анатомии и физиологии человека способствовали созданию естественнонаучных анатомо-физиологических основ хирургии.
Условия для теоретических обобщений в области М. были созданы прогрессом физики, химии и биологии на рубеже 18 - 19 веков: открытие роли кислорода в горении и дыхании, закона сохранения и превращения энергии, начало синтеза органических веществ (1-я половина 19 века), явившееся ударом по витализму, разработка немецким химиком Юстусом Либихом учения о полноценном , изучение химических процессов в живом организме, которое привело к развитию биохимии, и т. д.
Крупнейшее открытие 19 века - разработка клеточной теории строения организмов (Ян Эвангелиста Пуркине, Маттиас Якоб Шлейден, Теодор Шванн и другие), позволившей Р. Вирхову создать теорию целлюлярной патологии, согласно которой заболевание - чисто локальный процесс, его сущность - морфологические изменения клеточных элементов; важнейшая задача медицины - определение места, «где сидит болезнь». Подобный подход в своё время сыграл положительную роль: представление о болезни стали связывать с определенными изменениями в строении клеток и органов, возникло учение о перерождении клеток, были описаны многие формы (См. Опухоли) и других заболеваний. Однако Р. Вирхов, а особенно его ученики и последователи, не удержались от универсализации открытых ими закономерностей. Результатом явилось понимание животного организма как федерации «клеточных государств», вся патология человека была сведена к патологии клетки.
Многие современники Р. Вирхова не только не приняли эту теорию, но подвергли основные её принципы критике, признали ограниченным анатомо-локалистическое мышление в то время, когда оно ещё казалось незыблемым. Синтетическому мышлению, отражающему сложные связи организма и среды, способствовали успехи эволюционной теории (дарвинизм). Признание родства человека с животными привело к тому, что врачи стали шире применять эксперимент на животных для уяснения закономерностей жизни человека в условиях здоровья и болезни. К. Бернар в середине 19 века работал над созданием экспериментальной М., объединяющей физиологию, патологию и терапию. Многими исследованиями действия лекарств, веществ и на организм К. Бернар заложил основы экспериментальной фармакологии и токсикологии.
Немецкие гигиенисты Макс Рубнер и К. Флюгге заложили научные основы санитарной оценки воздуха, воды, почвы, жилища и одежды. Получили физиологическое обоснование гигиенические нормы питания (Карл Фойт, М. Рубнер). Значительные успехи были достигнуты в области гигиены труда и профессиональной патологии.
Промышленный переворот, рост городов, буржуазные революции конца 18 - 1-й половины 19 веков обусловили разработку социальных проблем медицины и развитие общественной гигиены. В середине 19 века накапливались материалы, свидетельствовавшие о зависимости состояния здоровья трудящихся, и прежде всего развивавшегося рабочего класса, от условий труда и быта; делались попытки научно обосновать меры общественного здравоохранения; были предложены термины «социальная гигиена» и «социальная М.». Немецкие врачи З. Нейман, Р. Вирхов и Р. Лейбушер выдвинули идею М. как социальной науки. В Великобритании представители общественного здравоохранения и фабричной инспекции (С. Смит, Джон Саймон, Э. Гринхау и другие) провели санитарные обследования условий труда, быта, питания рабочих и обосновали необходимость законов об общественном здравоохранении (1848, 1875 и другие). Карл Маркс и Фридрих Энгельс использовали материалы санитарных обследований для критики капитализма и обоснования заключений о губительном влиянии капиталистической эксплуатации на здоровье пролетариата.
В России во 2-й половине 19 века сформировалась общественная медицина. Основной трибуной пропаганды её идей являлись «Московская медицинская газета», «Современная медицина», «Архив судебной медицины и общественной гигиены», «Здоровье», «Врач» и другие Медицинские журналы. Большую роль в её формировании сыграли Общество русских врачей в память Н. И. Пирогова, Русское общество охранения народного здравия, общества врачей в Петербурге, Москве , Казани, Харькове и другие Медицинские общества.
Самобытным явлением, единственным в истории примером организованной медицинской помощи сельскому населению в условиях капитализма была Земская медицина с её санитарной организацией. Санитарные врачи Иван Иванович Моллесон, В. О. Португалов, Е. А. Осипов. П. И. Куркин, М. С. Уваров, Николай Иванович Тезяков, Петр Филиппович Кудрявцев, Андрей Иванович Шингарёв и другие провели комплексные санитарно-статистические исследования здоровья крестьян и сельскохозяйственных рабочих. Аналогичные исследования среди фабричного населения были проведены Ф. Ф. Эрисманом, А. В. Погожевым, Евстафием Михайловичем Дементьевым, В. А. Левицким, С. М. Богословским и другими.
Русские общественные врачи собрали материал, свидетельствовавший об антигигиенических условиях жизни трудящихся, высокой заболеваемости и смертности населения. Их работы как серьёзные обвинительные документы против самодержавия и капиталистических отношений были использованы Владимиром Ильичем Лениным .
Развитие медицины в 20 веке
На рубеже 19 и 20 веков под влиянием быстро развивавшихся естественных наук и технического прогресса обогащались и совершенствовались диагностика и лечение. Открытие рентгеновских лучей (немецким физиком Вильгельмом Конрадом Рентгеном , в 1895 - 1897) положило начало рентгенологии. Возможности рентгенодиагностики были расширены применением контрастных веществ, методов послойных рентгеновских снимков (томография), массовых рентгенологических исследований (флюорография), методов, основанных на использовании достижений радиоэлектроники (рентгенотелевидение, рентгенокинематография, рентгеноэлектрокимография, медицинская электрорентгенография и др.).
Открытие естественной радиоактивности и последовавшие за этим исследования в области ядерной физики обусловили развитие радиобиологии, изучающей действие на живые организмы. Русский патофизиолог Е. С. Лондон применил ауторадиографию (1904) и опубликовал первую монографию по радиобиологии (1911). Дальнейшие исследования привели к возникновению радиационной гигиены, применению радиоактивных изотопов в диагностических и лечебных целях, что, в свою очередь, позволило разработать метод меченых атомов; радий и радиоактивные препараты стали успешно применяться в лечебных целях.
В медицине в том время произошла глубокая техническая революция. Огромное значение имело внедрение электроники. Появились принципиально новые методы регистрации функций органов и систем с помощью различных воспринимающих, передающих и записывающих устройств (передача данных о работе и других функциях осуществляется даже на космические расстояния); управляемые устройства в виде искусственной почки, искусственных сердца - лёгких выполняют работу этих органов, например во время хирургических операций; электростимуляция позволяет управлять ритмом больного сердца, вызывать опорожнение мочевого пузыря и т. д. Электронная микроскопия в сочетании с техникой приготовления срезов толщиной до 0,02 мкм сделала возможным увеличение в десятки тысяч раз. Применение электроники сопровождается разработкой количественных методов, позволяющих точно и объективно следить за ходом биологического процесса.
