Præsentation om biologi "Moderne metoder til at studere en person" (klasse 8). Fysiologiske metoder

Metode - et sæt manipulationer, hvis implementering giver de nødvendige resultater i overensstemmelse med opgaven.

Analytisk-syntetisk forskningsmetode- en måde at studere kroppens funktion holistisk, i enhed og sammenkobling af alle dens komponenter.

Metoder til forskning i fysiologi

For at studere de forskellige processer og funktioner i en levende organisme, anvendes metoder til observation og eksperimenter.

Overvågning - en metode til at indhente information ved direkte, som regel, visuel registrering af fysiologiske fænomener og processer, der forekommer under visse forhold.

Eksperiment- en metode til at indhente ny information om årsag-virkning-sammenhænge mellem fænomener og processer under kontrollerede og kontrollerede forhold. Et akut eksperiment er et forsøg, der gennemføres i relativt kort tid. Et kronisk eksperiment er et eksperiment, der varer i lang tid (dage, uger, måneder, år).

Observationsmetode

Essensen af ​​denne metode er at vurdere manifestationen af ​​en bestemt fysiologisk proces, funktionen af ​​et organ eller væv under naturlige forhold. Dette er den allerførste metode, der opstod i det antikke Grækenland. I Egypten blev ligene åbnet under mumificering, og præsterne analyserede tilstanden af ​​forskellige organer i forbindelse med tidligere registrerede data om pulsfrekvensen, mængden og kvaliteten af ​​urin og andre indikatorer hos de mennesker, de observerede.

På nuværende tidspunkt bruger forskere, der udfører observationsundersøgelser, i deres arsenal en række enkle og komplekse enheder (pålæggelse af fistler, implantation af elektroder), hvilket gør det muligt mere pålideligt at bestemme funktionsmekanismen for organer og væv. For eksempel kan man ved at observere spytkirtlens aktivitet bestemme, hvor meget spyt der udskilles i løbet af en bestemt periode af dagen, dets farve, tæthed mv.

Observationen af ​​et fænomen besvarer imidlertid ikke spørgsmålet om, hvordan den eller den fysiologiske proces eller funktion udføres.

Observationsmetoden bruges mere udbredt inden for zoopsykologi og etologi.

eksperimentel metode

Et fysiologisk eksperiment er et målrettet indgreb i et dyrs krop for at finde ud af forskellige faktorers indflydelse på dets individuelle funktioner. Et sådant indgreb kræver nogle gange kirurgisk forberedelse af dyret, som kan være akut (vivisektion) eller kronisk (eksperimentel kirurgisk) form. Derfor er forsøg opdelt i to typer: akut (vivisektion) og kronisk.

Den eksperimentelle metode, i modsætning til observationsmetoden, giver dig mulighed for at finde ud af årsagen til implementeringen af ​​en proces eller funktion.

vivisektion blev udført på de tidlige stadier af udviklingen af ​​fysiologi på immobiliserede dyr uden brug af anæstesi. Men siden 1800-tallet i det akutte forsøg blev der brugt generel anæstesi.

akut eksperiment har sine egne fordele og ulemper. Fordelene omfatter muligheden for at simulere forskellige situationer og få resultater på relativt kort tid. Ulemperne omfatter det faktum, at i et akut eksperiment udelukkes centralnervesystemets indflydelse på kroppen, når der anvendes generel anæstesi, og integriteten af ​​kroppens reaktion på forskellige påvirkninger krænkes. Desuden skal dyr ofte aflives efter et akut forsøg.

Derfor blev der udviklet senere metoder kronisk eksperiment, hvor der udføres langtidsovervågning af dyr efter operation og genopretning af dyret.

Akademiker I.P. Pavlov udviklede en metode til påføring af fistler på hule organer (mave, tarme, blære). Anvendelsen af ​​fistelteknikken gjorde det muligt at belyse funktionsmekanismerne for mange organer. Under sterile forhold gennemgår et bedøvet dyr en kirurgisk operation, der giver adgang til et specifikt indre organ, et fistelrør implanteres eller kirtelkanalen fjernes og sys til huden. Selve eksperimentet begynder efter helingen af ​​det postoperative sår og genopretningen af ​​dyret, når de fysiologiske processer vender tilbage til det normale. Takket være denne teknik blev det muligt at studere billedet af fysiologiske processer under naturlige forhold i lang tid.

Den eksperimentelle metode, ligesom observationsmetoden, involverer brugen af ​​simpelt og komplekst moderne udstyr, enheder inkluderet i systemer designet til at påvirke et objekt og registrere forskellige manifestationer af vital aktivitet.

Opfindelsen af ​​kymografen og udviklingen af ​​en metode til grafisk registrering af blodtryk af den tyske videnskabsmand K. Ludwig i 1847 åbnede en ny fase i udviklingen af ​​fysiologien. Kymografen gjorde det muligt at udføre en objektiv registrering af den undersøgte proces.

Senere blev der udviklet metoder til registrering af sammentrækningen af ​​hjertet og musklerne (T. Engelman) og en metode til registrering af ændringer i vaskulær tonus (plethysmografi).

objektiv grafisk registrering bioelektriske fænomener blev mulige takket være strenggalvanometeret, opfundet af den hollandske fysiolog Einthoven. Han var den første til at optage et elektrokardiogram på film. Grafisk registrering af bioelektriske potentialer tjente som grundlag for udviklingen af ​​elektrofysiologi. I øjeblikket er elektroencefalografi meget udbredt i praksis og videnskabelig forskning.

Et vigtigt skridt i udviklingen af ​​elektrofysiologi var opfindelsen af ​​mikroelektroder. Ved hjælp af mikromanipulatorer kan de sprøjtes direkte ind i cellen, og bioelektriske potentialer kan registreres. Mikroelektrodeteknikken gjorde det muligt at dechifrere mekanismerne for biopotentialgenerering i cellemembraner.

Den tyske fysiolog Dubois-Reymond er grundlæggeren af ​​metoden til elektrisk stimulering af organer og væv ved hjælp af en induktionsspole til doseret elektrisk stimulering af levende væv. I øjeblikket bruges elektroniske stimulatorer til dette, så du kan modtage elektriske impulser af enhver frekvens og styrke. Elektrisk stimulation er blevet en vigtig metode til at studere organers og vævs funktioner.

Eksperimentelle metoder omfatter mange fysiologiske metoder.

Fjernelse(udryddelse) af et organ, for eksempel en bestemt endokrin kirtel, giver dig mulighed for at finde ud af dens effekt på forskellige organer og systemer i dyret. Fjernelse af forskellige dele af hjernebarken gjorde det muligt for forskere at finde ud af deres effekt på kroppen.

Moderne fremskridt inden for fysiologi skyldtes brugen af ​​elektronisk teknologi.

Elektrodeimplantation i forskellige dele af hjernen var med til at etablere aktiviteten af ​​forskellige nervecentre.

Introduktion radioaktive isotoper ind i kroppen giver forskerne mulighed for at studere metabolismen af ​​forskellige stoffer i organer og væv.

Tomografisk metode brug af kernemagnetisk resonans er meget vigtig for at belyse mekanismerne for fysiologiske processer på molekylært niveau.

Biokemisk og biofysiske metoder hjælper med at identificere forskellige metabolitter i organer og væv hos dyr i normal tilstand og i patologi med høj nøjagtighed.