Активно развивается медицинская кибернетика. Особое значение приобрела проблема программирования дифференциальных признаков болезней и привлечения ЭВМ для постановки диагноза. Были созданы автоматические системы регулирования , дыхания и уровня во время операций, активные управляемые и т. д. Выдающиеся успехи физики, химии полимеров, создание новой техники оказывают огромное влияние на медицинскую науку и практику.
Важный результат технического прогресса - возникновение новых отраслей медицины. Так, с развитием авиации в начале 20 века зародилась авиационная М.; её основоположниками были: в России Николай Алексеевич Рынин, во Франции Р. Мулинье, в Германии Е. Кошель. Полёты человека на космических кораблях привели к возникновению космической М.
Значительное влияние на развитие М. оказали химия и физическая химия. Были созданы и нашли применение новые химические и физико-химические методы исследования, продвинулось вперёд изучение химических основ жизненных процессов. В начале 20 века И. К. Банг (Швеция) разработал методы определения различных веществ в малых количествах исследуемого субстрата ( , сыворотка и т. д.), что расширило диагностические возможности.
В результате исследований, направленных на расшифровку химизма патологических состояний, было установлено, что различные заболевания обусловлены нарушениями определенных процессов химических превращений в цепи обмена веществ. После того как Лайнус Карл Полинг и другие установили, что изменение структуры приводит к определенному заболеванию - серповидно-клеточной анемии (1949), получены данные, согласно которым молекулярные основы болезней в ряде случаев проявляются в дефектности молекул аминокислот. Изучение механизмов регуляции обмена веществ на различных уровнях позволило создать новые методы лечения.
Большое влияние на медицину оказала генетика, установившая законы и механизмы наследственности и изменчивости организмов. Изучение наследственных заболеваний привело к возникновению медицинской генетики. Успехи этой научной дисциплины помогли понять взаимодействие факторов наследственности и среды, установить, что условия среды могут способствовать развитию или подавлению наследственного предрасположения к болезни. Были разработаны методы экспресс-диагностики, предупреждения и лечения ряда наследственных заболеваний, организована консультативная помощь населению. Новые перспективы открывают перед М. исследования в области генетики микроорганизмов, в том числе , а также биохимической и молекулярной генетики.
Иммунология 20 века переросла рамки классического учения о невосприимчивости к и постепенно охватила проблемы патологии, генетики, эмбриологии, трансплантации, онкологии и др. Установленный в 1898 - 1899 годах сотрудниками И. И. Мечникова Ж. Борде и Н. Н. Чистовичем факт, что введение чужеродных эритроцитов и сывороточных белков стимулирует выработку антител), положил начало развитию неинфекционной иммунологии. Последующее изучение питотоксических антител стало основой формирования иммунопатологии, изучающей многие заболевания, природа которых связана с расстройствами иммунологических механизмов. Открытие австрийским иммунологом Карлом Ландштейнером законов изогемоагглютинации (1900 - 1901) и чешским врачом Яном Янским (1907) привело к использованию в практической М. и формированию учения о тканевых изоантигенах (см. ). Изучение законов наследования антигенов и других факторов иммунитета породило новую отрасль - иммуногенетику. Изучение эмбриогенеза показало значение явлений иммунитета в тканевой дифференцировке.
В 40-х годах 20 века выяснилось, что процесс отторжения чужеродной ткани при трансплантации объясняется иммунологическими механизмами. В 50-х годах была открыта иммунологическая толерантность: организмы, развивающиеся из эмбрионов, на которые воздействовали определенными антигенами, после рождения теряют способность отвечать на них выработкой антител и активно отторгать их. Это открыло перспективы преодоления иммунологической несовместимости тканей при пересадке тканей и органов. В 50-х годах возникла иммунология опухолей; получили развитие радиационная иммунология, иммуногематология, методы иммунодиагностики, иммунопрофилактики, иммунотерапии.
В тесной связи с изучением иммунологических процессов проходило исследование различных форм извращённой реакции организма на чужеродные субстанции. Открытие французским учёным Ж. Рише явления анафилаксии, французским бактериологом М. Артюсом и русским патологом Гавриилом Петровичем Сахаровым феномена сывороточной анафилаксии и анафилактического шока (1903 - 1905) и др. заложили фундамент учения об . Австрийский педиатр К. Пирке ввёл термин «аллергия» и предложил (1907) аллергическую реакцию на туберкулин как диагностическую пробу при (пирке реакция). Общие закономерности эволюции аллергических реакций раскрыл Николай Николаевич Сиротинин; Михаил Александрович Скворцов и другие описали их морфологию.
В начале 20 века П. Эрлих доказал возможность синтеза по заданному плану препаратов, способных воздействовать на возбудителей заболеваний, и заложил основы химиотерапии. В 1928 году английский микробиолог Александер Флеминг установил, что один из видов плесневого грибка выделяет антибактериальное вещество - пенициллин. В 1939 - 1940 годах патолог Хоуард Уолтер Флори и биохимик Эрнст Борис Чейн разработали методику получения стойкого пенициллина, научились концентрировать его и наладили производство препарата в промышленном масштабе, положив начало новому способу борьбы с микроорганизмами - антибиотикотерапии. В СССР отечественный пенициллин был получен в 1942 году в лаборатории Зинаидой Виссарионовной Ермольевой; в том же году Г. Ф. Гаузе и другими был получен новый антибиотик грамицидин. В 1944 в США З. Ваксман получил стрептомицин. В дальнейшем были выделены многие , обладающие различным спектром антимикробного действия.
Успешно развивалось возникшее в 20 веке учение о (витаминология), было установлено, что все они участвуют в функции различных ферментных систем, расшифрован патогенез многих авитаминозов и найдены пути их предупреждения. Созданное в конце 19 веке французским физиологом и невропатологом Шарлем Эдуаром Броун-Секаром и другими учение о железах внутренней секреции превратилось в самостоятельную медицинскую дисциплину - эндокринологию. Открытие произвело переворот в лечении . Важную роль в развитии эндокринологии и гинекологии сыграло открытие женских половых гормонов. Выделение в 1936 году из надпочечников вещества гормональной природы, которое позднее было названо кортизоном, и синтез (1954) более эффективных преднизолона и др. привели к лечебному применению кортикостероидов. Современная эндокринология уже не ограничивается изучением патологии желёз внутренней секреции; в круг её проблем входят и вопросы гормонотерапии неэндокринных заболеваний, и гормональная регуляция функций в здоровом и больном организме. Развитию эндокринологии и гормонотерапии способствовали работы канадского патолога Ганса Селье, выдвинувшего теорию и общего адаптационного синдрома.
Химиотерапия, гормонотерапия, разработка и применение средств, воздействующих на центральную нервную систему (психофармакология), и другие эффективные лечебные методы изменили лицо клинической М., позволили врачу активно вмешиваться в течение болезни.
Среди выделившихся из клиники внутренних болезней дисциплин особое значение имеет кардиология. Её формированию способствовало клинико-экспериментальное направление исследований (в отечественной медицине - в трудах Д. Д. Плетнёва и других). Стремительное развитие кардиологии во многом обязано работам Дж. Макензи (Великобритания), издавшего классический труд о (1908); А. Вакеза, виднейшего французского кардиолога начала 20 века; Пола Дадли Уайт а (США) и многих других. В начале 20 века В. М. Керниг, Василий Парменович Образцов и Н. Д. Стражеско, а затем Дж. Б. Херрик (США) дали классическое описание клиники . Михаил Владимирович Яновский учением о «периферическом (артериальном) сердце» привлек внимание к значению сосудистого отдела системы . Патофизиолог Семен Сергеевич Халатов и патоморфолог Николай Николаевич Аничков выдвинули «холестериновую теорию» происхождения . Современная кардиология - комплексная дисциплина: её проблемы разрабатывают не только терапевты, но и хирурги, физиологи, биохимики и т. д.
Другой пример формирования новой комплексной дисциплины - гематология, изучающая . Важные этапы её развития связаны с разработкой новых методов исследования, в частности пункции костного мозга (М. И. Аринкин, СССР, 1927), радиоизотопных методов (Л. Лайта, Великобритания, 1952) и других. Применение метода культивирования кроветворной ткани позволило гистологу Александру Александровичу Максимову в 20-х годах развить унитарную теорию кроветворения, согласно которой родоначальник всех форм клеток крови - лимфоцитоподобная клетка; эта теория получает подтверждение в современных морфологических исследованиях так называемых стволовых клеток. Крупные практические достижения этой ветви терапии - метод лечения так называемого злокачественного малокровия сырой печенью (американские терапевт-гематолог Уильям Парри Мёрфи и патофизиолог и терапевт-гематолог Джордж Ричардс Майнот, США, 1926) и витамином B12, а также комбинированная цитостатическая терапия . Гематология принадлежит к числу клинических дисциплин, где наиболее широко применяют методы естественных наук - математические, генетические и другие.
Интенсивное развитие хирургии шло по различным направлениям. Всё возраставшие масштабы войн обусловили формирование военно-полевой хирургии, рост травматизма - развитие травматологии и ортопедии. Всемирное признание получили работы офтальмолога и хирурга Владимира Петровича Филатова в области пластической хирургии. Труды нейрохирурга Харви Уильямса Кушинга, невролога и нейрохирурга Уайлдера Грейвса Пенфилда, Андрея Львовича Поленова, Николая Ниловича Бурденко и других способствовали формированию нейрохирургии. Разработка хирургических методов лечения заболеваний мочеполовой системы (в России Сергея Петровича Фёдоровым и другими) привела к отпочкованию урологии.
В 1923 - 1930 годах советский хирург Александр Васильевич Вишневский разработал метод местного обезболивания новокаином. Продолжали совершенствоваться методы наркоза, который стал более эффективным и безопасным; во 2-й четверти 20 века анестезиология выделилась в самостоятельную специальность. Совершенствованию методов обезболивания способствовали применение препаратов кураре, расслабляющих мышцы, метод гипотермии, разработанный экспериментально, а затем внедрённый в клинику А. Лабори и П. Югенаром (Франция, 1949 - 1954), и др.
Современный наркоз и антибактериальная терапия обеспечили развитие хирургии сердца и лёгких. Советский физиолог Сергей Сергеевич Брюхоненко в 1925 году сконструировал искусственного кровообращения аппарат, который был успешно применен для выведения экспериментальных животных из состояния клинической смерти и при операциях на сердце в эксперименте. Современные модели аппаратов искусственного кровообращения (АИК) используют при операциях на так называемом открытом сердце человека. Успехи кардиохирургии, основы которых были заложены Х. Суттером, Р. Броком (Великобритания), Ч. Бейли, Д. Харкеном (США) во 2-й половине 40-х годов, привели к тому, что традиционно «терапевтическая» группа врожденных и ревматических стала в равной мере относиться к хирургическим болезням. Развитие кардиохирургии в СССР связано с именами хирургов: Александра Николаевича Бакулева, Петра Андреевича Куприянова, Бориса Васильевича Петровского, Александра Александровича Вишневского, Е. Н. Мешалкина и другими. Продолжала развиваться хирургия брюшной полости, крупными представителями которой в СССР были хирурги: Иван Иванович Греков, Сергей Иванович Спасокукоцкий, Алексей Васильевич Мартынов, Сергей Сергеевич Юдин, Андрей Григорьевич Савиных и многие другие.
В начале 20 века начала формироваться онкология, основоположником которой в СССР были Николай Николаевич Петров и Петр Александрович Герцен. В 1903 году французский учёный А. Боррель выдвинул вирусную теорию ; в 1911 году Ф. Роус в США открыл вирус куриных сарком; в 1945 Лев Александрович Зильбер предложил вирусогенетическую теорию, согласно которой опухолевый вирус действует в качестве трансформирующего агента, наследственно изменяющего клетки, - эта теория получает всё большее признание.
Быстрыми темпами развивалась микробиология. В 1921 году микробиолог и гигиенист Альбер Кальмет и Ш. Герен предложили вакцину . В дальнейшем метод специфической профилактики с помощью вакцин и сывороток имел решающее значение в борьбе с , и некоторыми другими . Научной основой борьбы с инфекционными болезнями стали исследования Д. К. Заболотного, Владимира Аароновича Хавкин а и других по эпидемиологии чумы, и , разработка учения о лептоспирозах, риккетсиозах и многое другое. Благодаря открытию в 1892 году фильтрующихся вирусов Дмитрием Иосифовичем Ивановским и последующим исследованиям Мартина Бейеринка и других сформировалась вирусология.
Перед медициной стоят важные задачи изучения природы заболеваний и злокачественных опухолей, путей их профилактики и лечения; разработки проблем молекулярной биологии вирусов, химиотерапии и профилактики , иммунологии и многие другие. Огромное значение приобретают учёт всё возрастающего воздействия факторов внешней среды, научно-технического прогресса на здоровье и трудоспособность человека, предвидение последствий этих воздействий и разработка научно обоснованных мероприятий по оздоровлению внешней среды.
Возрастающее значение медицинской науки и здравоохранения как отрасли народного хозяйства, расширяющейся сферы человеческой деятельности проявляется и в области международных отношений. Пример этого - соглашения СССР с США, Францией и другими странами (1971 - 1973) по вопросам охраны внешней среды, совместно исследований по проблемам кардиологии, онкологии и другим актуальным вопросам. Советские учёные-медики участвовали в деятельности международных научных обществ, ассоциаций, международных медицинских журналов, специализированных организаций ООН, прежде всего . Развитию научного сотрудничества способствовало проведение в СССР международных медицинских конгрессов, конференций и симпозиумов. (Ю. П. Лисицын, Ю. А. Шилинис, А. Д. Адо, П. Е. Заблудовский. Под общей редакцией Б. В. Петровского)
Литература по медицине
- Общие работы - Постановления КПСС и Советского правительства об охране здоровья народа, [составители П. И. Калью и Н. Н. Морозов], М., 1958;
- Глязер Г., Основные черты современной медицины, перевод с немецкого, М., 1962;
- его же, Драматическая медицина, перевод с немецкого, 2 изд., [М.], 1965: Левит М. М., Медицинская периодическая печать России и СССР (1792 - 1962), М., 1963;
- Лисицын Ю. П., Современные теории медицины, М., 1968: Келановски Т., Пропедевтика медицины, перевод с польского, М., 1968;
- Петровский Б. В., Здоровье народа - важнейшее достояние социалистического общества, М., 1971;
- Научные медицинские общества СССР, под редакцией М. В. Волкова, М., 1972.