Kendskab til de kvantitative egenskaber ved forskellige fysiologiske processer og forholdet mellem dem gjorde det muligt at skabe deres matematiske modeller. Ved hjælp af disse modeller gengives fysiologiske processer på en computer, og forskellige varianter af reaktioner udforskes.

Grundlæggende metoder til fysiologisk forskning

Fysiologi er en eksperimentel videnskab, dvs. alle dens teoretiske bestemmelser er baseret på resultaterne af eksperimenter og observationer.

Observation

Observation været brugt fra de første trin i udviklingen af ​​fysiologisk videnskab. Når de udfører en observation, giver forskerne en beskrivende redegørelse for dens resultater. I dette tilfælde er observationsobjektet normalt under naturlige forhold uden særlige påvirkninger på det af forskeren. Ulempen ved simpel observation er umuligheden eller den store kompleksitet ved at opnå kvantitative indikatorer og opfattelsen af ​​hurtige processer. Så i begyndelsen af ​​det XVII århundrede. V. Harvey skrev, efter at have observeret hjertets arbejde i små dyr: "Hjertebevægelseshastigheden tillader os ikke at skelne, hvordan systole og diastole opstår, og derfor er det umuligt at vide i hvilket øjeblik og i hvilken del ekspansion og der opstår sammentrækning."

En oplevelse

Større muligheder end simpel observation i studiet af fysiologiske processer vil blive givet ved indstilling eksperimenter. Når forskeren udfører et fysiologisk eksperiment, vil forskeren kunstigt skabe betingelser for at afsløre essensen og mønstrene i forløbet af fysiologiske processer. På en levende genstand kan doserede fysiske og kemiske effekter, indføring af forskellige stoffer i blodet eller organerne og registrering af en reaktion på effekter anvendes.

Eksperimenter i fysiologi er opdelt i akut og kronisk. Effekter på forsøgsdyr i akutte forsøg kan være uforenelig med bevarelse af dyreliv, for eksempel effekten af ​​store doser stråling, giftige stoffer, blodtab, kunstigt hjertestop, blodgennemstrømningsstop. Individuelle organer kan fjernes fra dyr for at studere deres fysiologiske funktioner eller muligheden for transplantation til andre dyr. For at bevare levedygtigheden anbringes de fjernede (isolerede) organer i afkølede saltvandsopløsninger, der ligner hinanden i sammensætning eller i det mindste i indholdet af de vigtigste mineralske stoffer i blodplasmaet. Sådanne løsninger kaldes fysiologiske. Blandt de enkleste fysiologiske løsninger er en isotopisk 0,9% NaCl-opløsning.

Udførelsen af ​​eksperimenter med isolerede organer var især populær i perioden fra det 15. - tidlige 20. århundrede, hvor viden om organernes funktioner og deres individuelle strukturer blev akkumuleret. Til opsætning af et fysiologisk eksperiment er det mest bekvemt at bruge isolerede organer fra koldblodede dyr, der bevarer deres funktioner i lang tid. Således kan et isoleret frøhjerte, vasket med Ringers saltvandsopløsning, trække sig sammen ved stuetemperatur i mange timer og reagere på forskellige påvirkninger ved at ændre sammentrækningens karakter. På grund af den lette forberedelse og vigtigheden af ​​den opnåede information bruges sådanne isolerede organer ikke kun i fysiologi, men også i farmakologi, toksikologi og andre områder af lægevidenskaben. For eksempel bruges isoleret frøhjertepræparat (Straub-metoden) som et standardiseret objekt til at teste biologisk aktivitet i batchproduktion af nogle lægemidler og udvikling af nye lægemidler.

Mulighederne for akutte forsøg er dog begrænsede ikke kun på grund af de etiske problemstillinger forbundet med, at dyr under forsøget udsættes for smerte og dør, men også fordi undersøgelsen ofte udføres i strid med de systemiske mekanismer, der regulerer forløb af fysiologiske funktioner, eller under kunstige forhold - uden for hele organismen.

kronisk oplevelse uden nogle af de ovennævnte ulemper. I et kronisk eksperiment udføres undersøgelsen på et praktisk talt sundt dyr under forhold med minimal indvirkning på det og samtidig redde dets liv. Før undersøgelsen kan der udføres operationer på dyret for at forberede det til forsøget (elektroder implanteres, fistler dannes for adgang til organers hulrum og kanaler). Eksperimenter på sådanne dyr begynder efter heling af såroverfladen og genoprettelse af svækkede funktioner.

En vigtig begivenhed i udviklingen af ​​fysiologiske forskningsmetoder var indførelsen af ​​grafisk registrering af observerede fænomener. Den tyske videnskabsmand K. Ludwig opfandt kymografen og var den første til at registrere fluktuationer (bølger) i arterielt blodtryk i et akut eksperiment. Herefter blev der udviklet metoder til registrering af fysiologiske processer ved hjælp af mekaniske gear (Engelmann-håndtag), luftgear (Mareys kapsel), metoder til registrering af organers blodfyldning og deres volumen (Mosso plethysmograph). Kurverne opnået i sådanne registreringer kaldes normalt kymogrammer.

Fysiologer opfandt metoder til opsamling af spyt (Lashley-Krasnogorsky-kapsler), som gjorde det muligt at studere dets sammensætning, dynamikken i dannelse og sekretion og efterfølgende dens rolle i at opretholde sundheden af ​​orale væv og udviklingen af ​​sygdomme. De udviklede metoder til måling af tændernes trykkraft og dens fordeling i visse områder af tandoverfladen gjorde det muligt at kvantificere styrken af ​​tyggemusklerne, arten af ​​pasformen af ​​tyggeoverfladen af ​​tænderne i den øvre og nedre del. kæber.

Bredere muligheder i studiet af de fysiologiske funktioner af den menneskelige og animalske organisme dukkede op efter opdagelsen af ​​den italienske fysiolog L. Galvani af elektriske strømme i levende væv.

Registrering af nervecellernes elektriske potentialer, deres processer, individuelle strukturer eller hele hjernen gjorde det muligt for fysiologer at forstå nogle af mekanismerne for funktionen af ​​nervesystemet hos en sund person og deres forstyrrelser i neurologiske sygdomme. Disse metoder forbliver blandt de mest almindelige i studiet af nervesystemets funktioner i moderne fysiologiske laboratorier og klinikker.

Registrering af de elektriske potentialer i hjertemusklen (elektrokardiografi) gjorde det muligt for fysiologer og klinikere ikke kun at forstå og dybt studere de elektriske fænomener i hjertet, men også at anvende dem i praksis til at vurdere hjertets arbejde, tidlig opdagelse af dets lidelser i hjertet. hjertesygdomme og overvågning af behandlingens effektivitet.

Registrering af elektriske potentialer af skeletmuskler (elektromyografi) gjorde det muligt for fysiologer at studere mange aspekter af mekanismerne for excitation og muskelsammentrækning. Især elektromyografi af tyggemuskler hjælper tandlæger til objektivt at vurdere tilstanden af ​​deres funktion hos en sund person og i en række neuromuskulære sygdomme.