Литература по истории медицины
- Лозинский А. А., К истории некоторых важнейших медицинских систем 18 и 19 веков, СПБ, 1905;
- Оганесян Л. А., История медицины в Армении с древнейших времён до наших дней, 2 изд., ч. 1 - 5, Ер., 1946 - 1947;
- Коштоянц Х. С., Очерки по истории физиологии в России, М. - Л., 1946;
- Юдин Т. И., Очерки истории отечественной психиатрии, М., 1951;
- История медицины, т. 1, под редакцией Б. Д. Петрова, М., 1954;
- Каневский Л. О., Лотова Е. И., Идельчик Х. И., Основные черты развития медицины в России в период капитализма (1861 - 1917), М., 1956;
- Глязер Г., Исследователи человеческого тела от Гиппократа до Павлова, перевод с немецкого, М., 1956;
- Федотов Д. Д., Очерки по истории отечественной психиатрии, т. 1, М., 1957;
- Лушников А. Г., Клиника внутренних болезней в России первой половины XIX века, М., 1959;
- его же, Клиника внутренних болезней в России, М., 1962: его же, Клиника внутренних болезней в СССР, М.,1972;
- Заблудовский П. Е., История отечественной медицины, ч. 1 - 2, М., 1960 - 71;
- Бородулин Ф. P., История медицины. Избранные лекции, М.,1961;
- Мультановский М. П., История медицины, М., 1961;
- Петров Б. Д., Очерки истории отечественной медицины, М., 1962;
- История медицины СССР, под редакцией Б. Д. Петрова, М., 1964;
- Основные этапы развития медицины в Грузии, т. 1 - 2, Тб., 1964 - 69;
- Архангельский Г. В., История неврологии от истоков до XX века, М., 1965 (лит.);
- Очерки истории русской общественной медицины, под редакцией П. И. Калью, М., 1965;
- Diepgen P., Geschichte der Medizin. Diehistorische Entwicklung der Heilkunde und des ?rztllchen Lebens, Bd 1 - 2, В., 1949 - 55;
- Sigerist Н. Е., A history of medicine, v. 1, N. Y.,1955;
- Major R. H., A history of medicine, v. 1 - 2, Oxf., 1955;
- Aschoff L., Diepgen P., Goerke Н., Kurze ?bersichtstabelle zur Geschichte der Medizin, 7. Aufl., B. - , 1960;
- Garrison F. Н., An introduction to the history of medicine…, 4 ed., Phil. - L., ;
- Geschichte der Medizin, B., 1968;
- Talbott J. Н., A biographical history of medicine. Excerpts and essays on the men and their work, N. Y. - L., 1970;
- Bari?ty M., Coury Ch., Histoirede la m?decine, P., 1971.
Словари по медицине
- Змеев Л. Ф., Русские врачи писатели, в. 1 - 3, СПБ, 1886 - 1889;
- Лахтин М. Ю., Краткий биографический словарь знаменитых врачей всех времен, СПБ, 1902;
- Медицинский факультет Харьковского университета за первые 100 лет его существования. (1805 - 1905), Хар., 1905 - 1906;
- Биографический словарь профессоров 1-го Ленинградского, бывшего Женского, медицинского института им. акад. И. П. Павлова за 50 лет. 1897 - 1947, [Л.], 1947;
- Англо-русский медицинский словарь. 2 изд., М., 1969;
- Арнаудов Г. Д., Медицинская терминология на пяти языках: Latinum, Русский, English, Fran?ais, Deutsch, перевод с болгарского, 3 изд., София, 1969;
- Медицинский словарь. Английский. Русский. Французский. Немецкий. Латинский. Польский, под редакцией Б. Злотницкого, Варшава, 1971;
- Pagel J., Biographisches Lexikon hervorragenden ?rzte des 19. Jahrhunderts, W. - B., 1900;
- Biographisches Lexikon der hervorragender ?rzte aller Zeiten und V?lker, 2. Aufl., Bd 1 - 5, В. - W., 1929 - 1934;
- Fischer I., Biographisches Lexikon der hervorragenden ?rzte der letzten f?nfzig Jahre, Bd 1 - 2, В. - W., 1932 - 1933;
- Binet L., Medecins, biologistes et chirurgiens, P., ;
- Sigerist H. E., The great doctors: a biographical history of medicine, L., 1971.
Библиография
- Российский Д. М., Библиографический указатель русской литературы по истории медицины с 1789 г. по 1928 г., М., 1928;
- его же, История всеобщей и отечественной медицины и здравоохранения. Библиография. (996 - 1954 гг.), М.,1956;
- KeIIy E. С., Encyclopedia of medical sources, Bait., 1948;
- Index zur Geschichte der Medizin,… Bd 1 - 2, В. - M?nch., 1953 - 1966;
- Garrison F., Morton L., A medical bibliography, 3 ed., ;
- Pauly A., Bibliographic des sciences m?dicales, ;
- Cunningham E. R., A bibliography of the reference works and histories in medicine and the allied sciences, в книге: Handbook of medical library practice, Chi., 1956;
- Bishop W., Bibliography of international congresses of medical sciences. Oxf., ;
- Thornton J. L., A select bibliography of medical biography, 2 ed., L., 1970.
Найти ещё что-нибудь интересное:
Физика в медицине, как и в любой другой науке, играет важную роль. В этой статье мы рассмотрим множество примеров того, как эта наука влияет на здоровье и жизнь людей. Сразу же договоримся, что вдаваться в сложные научно-технические подробности не будем, чтобы не вводить никого в заблуждение. Приступим к рассмотрению примеров.
Какие у вас температура, пульс и давление
Медицина не обходится без трех важных параметров, которые являются основой для оценки здоровья человека: температура, давление, а нередко еще и пульс.
Как известно, температуру измеряют термометром (в простонародии называют «градусником»). А какие показатели должны быть? Нормой для человека является Т=36,6 0 С. Несомненно, допустимо, например, 36,3 0 С и 36,8 0 С. Но если температура тела выше 36,9 0 С, то можно смело говорить, что человек нездоров.