Anvendelsen af ​​moderat i styrke og varighed af eksterne elektriske eller elektromagnetiske påvirkninger (stimuli) på nerve- og muskelvæv forårsager ikke skade på de undersøgte strukturer. Dette giver dem mulighed for med succes at blive brugt ikke kun til vurdering af fysiologiske reaktioner på påvirkninger, men også til behandling (elektrisk stimulering af muskler og nerver, transkraniel magnetisk stimulering af hjernen).

Baseret på resultaterne af fysik, kemi, mikroelektronik, kybernetik i slutningen af ​​det 20. århundrede. betingelser blev skabt for den kvalitative forbedring af metoderne til fysiologisk og medicinsk forskning. Blandt disse moderne metoder, som gjorde det muligt at trænge endnu dybere ind i essensen af ​​en levende organismes fysiologiske processer, for at vurdere tilstanden af ​​dens funktioner og for at identificere deres ændringer i de tidlige stadier af sygdomme, skiller visualiseringsforskningsmetoder sig ud. Disse er ultralydsondering af hjertet og andre organer, røntgencomputertomografi, visualisering af fordelingen af ​​kortlivede isotoper i væv, magnetisk resonans, positronemission og andre typer tomografi.

For succesfuld anvendelse af fysiologiske metoder i medicin blev der formuleret internationale krav, som skulle opfyldes ved udvikling og implementering af fysiologiske forskningsmetoder i praksis. Blandt disse krav er de vigtigste:

• undersøgelsens sikkerhed, fraværet af traumer og beskadigelse af det undersøgte objekt;
• høj følsomhed, hastighed af sensorer og optageenheder, muligheden for synkron registrering af flere indikatorer for fysiologiske funktioner;
• muligheden for langtidsregistrering af de undersøgte indikatorer. Dette gør det muligt at afsløre cykliciteten af ​​forløbet af fysiologiske processer, at bestemme parametrene for cirkadiske (cirkadiske) rytmer, for at identificere tilstedeværelsen af ​​paroksysmale (episodiske) forstyrrelser af processer;
• overholdelse af internationale standarder;
• små dimensioner og vægt af enhederne gør det muligt at udføre forskning ikke kun på et hospital, men også derhjemme, mens du arbejder eller dyrker sport;
• brugen af ​​computerteknologi og resultaterne af kybernetik til registrering og analyse af de opnåede data samt til modellering af fysiologiske processer. Ved brug af computerteknologi reduceres tiden brugt på at registrere data og deres matematiske behandling kraftigt, og det bliver muligt at udtrække mere information fra de modtagne signaler.

På trods af en række fordele ved moderne metoder til fysiologisk forskning afhænger rigtigheden af ​​at bestemme indikatorer for fysiologiske funktioner i høj grad af kvaliteten af ​​uddannelsen af ​​medicinsk personale, af viden om essensen af ​​fysiologiske processer, sensorernes egenskaber og principperne for betjening af de anvendte enheder, evnen til at arbejde med en patient, give ham instruktioner, overvåge fremskridtene i deres implementering og korrigere patientens handlinger.

Resultaterne af engangsmålinger eller dynamiske observationer udført af forskellige læger hos den samme patient stemmer ikke altid overens. Derfor forbliver problemet med at øge pålideligheden af ​​diagnostiske procedurer og kvaliteten af ​​forskningen.

Kvaliteten af ​​undersøgelsen er kendetegnet ved nøjagtigheden, korrektheden, konvergensen og reproducerbarheden af ​​målinger.

Den kvantitative karakteristik af en fysiologisk indikator bestemt under undersøgelsen afhænger både af den sande værdi af parameteren for denne indikator og af en række fejl introduceret af enheden og det medicinske personale. Disse fejl kaldes analytisk variabilitet. Det kræves normalt, at den analytiske variabilitet ikke overstiger 10 % af den målte værdi. Da den sande værdi af indikatoren i den samme person kan ændre sig på grund af biologiske rytmer, vejrforhold og andre faktorer, vil udtrykket inden for individuelle variationer. Forskellen i den samme indikator i forskellige mennesker kaldes interindividuelle variationer. Helheden af ​​alle fejl og parameterudsving kaldes overordnet variabilitet.

funktionstest

En vigtig rolle i at opnå information om tilstanden og graden af ​​krænkelse af fysiologiske funktioner hører til de såkaldte funktionelle tests. I stedet for udtrykket "funktionel test" bruges ofte "test". Udførelse af funktionelle forsøg - test. Men i klinisk praksis bruges begrebet "test" oftere og i en lidt mere udvidet betydning end "funktionel test".

funktionstest involverer studiet af fysiologiske parametre i dynamik, før og efter udførelsen af ​​visse effekter på kroppen eller vilkårlige handlinger af emnet. De mest anvendte funktionstest med doseret fysisk aktivitet. Tests udføres også ved inputeffekter, hvor ændringer i kroppens position i rummet, belastning, ændringer i gassammensætningen af ​​indåndet luft, indførelse af medicin, opvarmning, afkøling, drikkelse af en bestemt dosis af en alkalisk opløsning , og mange andre indikatorer afsløres.

Reliabilitet og validitet er blandt de vigtigste krav til funktionstest.

Pålidelighed - evnen til at udføre testen med tilfredsstillende nøjagtighed af en mellemfaglært specialist. Høj pålidelighed er iboende i ret simple tests, hvis udførelse er lidt påvirket af miljøet. De mest pålidelige tests, der afspejler tilstanden eller størrelsen af ​​reserver af fysiologisk funktion genkender reference, standard eller refererende.

koncept gyldighed afspejler en tests eller metodes egnethed til det tilsigtede formål. Hvis der indføres en ny test, vurderes dens validitet ved at sammenligne resultaterne opnået med denne test med resultaterne af tidligere anerkendte referencetest. Hvis den nyligt indførte test giver mulighed for i et større antal tilfælde at finde de rigtige svar på de spørgsmål, der stilles under testen, så har denne test en høj validitet.

Brugen af ​​funktionelle tests øger kun de diagnostiske muligheder markant, hvis disse tests udføres korrekt. Deres tilstrækkelige udvælgelse, implementering og fortolkning kræver omfattende teoretisk viden og tilstrækkelig erfaring i praktisk arbejde fra læger.

Kronologi for astronomiens udvikling fra slutningen af ​​det 19. - gennem det 20. århundrede - og begyndelsen af ​​det 21. århundrede
1860 udkom bogen "Chemical Analysis by Spectral Observations" af Kirchhoff og Bunsen, hvori metoderne til spektralanalyse blev beskrevet. Astrofysikkens begyndelse.
I 1862 blev Sirius-satellitten opdaget, som Bessel talte om i sin forskning.
1872 amerikanske G. Draper tog det første fotografi af spektret af en stjerne.
1873 J.K. Maxwell udgiver "Treatise on Electricity and Magnetism", hvori han skitserede de såkaldte Maxwells ligninger og derved forudsagde eksistensen af ​​elektromagnetiske bølger og "Pressure of Light"-effekten.
1877 A. Hall opdagede satellitterne på Mars - Deimos, Phobos. Samme år blev Mars-kanalerne opdaget af italieneren J. Schiaparelli.
I 1879 offentliggjorde den engelske astronom J. H. Darwin en hypotese om Månens tidevandsoprindelse. S. Fleming foreslår at opdele Jorden i tidszoner.
1884 26 lande indførte standardtid foreslået af Fleming. Greenwich er efter international aftale valgt som prime meridian.
1896 opdagede en satellit af Procyon forudsagt af Bessel.
1898 W. G. Pickering opdagede Saturns satellit Phoebe med dens evne til at rotere i den modsatte retning i forhold til sin planet.
Starten I det 20. århundrede byggede forskerne G. von Zeipel og G.K. Plummer de første modeller af stjernesystemer.
1908 George Hale opdagede første gang et magnetfelt i et udenjordisk objekt, som var Solen.
1915-1916 Einstein udledte den generelle relativitetsteori og definerede en ny teori om tyngdekraften. Forskeren konkluderede, at ændringen i hastighed virker på kroppe ligesom tyngdekraften. Hvis Newton på et tidspunkt kaldte planeternes baner fast omkring Solen, så hævdede Einstein, at Solen har et gravitationsfelt, som et resultat af hvilket planeternes baner foretager en langsom yderligere drejning.
I 1918 udviklede amerikaneren Harlow Shapley, baseret på observationer, en model af galaksens struktur, hvorunder Solens virkelige placering blev fundet - kanten af ​​galaksen.
1926-1927 - B. Lindblad og Jan Oort, der analyserer stjernernes bevægelser, kommer til konklusionen om galaksens rotation.
I 1931 lagde K. Janskys eksperimenter grundlaget for radioastronomi.
1932 Jansky opdagede radioemission af kosmisk oprindelse. Kilden i centrum af Mælkevejen blev udnævnt til den første radiokilde til kontinuerlig stråling.
I 1937 designede amerikanske G. Reber det første parabolske radioteleskop, hvis diameter var 9,5 m.
1950'erne opdaget røntgenstråler fra Solen. Begyndelsen til røntgen-astronomi blev lagt.
1950'erne dannelsen af ​​moderne infrarød astronomi. Studiet af information i området mellem synlig stråling.
1953 J. de Vaucouleurs opdagede den første superklynge af galakser, som også kaldes Local.
1957 Rumalderen begynder med opsendelsen af ​​kunstige jordsatellitter.
1961 første opsendelse af en mand ud i rummet. Yuri Gagarin blev den første kosmonaut.
I 1962 blev Orbital Solar Observatory lanceret, ved hjælp af hvilket det blev muligt systematisk at foretage observationer vedrørende ultraviolet stråling, som gav anledning til udviklingen af ​​ultraviolet astronomi.
1962 opdagede den første røntgenkilde uden for solsystemet - Scorpio X-
1965 den første bemandede rumvandring af Alexei Leonov. Varigheden af ​​udgangen var 23 minutter. 41 sek.
1969 Menneskets fod sætter fod på månens overflade. Den første astronaut på månens overflade var Neil Armstrong.
1991 lancering af Compton gamma-ray-observatoriet, som gav en kraftig impuls til udviklingen af ​​gamma-ray astronomi.

Kronologi for astronomiens udvikling fra slutningen af ​​det 19. - gennem det 20. århundrede - og begyndelsen af ​​det 21. århundrede

1860 udkom bogen "Chemical Analysis by Spectral Observations" af Kirchhoff og Bunsen, hvori metoderne til spektralanalyse blev beskrevet. Astrofysikkens begyndelse.

I 1862 blev Sirius-satellitten opdaget, som Bessel talte om i sin forskning.

1872 amerikanske G. Draper tog det første fotografi af spektret af en stjerne.

1873 J.K. Maxwell udgiver "Treatise on Electricity and Magnetism", hvori han skitserede de såkaldte Maxwells ligninger og derved forudsagde eksistensen af ​​elektromagnetiske bølger og "Pressure of Light"-effekten.

1877 A. Hall opdagede satellitterne på Mars - Deimos, Phobos. Samme år blev Mars-kanalerne opdaget af italieneren J. Schiaparelli.

I 1879 offentliggjorde den engelske astronom J. H. Darwin en hypotese om Månens tidevandsoprindelse. S. Fleming foreslår at opdele Jorden i tidszoner.

1884 26 lande indførte standardtid foreslået af Fleming. Greenwich er efter international aftale valgt som prime meridian.

1896 opdagede en satellit af Procyon forudsagt af Bessel.

1898 W. G. Pickering opdagede Saturns satellit Phoebe med dens evne til at rotere i den modsatte retning i forhold til sin planet.

Starten I det 20. århundrede byggede forskerne G. von Zeipel og G.K. Plummer de første modeller af stjernesystemer.

1908 George Hale opdagede første gang et magnetfelt i et udenjordisk objekt, som var Solen.

1915-1916 Einstein udledte den generelle relativitetsteori og definerede en ny teori om tyngdekraften. Forskeren konkluderede, at ændringen i hastighed virker på kroppe ligesom tyngdekraften. Hvis Newton på et tidspunkt kaldte planeternes baner fast omkring Solen, så hævdede Einstein, at Solen har et gravitationsfelt, som et resultat af hvilket planeternes baner foretager en langsom yderligere drejning.

I 1918 udviklede amerikaneren Harlow Shapley, baseret på observationer, en model af galaksens struktur, hvorunder Solens virkelige placering blev fundet - kanten af ​​galaksen.

1926-1927 - B. Lindblad og Jan Oort, der analyserer stjernernes bevægelser, kommer til konklusionen om galaksens rotation.

I 1931 lagde K. Janskys eksperimenter grundlaget for radioastronomi.

1932 Jansky opdagede radioemission af kosmisk oprindelse. Kilden i centrum af Mælkevejen blev udnævnt til den første radiokilde til kontinuerlig stråling.

I 1937 designede amerikanske G. Reber det første parabolske radioteleskop, hvis diameter var 9,5 m.

1950'erne opdaget røntgenstråler fra Solen. Begyndelsen til røntgen-astronomi blev lagt.

1950'erne dannelsen af ​​moderne infrarød astronomi. Studiet af information i området mellem synlig stråling.

1953 J. de Vaucouleurs opdagede den første superklynge af galakser, som også kaldes Local.

1957 Rumalderen begynder med opsendelsen af ​​kunstige jordsatellitter.

1961 første opsendelse af en mand ud i rummet. Yuri Gagarin blev den første kosmonaut.

I 1962 blev Orbital Solar Observatory lanceret, ved hjælp af hvilket det blev muligt systematisk at foretage observationer vedrørende ultraviolet stråling, som gav anledning til udviklingen af ​​ultraviolet astronomi.

1962 Den første røntgenkilde uden for solsystemet, Scorpio X-1, opdages.

1965 den første bemandede rumvandring af Alexei Leonov. Varigheden af ​​udgangen var 23 minutter. 41 sek.

1969 Menneskets fod sætter fod på månens overflade. Den første astronaut på månens overflade var Neil Armstrong.

1991 lancering af Compton gamma-ray-observatoriet, som gav en kraftig impuls til udviklingen af ​​gamma-ray astronomi.

Kort beskrivelse:

Sazonov V.F. Moderne forskningsmetoder i biologi [Elektronisk ressource] // Kinesiologist, 2009-2018: [hjemmeside]. Dato for opdatering: 22.02.2018..__.201_). Materialer om moderne forskningsmetoder i biologi, dens sektioner og relaterede discipliner.

Materialer om moderne forskningsmetoder i biologi, dens sektioner og relaterede discipliner

Billede I: Biologiens hovedgrene.