Какова здесь роль физики в медицине? Кто учился с 7-го по 11-й (или хотя бы по 9-й) класс, те прекрасно знают, что температура – это физическая величина. Измеряется в нескольких единицах. Но в России принято измерять в Цельсиях. Термометры бывают ртутные, электронные (со специальным датчиком).
Давление также является важным параметром, но существуют нюансы. Не для всех давление 120 на 80 полезно. У кого-то рабочее давление 110 на 70, что тоже является нормой. Измеряется при помощи тонометра (манжета, груша для накачки воздуха, манометр). Есть и электронные, компьютерные тонометры. Как правило, современная техника одновременно измеряет давление и пульс. Что касается единиц измерения давления, то в физике их существует несколько. В медицине давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт.ст.). Пульс же измерить проще самостоятельно и надежнее, так как нужно посчитать, сколько ударов в минуту осуществилось.
Диагностическое оборудование
Использование физики в медицине – это необходимость в современном мире. Ни одно, даже самое бедное медицинское учреждение не обходится без диагностического оборудования. Везде есть самые востребованные из них:
- рентгенографическое;
- электрокардиографы.
Не менее востребованы аппараты УЗИ, гастроскопы, офтальмологическое оборудование.
Разумеется, чтобы создать те или другие приборы, нужно объединиться вместе многим ученым. Не один год уходит на то, чтобы создать подходящее оборудование. Обязательно техника должна взаимодействовать с живым организмом, не причиняя вреда. К сожалению, далеко не каждый прибор на это способен, поэтому медики рекомендуют строго соблюдать дозу, время проведения обследования или терапии.
Чудо-исследования: ультразвук
В школьную программу физики входит раздел «Колебания и волны» - тема «Звук». Существует его три вида: инфразвук (от 16 до 20 Герц), звук (от 21 до 19 999 Герц), ультразвук (от 20 000 Герц и выше). Что такое «герц»? Это частота колебаний, происходящих всего за одну секунду. Речь идет о звуковой волне, которая проникает из одной среды в другую с определенной частотой. Роль физики в развитии медицины в данном случае следующая: ученые биофизики, конструкторы изобрели и продолжают изобретать мощные аппараты для исследования внутренних органов.
На сегодняшний день УЗИ-диагностика является одной из самых быстрых, безболезненных и безопасных способов исследования. Но есть недостаток: обследовать можно только внутренние органы брюшной полости, малого таза, почек, щитовидной железы. Узнать, есть ли перелом костей или что происходит с больным глазом или зубом, не получится.
Магнитно-резонансная и компьютерная томографии
Еще одно чудо современной медицинской техники – это магнитно-резонансная томография (МРТ). Подобное обследование дает более четкую картину того, что происходит в конкретном органе. Можно сказать сразу, что МРТ в своем роде является заменой УЗИ. Почему? Как мы говорили выше, ультразвуком можно проверить только органы брюшной полости, малого таза и щитовидки. Состояние костей, сосудов проверить не получится. Это может сделать МРТ. Альтернативой этих двух методов (УЗИ и МРТ) может стать компьютерная томография (КТ).
Нужно учитывать, что УЗИ и КТ требуют применения дополнительных препаратов, чтобы обеспечить качественное обследование.
Физиотерапия
Физиотерапия играет важную роль в здоровье людей: прогревание, ультрафиолетовое излучение, электрофорез и так далее.
Какой еще вклад внесла физика? В медицине существует огромное число видов оборудования, приборов не только для поликлиник и больниц. В настоящее время некоторые заводы изготавливают приборы для домашнего пользования. Например, ингаляторы различного вида для проведения терапии органов дыхания. Сюда же можно отнести и ультразвуковые, инфракрасные, электромагнитные приборы.
Спасение жизни
Неотложная медицинская помощь при тяжелых состояниях имеет смысл там, где есть профессиональные реаниматоры. Если у человека внезапно остановилось дыхание, прекратилось сердцебиение, то, как правило, его стараются вернуть к жизни. Проводить непрямой массаж сердца не всегда удобно, но еще и опасно.
Поможет медикам такой прибор, который имеет название «дефибриллятор». Вот еще одно применение физики в медицине. Создатели прибора рассчитывали, какие токи должны проходить через человеческое сердце, чтобы запустить его. Немаловажными факторами являются и материал, правила безопасного применения. Аппараты искусственного вентилирования легких (ИВЛ) - тоже заслуга физики.
Раздел физики: "Оптика и свет"
Каждый второй человек в современном мире носит очки или контактные линзы. Чтобы подобрать правильно нужные диоптрии, нужно потратить много времени. Оптика применяется в микроскопах.
Значение физики в медицине очень велико даже, казалось бы, в малом. Оптика начала применяться еще несколько столетий назад. Это очень сложная наука. Как известно, существуют собирающие и рассеивающие линзы. А об их параметрах можно судить долго. Сможет ли обычный человек отличить «-1,0» диоптрию от, например, «-1,5»? Для больного близорукостью очень важно подобрать правильные очки.
Лазерная коррекция зрения, да и в целом лазерная хирургия, является очень сложной и серьезной задачей. Ученые обязаны проводить максимально точные расчеты, чтобы получить положительный результат, а не трагический исход.
Химиотерапия и радиотерапия
Очень важно для больных онкологическими заболеваниями подобрать правильное лечение. Не обходит стороной практически ни одного больного химиотерапия. Несомненно, что здесь больше требуется знаний химии. Но тем не менее врач должен знать, нужно ли облучать больного.
Атомная и радиологическая физика в медицине для пациентов с онкологией может стать путем спасения жизни, если не только правильно применять на практике, но и создавать очень точное оборудование и приборы.
Все для населения
Многих людей заботит личное здоровье, а также здоровье близких. Современный мир изобилует различной полезной техникой. В продаже имеются, например, измерители нитратов в овощах и фруктах, дозиметры, электронные глюкометры (приборы для измерения сахара в крови), электронные тонометры, домашние метеостанции и так далее. Конечно, некоторые из перечисленных приборов не относятся к медицинским, но они помогают людям поддерживать здоровье.
Помочь человеку разобраться в различных показаниях приборов помогут не только инструкции, но и школьная физика. В медицине она имеет те же законы, единицы измерения, что и в других сферах жизни.
Как подготовить реферат
Если в школе, техникуме или институте попросят написать на тему «Роль физики в медицине» реферат (доклад), то есть на этот счет несколько советов:
- написать краткое вступление по теме;
- разработать план написания текста (важно разбить все на логические подзаголовки, абзацы);
- пусть источников литературы будет как можно больше.
Лучше всего писать только о том, что вы понимаете. Нежелательно вставлять в реферат/доклад то, что вам непонятно, например, очень сложное научное описание того, как действует УЗИ или аппарат ЭКГ.
Если реферат/доклад задали по физике, то берите только ту тему, которую вы уже изучили и хорошо понимаете. Например, оптика. Если плохо разбираетесь в радиофизике, то лучше не пишите о приборах для лечения онкобольных.