I øjeblikket er biologi betinget opdelt i to store grupper af videnskaber.

Biologi af organismer: videnskaber om planter (botanik), dyr (zoologi), svampe (mykologi), mikroorganismer (mikrobiologi). Disse videnskaber studerer individuelle grupper af levende organismer, deres indre og ydre struktur, livsstil, reproduktion og udvikling.

Generel biologi: molekylært niveau (molekylærbiologi, biokemi og molekylær genetik), cellulært (cytologi), væv (histologi), organer og deres systemer (fysiologi, morfologi og anatomi), populationer og naturlige samfund (økologi). Med andre ord studerer almen biologi livet på forskellige niveauer.

Biologi er tæt knyttet til andre naturvidenskaber. Så i krydsfeltet mellem biologi og kemi dukkede biokemi og molekylærbiologi op, mellem biologi og fysik - biofysik, mellem biologi og astronomi - rumbiologi. Økologi, som er i skæringspunktet mellem biologi og geografi, betragtes nu ofte som en selvstændig videnskab.

Opgaver for studerende i uddannelsesforløbet Moderne metoder til biologisk forskning

1. Kendskab til en række forskellige forskningsmetoder inden for forskellige biologiområder.

Beslutning og rapportering:
1) Skrive et review pædagogisk essay om forskningsmetoder inden for forskellige biologiområder. Minimumskrav til abstraktets indhold: beskrivelse af 5 forskningsmetoder, 1-2 sider (skrifttype 14, mellemrum 1,5, marginer 3-2-2-2 cm) for hver metode.
2) Præsentation af en rapport (gerne i form af en præsentation) om en af ​​biologiens moderne metoder: bind 5±1 side.
Forventet læringsudbytte:
1) Overfladisk bekendtskab med en bred vifte af forskningsmetoder inden for biologi.
2) En dybdegående forståelse af en af ​​forskningsmetoderne og overførsel af denne viden til elevgruppen.

2. Udførelse af en undervisningspædagogisk og videnskabelig forskning fra målsætning til konklusioner under anvendelse af de nødvendige krav til udformning af en videnskabelig forskningsrapport.

Løsning:
Indhentning af primære data i laboratorieklasser og hjemme. Det er tilladt at gennemføre en del af en sådan undersøgelse i fritiden.

3. Kendskab til generelle forskningsmetoder i biologi.

Løsning:
Foredragsforløb og selvstændigt arbejde med informationskilder. Beretning om eksemplet med fakta fra biologiens historie: bind 2±1 sider.

4. Anvendelse af den erhvervede viden, færdigheder og evner til at udføre og designe egen forskning i form af forskningsarbejde, semesteropgave og/eller afsluttende kvalifikationsarbejde.

Definition af begreber

Forskningsmetoder er måder at nå målet med forskningsarbejdet.

videnskabelig metode er et sæt af teknikker og operationer, der bruges i opbygningen af ​​et system af videnskabelig viden.

videnskabelig kendsgerning - dette er resultatet af observationer og eksperimenter, som fastslår objekters kvantitative og kvalitative egenskaber.

Metodisk grundlag videnskabelig forskning er et sæt af metoder til videnskabelig viden, der bruges til at nå målet med denne undersøgelse.

Generelle videnskabelige, eksperimentelle metoder, metodologisk grundlag -.

Moderne biologi bruger ensretningen af ​​metodiske tilgange, den bruger "enheden af ​​beskrivende-klassificerende og forklarende-nomotetiske tilgange; Enheden af ​​empirisk forskning med processen med intensiv teoretisering af biologisk viden, herunder dens formalisering, matematisering og aksiomatisering” [Yarilin A.A. "Askepot" bliver en prinsesse, eller biologiens sted i videnskabernes hierarki. // "Økologi og liv" nr. 12, 2008. S. 4-11. S.11].

Mål for forskningsmetoder:

1. "Styrkelse af menneskets naturlige kognitive evner, såvel som deres ekspansion og fortsættelse."

2. "Kommunikativ funktion", dvs. formidling mellem subjektet og studieobjektet [Arshinov V.I. Synergetik som et fænomen inden for post-ikke-klassisk videnskab. M.: Institut for Filosofi RAS, 1999. 203 s. S.18].

Generelle forskningsmetoder i biologi

Observation

Observation - dette er en undersøgelse af ydre tegn og synlige ændringer i et objekt over en vis periode. For eksempel at observere væksten og udviklingen af ​​en frøplante.

Observation er udgangspunktet for al naturvidenskabelig forskning.

I biologien er dette især bemærkelsesværdigt, da genstanden for dens undersøgelse er mennesket og den levende natur, der omgiver det. Allerede i skolen, i undervisningen i zoologi, botanik og anatomi, bliver børn undervist i at udføre den enkleste biologiske forskning ved at observere væksten og udviklingen af ​​planter og dyr og deres egen krops tilstand.

Observation som en metode til indsamling af information er kronologisk den allerførste forskningsmetode, der dukkede op i biologiens arsenal, eller rettere, endda dens forgænger, naturhistorien. Og dette er ikke overraskende, da observation er baseret på en persons sensoriske evner (sansning, perception, repræsentation). Klassisk biologi er overvejende observationsbiologi. Men ikke desto mindre har denne metode ikke mistet sin betydning den dag i dag.

Observationer kan være direkte eller indirekte, med eller uden tekniske hjælpemidler. Så en ornitolog ser en fugl gennem en kikkert og kan høre den, eller kan rette lyde med enheden uden for det område, der kan høres for det menneskelige øre. En histolog observerer et fast og farvet vævssnit med et mikroskop. Og for en molekylærbiolog kan observation være at fikse en ændring i koncentrationen af ​​et enzym i et reagensglas.

Det er vigtigt at forstå, at videnskabelig observation, i modsætning til almindelige, ikke er enkel, men målbevidst studiet af objekter eller fænomener: det udføres for at løse problemet, og observatørens opmærksomhed bør ikke spredes. For eksempel, hvis opgaven er at studere sæsonbestemte træk af fugle, så vil vi bemærke tidspunktet for deres optræden i redeområder, og intet andet. Så observation er selektiv tildeling ud af virkeligheden bestemt del, med andre ord, aspektet og inddragelsen af ​​denne del i det undersøgte system.

Ved observation er ikke kun observatørens nøjagtighed, nøjagtighed og aktivitet vigtig, men også hans upartiskhed, hans viden og erfaring, det rigtige valg af tekniske midler. Problemformuleringen forudsætter også, at der findes en observationsplan, dvs. deres planlægning. [Kabakova D.V. Observation, beskrivelse og eksperiment som biologiens vigtigste metoder // Problemer og perspektiver for udvikling af uddannelse: materialer af det internationale. videnskabelig konf. (Perm, april 2011). T. I. Perm: Mercury, 2011. S. 16-19.].

Beskrivende metode

Beskrivende metode - dette er fikseringen af ​​de observerede ydre tegn på undersøgelsesobjekterne med tildelingen af ​​det væsentlige og afvisningen af ​​det ubetydelige. Denne metode stod ved oprindelsen af ​​biologi som en videnskab, men dens udvikling ville have været umulig uden brug af andre forskningsmetoder.