Пусть тема будет интересной в первую очередь для вас самих, а также понятной. Ведь дополнительные вопросы может задать не только педагог, но и одноклассники/однокурсники.
ученица 11 «А» класса МБОУ «СОШ №14» имени А.М. Мамонова г. Старый Оскол Краевская Екатерина Николаевна.
Физика в медицине
чем стремление к знанию».
М. Монтень
Древние называли физикой любое исследование окружающего мира и явлений природы. Такое понимание термина «физика » сохранилось до конца 17 века. МЕДИЦИНА [латинское medicina (ars) - врачебная, лечебная (наука и искусство)] - область науки и практическая деятельность, направленные на сохранение и укрепление здоровья людей, предупреждение и лечение болезней. Вершиной врачебного искусства в древнем мире была деятельность Гиппократа. Анатомо-физиологические открытия А. Везалия, У. Гарвея, труды Парацельса, клиническая деятельность А. Паре и Т. Сиденхема способствовали становлению медицины на основе опытного знания.
В настоящее время обширная линия соприкосновения этих наук всё время расширяется и упрочняется. Нет ни одной области медицины, где бы ни применялись физические знания и приборы.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Эссе
«Физика в медицине»
МБОУ «СОШ №14»
имени А.М. Мамонова
г. Старый Оскол
Краевская Екатерина Николаевна.
Руководитель работы:
учитель физики
Попова Людмила Леонасовна.
Старый Оскол 2011 г
Физика в медицине
«Нет стремления более естественного,
чем стремление к знанию».
М. Монтень
Древние называли физикой любое исследование окружающего мира и явлений природы. Такое понимание термина « физика » сохранилось до конца 17 века. МЕДИЦИНА [латинское medicina (ars) - врачебная, лечебная (наука и искусство)] - область науки и практическая деятельность, направленные на сохранение и укрепление здоровья людей, предупреждение и лечение болезней. Вершиной врачебного искусства в древнем мире была деятельность Гиппократа. Анатомо-физиологические открытия А. Везалия, У. Гарвея, труды Парацельса, клиническая деятельность А. Паре и Т. Сиденхема способствовали становлению медицины на основе опытного знания.
Физика и медицина… Наука о явлениях природы и наука о болезнях человека, их лечении и предупреждении… В настоящее время обширная линия соприкосновения этих наук всё время расширяется и упрочняется. Нет ни одной области медицины, где бы ни применялись физические знания и приборы.
Использование достижений физики в лечении заболеваний:
Становление научной медицины было бы невозможно без достижений в области естествознания и техники, методов объективного исследования больного и способов лечения.
В процессе развития медицина дифференцировалась на ряд самостоятельных отраслей.
В терапии, хирургии и др. областях медицины широко используются достижения физической науки и техники.
Физика помогает диагностике заболеваний.
В диагностике заболеваний широко применяются рентгеновские лучи, ультразвуковое обследование, иридодиагностика, радиодиагностика.
Рентгенология - область медицины, изучающая применение рентгеновского излучения для исследования строения и функций органов и систем и диагностики заболеваний. Рентгеновские лучи открыл немецкий физик Вильгельм Рентген (1845 – 1923).
Рентгеновские лучи.
Рентгеновские лучи - не видимое глазом электромагнитное излучение.
Проникают через некоторые непрозрачные для видимого света материалы. Рентгеновские лучи применяют в рентгеновском структурном анализе, медицине и др.
Проникая сквозь мягкие ткани, рентгеновские лучи высвечивают кости скелета и внутренние органы. На снимках, получаемых с помощью рентгеновской аппаратуры, можно выявить болезнь на ранних стадиях и примять необходимые меры. Однако нужно считаться с тем, что любое облучение безопасно лишь в определённых дозах – недаром работа в рентгеновском кабинете считается вредной для здоровья.
Помимо рентгена, сегодня применяют такие методы диагностики:
Ультразвуковое обследование (исследование, когда высокочастотный звуковой луч прощупывает наш организм, словно эхолот – морское дно, и создаёт его «карту», отмечая все отклонения от нормы).
Ультразвук.
Ультразвук - не слышимые человеческим ухом упругие волны.
Ультразвук содержится в шуме ветра и моря, издается и воспринимается рядом животных (летучие мыши, рыбы, насекомые и др.), присутствует в шуме машин.
Применяется в практике физических, физико-химических и биологических исследований, а также в технике для целей дефектоскопии, навигации, подводной связи и других процессов и в медицине - для диагностики и лечения.
В настоящее время лечение ультразвуковыми колебаниями получили очень большое распространение. Используется, в основном, ультразвук частотой от 22 – 44 кГц и от 800 кГц до 3 МГц. Глубина проникновения ультразвука в ткани при ультразвуковой терапии составляет от 20 до 50 мм, при этом ультразвук оказывает механическое, термическое, физико-химическое воздействие, под его влиянием активизируются обменные процессы и реакции иммунитета. Ультразвук используемых в терапии характеристик обладает выраженным обезболивающим, спазмолитическим, противовоспалительным, противоаллергическим и общетонизирующим действием, он стимулирует крово- и лимфообращение, как уже было сказано, процессы регенерации; улучшает трофику тканей. Благодаря этому ультразвуковая терапия нашла широкое применение в клинике внутренних болезней, в артрологии, дерматологии, отоларингологии и др.
Специальными приборами ультразвук можно сфокусировать и точно направить на небольшой участок ткани – например, на опухоль. Под действием сфокусированного луча высокой интенсивности, местно, клетки нагреваются до температуры 42°C. Раковые клетки начинают гибнуть при повышении температуры, и рост опухоли замедляется.
Иридодиагностика - метод распознавания болезней человека путем осмотра радужной оболочки глаза. Основана на представлении о том, что некоторые заболевания внутренних органов сопровождаются характерными внешними изменениями определенных участков радужной оболочки.
Радиодиагностика. Основана на использовании радиоактивных изотопов. Например, для диагностики и лечения заболеваний щитовидной железы применяют радиоактивные изотопы йода.
Лазер как физический прибор. Лазер (оптический квантовый генератор)- усиление света в результате вынужденного излучения, источник оптического когерентного излучения, характеризующегося высокой направленностью и большой плотностью энергии. Лазеры получили широкое применение в научных исследованиях (в физике, химии, биологии и др.), в практической медицине (хирургия, офтальмология и др.), а также в технике (лазерная технология).
Использование лазеров в хирургии:
С их помощью выполняются сложнейшие операции на мозге.
Лазер используют в онкологи. Мощный лазерный пучок соответствующего диаметра уничтожает злокачественную опухоль.
Мощными лазерными импульсами «приваривают» отслоившуюся сетчатку и выполняют другие офтальмологические операции.
Плазменный скальпель.
Кровотечение – неприятная помеха при операциях, так как оно ухудшает обзор операционного поля и может привести к обескровливанию организма.
В помощь хирургу были созданы миниатюрные генераторы высокотемпературной плазмы.