Beskrivende metoder giver dig mulighed for først at beskrive og derefter analysere de fænomener, der forekommer i dyrelivet, sammenligne dem, finde bestemte mønstre, samt generalisere, opdage nye typer, klasser og så videre. Beskrivende metoder begyndte at blive brugt i antikken, men i dag har de ikke mistet deres relevans og er meget brugt i botanik, etologi, zoologi mv.

Sammenlignende metode

Sammenlignende metode - dette er en undersøgelse af ligheder og forskelle i strukturen, forløbet af livsprocesser og forskellige objekters adfærd. For eksempel en sammenligning af individer af forskellige køn, der tilhører den samme biologiske art.

Giver dig mulighed for at studere undersøgelsesobjekterne ved at sammenligne dem med hinanden eller med et andet objekt. Giver dig mulighed for at identificere ligheder og forskelle mellem levende organismer, såvel som deres dele. De opnåede data gør det muligt at kombinere de undersøgte objekter i grupper efter tegn på lighed i struktur og oprindelse. På baggrund af den komparative metode opbygges fx taksonomien for planter og dyr. Denne metode blev også brugt til at skabe celleteorien og til at bekræfte evolutionsteorien. I øjeblikket bruges det i næsten alle områder af biologien.

Denne metode blev etableret i biologien i det 18. århundrede. og viste sig at være meget frugtbar til at løse mange af de største problemer. Ved hjælp af denne metode og i kombination med den beskrivende metode opnåede man information, der tillod det i 1700-tallet. lægge grunden til taxonomi af planter og dyr (K. Linnaeus), og i det 19. århundrede. at formulere celleteorien (M. Schleiden og T. Schwann) og læren om udviklingens hovedtyper (K. Baer). Metoden blev meget brugt i det 19. århundrede. i underbygningen af ​​evolutionsteorien, samt i omstruktureringen af ​​en række biologiske videnskaber på baggrund af denne teori. Imidlertid blev brugen af ​​denne metode ikke ledsaget af fremkomsten af ​​biologi ud over grænserne for beskrivende videnskab.
Den komparative metode er meget brugt i forskellige biologiske videnskaber i vores tid. Sammenligning får særlig værdi, når det er umuligt at give en definition af begrebet. For eksempel ved hjælp af et elektronmikroskop opnås ofte billeder, hvis sande indhold ikke er kendt på forhånd. Kun deres sammenligning med lysmikroskopiske billeder gør det muligt at opnå de ønskede data.

historisk metode

Giver dig mulighed for at identificere mønstre for dannelse og udvikling af levende systemer, deres strukturer og funktioner, for at sammenligne dem med tidligere kendte fakta. Især denne metode blev med succes brugt af Charles Darwin til at bygge sin evolutionsteori og bidrog til transformationen af ​​biologi fra en beskrivende videnskab til en forklarende videnskab.

I anden halvdel af XIX århundrede. takket være Charles Darwins værker satte den historiske metode på videnskabeligt grundlag studiet af mønstrene for udseende og udvikling af organismer, dannelsen af ​​organismers struktur og funktioner i tid og rum. Med introduktionen af ​​denne metode i biologien er der sket betydelige kvalitative ændringer. Den historiske metode har forvandlet biologi fra en rent beskrivende videnskab til en forklarende videnskab, der forklarer, hvordan forskellige levende systemer blev til, og hvordan de fungerer. På nuværende tidspunkt er den historiske metode eller "historisk tilgang" blevet en generel tilgang til studiet af livets fænomener i alle biologiske videnskaber.

eksperimentel metode

Eksperiment - dette er en verifikation af rigtigheden af ​​den fremsatte hypotese ved hjælp af en målrettet påvirkning af objektet.

Et eksperiment (eksperiment) er en kunstig skabelse under kontrollerede forhold af en situation, der hjælper med at afsløre dybt skjulte egenskaber ved levende objekter.

Den eksperimentelle metode til at studere naturfænomener er forbundet med en aktiv indflydelse på dem ved at udføre eksperimenter (eksperimenter) under kontrollerede forhold. Denne metode gør det muligt at studere fænomener isoleret og opnå repeterbarhed af resultater, når de gengives under de samme forhold. Eksperimentet giver en dybere, end andre forskningsmetoder, afsløring af essensen af ​​biologiske fænomener. Det er takket være eksperimenter, at naturvidenskaben i almindelighed og biologien i særdeleshed har nået opdagelsen af ​​de grundlæggende naturlove.
Eksperimentelle metoder i biologi tjener ikke kun til at udføre eksperimenter og få svar på spørgsmål af interesse, men også til at bestemme rigtigheden af ​​den hypotese, der er formuleret i begyndelsen af ​​studiet af materialet, samt til at rette den i løbet af arbejdet. I det tyvende århundrede blev disse forskningsmetoder førende i denne videnskab på grund af fremkomsten af ​​moderne udstyr til at udføre eksperimenter, såsom for eksempel en tomograf, et elektronmikroskop og så videre. På nuværende tidspunkt er biokemiske teknikker, røntgendiffraktionsanalyse, kromatografi såvel som teknikken med ultratynde snit, forskellige dyrkningsmetoder og mange andre meget brugt i eksperimentel biologi. Eksperimentelle metoder, kombineret med en systematisk tilgang, har udvidet den biologiske videnskabs kognitive evner og åbnet nye veje for anvendelse af viden på næsten alle områder af menneskelig aktivitet.

Spørgsmålet om eksperimentet som et af fundamenterne i viden om naturen blev rejst allerede i 1600-tallet. Engelsk filosof F. Bacon (1561-1626). Hans introduktion til biologi er forbundet med W. Harveys arbejde i det 17. århundrede. til undersøgelse af blodcirkulationen. Forsøgsmetoden blev dog først bredt indført i biologien i begyndelsen af ​​1800-tallet, desuden gennem fysiologien, hvor man begyndte at anvende en lang række instrumentelle metoder, som gjorde det muligt at registrere og kvantitativt karakterisere funktionsindskrænkningen. at strukturere. Takket være værker af F. Magendie (1783-1855), G. Helmholtz (1821-1894), I.M. Sechenov (1829-1905), samt klassikerne fra eksperimentet C. Bernard (1813-1878) og I.P. Pavlova (1849-1936), fysiologi var sandsynligvis den første af de biologiske videnskaber, der blev en eksperimentel videnskab.
En anden retning, hvori den eksperimentelle metode kom ind i biologien, var studiet af organismers arvelighed og variabilitet. Her tilhører hovedfortjenesten G. Mendel, der i modsætning til sine forgængere brugte eksperimentet ikke kun til at skaffe data om de fænomener, der er undersøgt, men også til at teste hypotesen formuleret på grundlag af de opnåede data. G. Mendels arbejde var et klassisk eksempel på eksperimentel videnskabs metodologi.