Плазменный скальпель рассекает ткань, кости без крови. Раны после операции заживают быстрее.
В медицине широко применяются приборы и аппараты, способные временно заменить органы человека. Например, в настоящее время медики используют аппараты искусственного кровообращения. Искусственное кровообращение - временное выключение сердца из кровообращения и осуществление циркуляции крови в организме с помощью аппарата искусственного кровообращения (АИК).
Итак, мы убедились, что физика имеет важное значения для медицины, а, следовательно, и для здоровья человека. Поэтому нужно изучать физику, способствовать её развитию .
Лекция 1.
Наиболее широким понятием, включающим в себя все, окружающее нас, и нас самих, является материя. Дать обычное логическое определение материи, при котором указывается более широкое понятие, а затем отмечается признак предмета определения, невозможно, так как более широкого понятия, чем материя, нет. Поэтому вместо определения часто просто говорят, что материя есть объективная реальность, данная нам в ощущениях.
Материя не существует без движения. Под движением понимаются все происходящие во вселенной изменения и процессы. Условно различные и многообразные формы движения можно представить четырьмя разновидностями: физическая, химическая, биологическая и социальная. Это позволяет классифицировать различные науки в зависимости от того, какой вид движения они изучают. Физика изучает физическую форму движения материи. Более детально физическую форму движения материи можно подразделить на механическую, молекулярно-тепловую, электромагнитную, атомную, внутриядерную. Естественно, что такое деление условно. Тем не менее физику как учебную дисциплину обычно представляют именно такими разделами.
Физика, как и другие науки, использует различные методы исследования, но все они в конечном счете соответствуют единству теории и практики и отражают общий научный подход к познанию окружающей действительности: наблюдение, размышление, опыт. На основе наблюдений создаются теории, формулируются законы и гипотезы, они проверяются и используются на практике. Практика является критерием теорий, она позволяет их уточнять. Формулируются новые теории и законы, они вновь проверяются практикой. Таким образом человек продвигается к более полному пониманию окружающего мира.
В исследовании физических явлений, процессов и систем достаточно широко используется метод моделирования, который основан на использовании моделей. Модель - это объект любой природы, умозрительный (виртуальный) или материально реализованный, который воспроизводит явление, процесс или систему с целью их исследования или изучения. Такие известные читателю из курса средней школы понятия, как материальная точка, идеальный газ, тонкая линза и т. п., являются, по существу, моделями.
Различные формы движения материи взаимозависимы и взаимосвязаны, что обусловливает появление новых наук, лежащих на стыке прежних - биофизика, астрофизика, химическая физика и др., а также использование достижений одной науки для развития другой.
Физические процессы в организме. Биофизика.
Несмотря на сложность и взаимосвязь различных процессов в организме человека, часто среди них можно выделить процессы, близкие к физическим. Например, такой сложный физиологический процесс, как кровообращение, в своей основе является физическим, так как связан с течением жидкости (гидродинамика), распространением упругих колебаний по сосудам (колебания и волны), механической работой сердца (механика), генерацией биопотенциалов (электричество) и т. п. Дыхание связано с движением газа (аэродинамика), теплоотдачей (термодинамика), испарением (фазовые превращения) и т. п.
В организме, кроме физических макропроцессов, как и в неживой природе, имеют место молекулярные процессы, которые в конечном счете определяют поведение биологических систем. Понимание физики таких микропроцессов необходимо для правильной оценки состояния организма, природы некоторых заболеваний, действия лекарств и т. д.
Во всех этих вопросах физика настолько связана с биологией, что формирует самостоятельную науку - биофизику (биологическую физику), которая изучает физические и физико-химические процессы в живых организмах, а также ультраструктуру биологических систем на всех уровнях организации - от субмолекулярного и молекулярного до клетки и целого организма.
Физические методы диагностики заболеваний и исследования биологических систем. Многие методы диагностики и исследования основаны на использовании физических принципов и идей.Большинство современных медицинских по назначению приборов конструктивно является физическими приборами. Чтобы это проиллюстрировать, достаточно рассмотреть некоторые примеры в рамках сведений, известных читателю из курса средней школы.
Механическая величина - давление крови - является показателем, используемым для оценки ряда заболеваний. Прослушивание звуков, источники которых находятся внутри организма, позволяет получать информацию о нормальном или патологическом поведении органов. Медицинский термометр, работа которого основана на тепловом расширении ртути, весьма распространенный диагностический прибор. За последнее десятилетие в связи с развитием электронных устройств широкое распространение получил диагностический метод, основанный на записи биопотенциалов, возникающих в живом организме. Наиболее известен метод электрокардиографии - записи биопотенциалов, отражающих сердечную деятельность. Общеизвестна роль микроскопа для медико-биологических исследований. Современные медицинские приборы, основанные на волоконной оптике, позволяют осматривать внутренние полости организма. Спектральный анализ используется в судебной медицине, гигиене, фармакологии и биологии; достижения атомной и ядерной физики - для достаточно известных методов диагностики: рентгенодиагностики и метода меченых атомов.
Воздействие физическими факторами на организм с целью лечения. В общем комплексе различных методов лечения, применяемых в медицине, находят место и физические факторы. Укажем некоторые из них. Гипсовая повязка, накладываемая при переломах, является механическим фиксатором положения поврежденных органов. Охлаждение (лед) и нагревание (грелка) с целью лечения основаны на тепловом действии. Электрическое и электромагнитное воздействия широко используются в физиотерапии. С лечебной целью применяют свет видимый и невидимый (ультрафиолетовое и инфракрасное излучения), рентгеновское и гамма-излучения.
Физические свойства материалов, используемых в медицине. Физические свойства биологических систем. Применяемые в медицине повязки, инструменты, электроды, протезы и т. п. работают в условиях воздействия окружающей среды, в том числе в непосредственном окружении биологических сред. Чтобы оценить возможность эксплуатации подобных изделий в реальных условиях, необходимо иметь сведения о физических свойствах материалов, из которых они сделаны. Например, для изготовления протезов (зубы, сосуды, клапаны и т. д.) существенно знание механической прочности, устойчивости к многократным нагрузкам,
эластичности, теплопроводности, электропроводимости и других свойств. В ряде случаев важно знать физические свойства биологических систем для оценки их жизнеспособности или способности выдержать определенные внешние воздействия. По изменению физических свойств биологических объектов возможна диагностика заболеваний.
Физические свойства и характеристики окружающей среды. Живой организм нормально функционирует только при взаимодействии с окружающей средой. Он остро реагирует на изменение таких физических характеристик среды, как температура, влажность, давление воздуха и пр. Действие внешней среды на организм учитывается не только как внешний фактор, оно может использоваться для лечения: климатотерапия и баротерапия. Эти примеры свидетельствуют о том, что врач должен уметь оценивать физические свойства и характеристики окружающей среды.
Перечисленные выше применения физики в медицине составляют медицинскую физику - комплекс разделов прикладной физики и биофизики, в которых рассматриваются физические законы, явления, процессы и характеристики применительно к решению медицинских задач.