For at underbygge den eksperimentelle metode blev det arbejde udført i mikrobiologi af L. Pasteur (1822-1895), som først indførte et eksperiment for at studere fermentering og tilbagevise teorien om spontan generering af mikroorganismer og derefter at udvikle vaccination mod infektionssygdomme. af stor betydning. I anden halvdel af XIX århundrede. Efter L. Pasteur, R. Koch (1843-1910), D. Lister (1827-1912), I.I. Mechnikov (1845-1916), D.I. Ivanovsky (1864-1920), S.N. Vinogradsky (1856-1890), M. Beyernik (1851-1931) m.fl. I det 19. århundrede. biologien er også blevet beriget af skabelsen af ​​det metodiske grundlag for modellering, som også er den højeste form for eksperiment. Opfindelsen af ​​L. Pasteur, R. Koch og andre mikrobiologer af metoder til at inficere laboratoriedyr med patogene mikroorganismer og studere patogenesen af ​​infektionssygdomme på dem er et klassisk eksempel på modellering, der er gået ind i det 20. århundrede. og suppleret i vor tid ved at modellere ikke kun forskellige sygdomme, men også forskellige livsprocesser, herunder livets oprindelse.
Startende for eksempel fra 40'erne. 20. århundrede Den eksperimentelle metode i biologi har gennemgået en betydelig forbedring ved at øge opløsningen af ​​mange biologiske teknikker og udviklingen af ​​nye eksperimentelle teknikker. Således blev opløsningen af ​​genetisk analyse og en række immunologiske metoder øget. Dyrkning af somatiske celler, isolering af biokemiske mutanter af mikroorganismer og somatiske celler osv. blev indført i forskningspraksis.Den eksperimentelle metode begyndte at blive bredt beriget med fysik og kemi metoder, som viste sig at være ekstremt værdifulde ikke kun som selvstændige metoder, men også i kombination med biologiske metoder. For eksempel blev DNA's struktur og genetiske rolle belyst som et resultat af den kombinerede brug af kemiske metoder til isolering af DNA, kemiske og fysiske metoder til bestemmelse af dets primære og sekundære struktur og biologiske metoder (transformation og genetisk analyse af bakterier). beviser sin rolle som genetisk materiale.
På nuværende tidspunkt er den eksperimentelle metode præget af exceptionelle muligheder i studiet af livsfænomener. Disse muligheder bestemmes ved brug af forskellige typer mikroskopi, herunder elektronisk mikroskopi med teknikken ultratynde snit, biokemiske metoder, højopløsnings genetisk analyse, immunologiske metoder, forskellige dyrkningsmetoder og in vivo observation i celle-, vævs- og organkulturer , mærkning af embryoner, in vitro fertilisering, metoden for mærkede atomer, røntgendiffraktionsanalyse, ultracentrifugering, spektrofotometri, kromatografi, elektroforese, sekventering, konstruktion af biologisk aktive rekombinante DNA-molekyler osv. Den nye kvalitet, der ligger i den eksperimentelle metode, forårsagede også kvalitative ændringer i modellering. Sammen med modellering på organniveau udvikles modellering på molekylært og celleniveau i øjeblikket.

Modelleringsmetode

Modellering er baseret på sådan en teknik som analogi - dette er en slutning om ligheden mellem objekter i en vis henseende baseret på deres lighed i en række andre henseender.

Model er en forenklet kopi af et objekt, et fænomen eller en proces, der erstatter dem i visse aspekter.

En model er noget, der er mere bekvemt at arbejde med, det vil sige noget, der er lettere at se, høre, huske, skrive ned, bearbejde, transmittere, arve og lettere at eksperimentere med sammenlignet med modelleringsobjektet (prototype, original) ).
Karkishchenko N.N. Grundlæggende om biomodellering. - M.: VPK, 2005. - 608 s. S. 22.

Modellering - dette er henholdsvis skabelsen af ​​en forenklet kopi af et objekt, fænomen eller proces.

Modellering:

1) skabelse af forenklede kopier af vidensobjekter;

2) studiet af vidensobjekter på deres forenklede kopier.

Modelleringsmetode - dette er studiet af egenskaberne for et bestemt objekt ved at studere egenskaberne af et andet objekt (model), som er mere bekvemt til at løse forskningsproblemer og er i en vis overensstemmelse med det første objekt.

Modellering (i bred forstand) er den vigtigste forskningsmetode inden for alle vidensområder. Modelleringsmetoder bruges til at vurdere karakteristika ved komplekse systemer og træffe videnskabeligt baserede beslutninger inden for forskellige områder af menneskelig aktivitet. Et eksisterende eller planlagt system kan effektivt undersøges ved hjælp af matematiske modeller (analytiske og simulering) for at optimere systemets funktion. Systemmodellen er implementeret på moderne computere, som i dette tilfælde fungerer som forsøgslederens værktøj med systemmodellen.

Modellering giver dig mulighed for at studere enhver proces eller fænomen såvel som udviklingsretningen ved at genskabe dem i form af et enklere objekt ved hjælp af moderne teknologier og udstyr.

Modelleringsteori - teorien om at erstatte det originale objekt med dets model og studere objektets egenskaber på dets model.
Modellering - en forskningsmetode baseret på at erstatte det originale objekt under undersøgelse med dets model og arbejde med det (i stedet for objektet).
Model (oprindeligt objekt) (fra lat. modus - "mål", "volumen", "billede") - et hjælpeobjekt, der afspejler det mest essentielle for studiet af mønstre, essens, egenskaber, træk ved strukturen og funktionen af original genstand.
Når folk taler om modellering, mener de normalt at modellere et eller andet system.
System - et sæt af indbyrdes forbundne elementer, forenet for at opnå et fælles mål, isoleret fra miljøet og interagerende med det som en integreret helhed, og som samtidig viser hovedsystemets egenskaber. 15 hovedsystemegenskaber er udpeget, som omfatter: emergence (emergence); helhed; strukturerethed; integritet; underordnet sig målet; hierarki; uendelighed; ergaticitet; åbenhed; irreversibilitet; enhed af strukturel stabilitet og ustabilitet; ikke-linearitet; potentiel multivarians af faktiske strukturer; kritikalitet; uforudsigelighed i den kritiske region.
Ved modellering af systemer bruges to tilgange: klassisk (induktiv), historisk den første og systemisk, som er blevet udviklet for nylig.

Klassisk tilgang. Historisk set var den klassiske tilgang til studiet af objektet, modelleringen af ​​systemet, den første til at udvikle sig. Det virkelige objekt, der skal modelleres, er opdelt i undersystemer, indledende data (D) til modellering udvælges, og mål (T) sættes, hvilket afspejler visse aspekter af modelleringsprocessen. Baseret på et separat sæt indledende data er målet at modellere et separat aspekt af systemets funktion; på baggrund af dette mål dannes en bestemt komponent (K) af den fremtidige model. Sættet af komponenter er kombineret til en model.
At. komponenter summeres, hver komponent løser sine egne opgaver og er isoleret fra andre dele af modellen. Vi anvender kun tilgangen til simple systemer, hvor det er muligt at ignorere forholdet mellem komponenter. To karakteristiske aspekter ved den klassiske tilgang kan bemærkes: 1) der sker en bevægelse fra det særlige til det generelle, når man skaber en model; 2) den skabte model (systemet) er dannet ved at opsummere dens individuelle komponenter og tager ikke højde for fremkomsten af ​​en ny systemisk effekt.