Наряду с принципиально различным по своему характеру влиянием социально-экономических факторов в условиях империализма и социализма медицина во всем мире испытала на себе благотворное влияние технического прогресса и успехов естествознания 20 веке.
Наиболее значительным результатом влияния технического прогресса явилось возникновение ряда новых отраслей медицины. В связи с развитием авиации в начале века зародилась авиационная медицина. Ее основоположниками были в России Н. А. Рынин (1909), во Франции Р. Мулинье (1910), в Германии Е. Кошель (1912). Начатые в СССР в 1949 г. медико-биологические исследования при полетах на ракетах в верхние слои атмосферы, запуск в космос первого в мире спутника с собакой Лайкой и полеты человека на космических кораблях привели к возникновению и развитию космической биологии (см.) и космической медицины (см.). Бурный рост естествознания и техники сказался на разработке методов исследования и аппаратуры, применяемых в медицинской науке и практике. Существенные усовершенствования были внесены в микроскопический метод исследования. В 1911 г. русский ботаник М. С. Цвет положил начало применению люминесцентной микроскопии (см.) в биологии. Советский ученый Е. М. Брумберг в 1939-1946 гг. усовершенствовал ультрафиолетовую микроскопию. В 1931-1932 гг. М. Кнолль и Э. Руска (Германия) одновременно с В. К. Зворыкиным (США) создали электронный микроскоп, обладающий большой разрешающей способностью и позволяющий визуально изучать вирусы, бактериофаги, тонкое строение вещества. В СССР работы по созданию электронного микроскопа начались в 30-е годы. В 1940 г. построен электромагнитный электронный микроскоп. В дальнейшем был налажен серийный выпуск электронных микроскопов. Изобретение и усовершенствование электронного микроскопа в сочетании с разработкой техники приготовления срезов толщиной до одной сотой микрона сделали возможным использование увеличений в десятки и сотни тысяч раз (см. Электронная микроскопия).
Оптические приборы нашли применение и в клинической практике. Швед А. Гульстранд (1862-1930) предложил более совершенную оптическую технику, в том числе биомикроскопию живого глаза при помощи щелевой лампы (1911). В лечебных целях и для коррекции зрения стали использовать контактные стекла и телескопические очки.
Огромное влияние на медицину оказала рентгенология, развившаяся в 20 веке в самостоятельную отрасль медицины. В нашей стране наибольший вклад в развитие рентгенологии сделали М. И. Неменов (1880-1950) и С. А. Рейнберг (1897-1966). Диагностическое значение рентгеновых лучей было расширено введением контрастных веществ (рентгенологическое исследование желудочно-кишечного тракта с контрастной массой, вентрикулография, бронхография, ангиокардиография). Незадолго до второй мировой войны был разработан метод производства послойных рентгеновских снимков - томография (см.), а в последние годы создана флюорография (см.) - методика массовых рентгенологии, исследований, получившая широкое распространение в СССР.
Большое влияние на медицину оказало открытие в 1896-1898 гг. французскими учеными А. Беккерелем, П. Кюри и М. Кюри-Склодовской естественной радиоактивности и последовавшие за этим исследования в области ядерной физики; они обусловили развитие радиобиологии (см.) - науки о действии ионизирующих излучений на живые организмы. В 1904 г. русский ученый Е. С. Лондон (1868-1939) применил впервые в биологии ауторадиографию и опубликовал первую в мире монографию по радиобиологии (1911). Дальнейшие исследования привели к возникновению радиационной гигиены (см.), радиационной генетики (см.) и к применению радиоактивных изотопов в диагностических и лечебных целях (см. Лучевая терапия, Радиоизотопная диагностика).
Огромное влияние на медицину оказало открытие в 1934 г. супругами И. и Ф. Жолио-Кюри искусственной радиоактивности (см.). Благодаря открытию физиками стабильных и радиоактивных изотопов различных элементов, которые можно было включать в состав белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот и других соединений, был разработан и внедрен в медицину изотопный метод меченых атомов. Радий и радиоактивные препараты стали применяться в последние десятилетия для лечения различных заболеваний, особенно злокачественных опухолей, что в значительной мере способствовало успехам .
Революционизировало медицинскую науку широкое внедрение электроники в экспериментальную медицину. Были достигнуты значительные успехи в области электрофизиологии. Сконструированный в 1903 г. голландским электрофизиологом В. Эйнтховеном (1860-1927) струнный гальванометр положил начало современному электрокардиографическому методу изучения физиологии и патологии сердца.
А. Ф. Самойлов (1867-1930) усовершенствовал струнный гальванометр (1908) и одним из первых в мировой физиологии применил его для изучения деятельности скелетной мускулатуры и сложных рефлекторных актов. А. Ф. Самойлов и B. Ф. Зеленин заложили основы электрокардиографии (см.) в СССР.
Регистрация электрических проявлений деятельности головного мозга при помощи струнного гальванометра позволила В. В. Правдич-Неминскому (Россия) создать первую классификацию потенциалов электрической активности (1913). Эти исследования, а затем труды Г. Бергера (Германия), впервые описавшего в 1929 г. альфа-ритм головного мозга человека, явились началом электроэнцефалографии (см.). В дальнейшем были созданы электронные усилители и многоканальные регистрирующие системы (электроэнцефалоскопы), позволившие наглядно изучать динамику электрических процессов в головном мозге.
С применением радиоэлектроники были созданы принципиально новые методы измерения и регистрации степени насыщения крови кислородом (оксиметрия и оксиграфия), деятельности сердца (динамокардиография, баллистокардиография) и др. Разработанная в СССР в последние годы радиотелеметрическая методика позволила вести с Земли регулярные наблюдения над дыханием, сердечной деятельностью, кровяным давлением и другими функциями организма советских космонавтов во время их полетов на космических кораблях.
С развитием электроники в медицину пришли количественные математические методы, позволяющие точно и объективно вычислять ход биологических явлений. Совместными усилиями представителей таких до недавнего времени далеких одна от другой отраслей знания, как физиология и математика, автоматика и психология, была создана и получила широкое распространение кибернетика (см.) - наука об общих закономерностях управления и связи, лежащих в основе деятельности самых разнообразных управляющих систем. В результате физиология и медицина получили возможность «моделирования» жизненных процессов и экспериментальной физической проверки предположений о механизмах физиологических реакций. Использование принципов кибернетики в медицине привело к созданию ряда сложных автоматических систем, предназначенных для быстрой переработки большой по объему информации и для практических медицинских целей. Созданы диагностические машины, автоматические системы для регулирования наркоза, дыхания и высоты артериального давления во время операций, автоматические стимуляторы сердечной деятельности, активные управляемые протезы.
Наряду с физикой значительное влияние на медицину 20 века оказали химия и физическая химия. Были созданы и нашли широкое применение новые химические и физико-химические методы исследования, далеко вперед продвинулось изучение химических основ жизненных процессов.