Systemtilgang - et metodisk koncept baseret på ønsket om at opbygge et komplet billede af genstanden, der undersøges, under hensyntagen til de elementer i objektet, der er vigtige for problemet, der skal løses, forbindelserne mellem dem og eksterne forbindelser med andre objekter og miljøet. Med komplikationen af ​​modellering af objekter blev det nødvendigt at observere dem fra et højere niveau. I dette tilfælde betragter udvikleren dette system som et undersystem af højere rang. For eksempel, hvis opgaven er at designe et automatiseret kontrolsystem for en virksomhed, så må vi ud fra en systematisk tilgang ikke glemme, at dette system er en integreret del af en forenings automatiserede kontrolsystem. Systemtilgangen er baseret på betragtningen af ​​systemet som en integreret helhed, og denne overvejelse under udviklingen begynder med hovedsagen - formuleringen af ​​målet om at fungere. Vigtigt for systemtilgangen er definitionen af ​​systemets struktur - helheden af ​​forbindelser mellem systemets elementer, hvilket afspejler deres interaktion.

Der er strukturelle og funktionelle tilgange til at studere strukturen af ​​et system og dets egenskaber.

På strukturel tilgang sammensætningen af ​​de udvalgte elementer i systemet og forbindelserne mellem dem afsløres.

På funktionel tilgang algoritmerne for systemadfærd overvejes (funktioner - egenskaber, der fører til opnåelse af målet).

Modelleringstyper

1. Objektmodellering , hvor modellen gengiver objektets geometriske, fysiske, dynamiske eller funktionelle karakteristika. For eksempel bromodel, dæmningsmodel, vingemodel
fly mv.
2. Analog simulering , hvor modellen og originalen er beskrevet af en enkelt matematisk relation. Et eksempel er de elektriske modeller, der bruges til at studere mekaniske, hydrodynamiske og akustiske fænomener.
3. Ikonisk modellering , hvor skemaer, tegninger, formler fungerer som modeller. Skiltemodellernes rolle er øget især med udvidelsen af ​​brugen af ​​computere i konstruktionen af ​​skiltemodeller.
4. Tæt forbundet med det ikoniske mental modellering , hvor modellerne får en mentalt visuel karakter. Et eksempel i dette tilfælde er modellen af ​​atomet, foreslået på det tidspunkt af Bohr.
5. Modeleksperiment. Endelig er en særlig type modellering, at eksperimentet ikke inddrager selve objektet, men dets model, hvorved sidstnævnte får karakter af et modeleksperiment. Denne type modellering indikerer, at der ikke er nogen hård linje mellem metoderne for empirisk og teoretisk viden.
Er organisk forbundet med modellering idealisering - mental konstruktion af begreber, teorier om objekter, der ikke eksisterer og ikke er gennemførlige i virkeligheden, men dem, som der er en tæt prototype eller analog til i den virkelige verden. Eksempler på ideelle objekter konstrueret ved denne metode er de geometriske begreber af et punkt, en linje, et plan osv. Alle videnskaber opererer med denne slags ideelle objekter - en ideel gas, en absolut sort krop, en socioøkonomisk formation, staten osv.

Modelleringsmetoder

1. Fuldskala modellering - et eksperiment på det undersøgte objekt, som under særligt udvalgte eksperimentelle forhold fungerer som en model for sig selv.
2. Fysisk modellering - et eksperiment med særlige installationer, der bevarer fænomenernes natur, men gengiver fænomenerne i en kvantitativt ændret skaleret form.
3. Matematisk modellering - brug af modeller af fysisk karakter, der adskiller sig fra de simulerede objekter, men som har en lignende matematisk beskrivelse. Fuldskala og fysisk modellering kan kombineres i én klasse af fysiske lighedsmodeller, da modellen og originalen i begge tilfælde er de samme i fysisk karakter.

Modelleringsmetoder kan klassificeres i tre hovedgrupper: analytisk, numerisk og simulering.

1. Analytisk modelleringsmetoder. Analytiske metoder gør det muligt at opnå systemets egenskaber som nogle funktioner af parametrene for dets funktion. Den analytiske model er således et system af ligninger, i hvis løsning de nødvendige parametre til beregning af systemets outputkarakteristika (gennemsnitlig opgavebehandlingstid, gennemløb osv.) opnås. Analytiske metoder giver nøjagtige værdier af systemets egenskaber, men bruges kun til at løse en snæver klasse af problemer. Årsagerne til dette er som følger. For det første, på grund af kompleksiteten af ​​de fleste virkelige systemer, eksisterer deres komplette matematiske beskrivelse (model) enten ikke, eller også er der endnu ikke udviklet analytiske metoder til at løse den skabte matematiske model. For det andet, når man udleder de formler, som analytiske metoder er baseret på, gøres der visse antagelser, som ikke altid svarer til det virkelige system. I dette tilfælde må brugen af ​​analysemetoder opgives.

2. Numerisk modelleringsmetoder. Numeriske metoder involverer transformation af modellen til ligninger, hvis løsning er mulig ved hjælp af beregningsmatematik. Klassen af ​​problemer, der løses med disse metoder, er meget bredere. Som et resultat af anvendelse af numeriske metoder opnås omtrentlige værdier (estimater) af systemets outputkarakteristika med en given nøjagtighed.

3. simulering modelleringsmetoder. Med udviklingen af ​​computerteknologi er simuleringsmetoder blevet brugt i vid udstrækning til at analysere systemer, hvor stokastiske påvirkninger hersker.
Essensen af ​​simuleringsmodellering (IM) er at simulere systemets funktionsproces i tide, mens man observerer de samme forhold mellem varigheden af ​​operationer som i det oprindelige system. Samtidig efterlignes de elementære fænomener, der udgør processen, deres logiske struktur, sekvensen af ​​flow i tid bevares. Som et resultat af anvendelsen af ​​IM opnås estimater af systemets outputkarakteristika, som er nødvendige ved løsning af problemer med analyse, kontrol og design.

I biologien er det for eksempel muligt at bygge en model af livstilstanden i et reservoir efter nogen tid, når en, to eller flere parametre (temperatur, saltkoncentration, tilstedeværelse af rovdyr osv.) ændrer sig. Sådanne teknikker blev mulige på grund af indtrængen i biologien af ​​ideer og principper for kybernetik - videnskaben om kontrol.

Klassificeringen af ​​modelleringstyper kan være baseret på forskellige funktioner. Afhængig af karakteren af ​​de undersøgte processer i systemet kan modellering opdeles i deterministisk og stokastisk; statisk og dynamisk; diskret og kontinuerlig.
deterministisk Simulering bruges til at studere systemer, hvis adfærd kan forudsiges med absolut sikkerhed. For eksempel vejen tilbagelagt af en bil under ensartet accelereret bevægelse under ideelle forhold; en enhed til at kvadrere et tal osv. Følgelig forløber en deterministisk proces i disse systemer, som er tilstrækkeligt beskrevet af en deterministisk model.

Stokastisk (sandsynlighed) modellering bruges til at studere et system, hvis tilstand ikke kun afhænger af kontrollerede, men også af ukontrollerede påvirkninger, eller i sig selv er der en kilde til tilfældighed. Stokastiske systemer omfatter alle systemer, der omfatter en person, såsom fabrikker, lufthavne, computersystemer og netværk, butikker, forbrugerservice mv.
statisk modellering bruges til at beskrive systemer på ethvert tidspunkt.

dynamisk modellering afspejler ændringen i systemet over tid (systemets outputkarakteristika på et givet tidspunkt bestemmes af arten af ​​inputhandlingerne i fortiden og nutiden). Eksempler på dynamiske systemer er biologiske, økonomiske, sociale systemer; sådanne kunstige systemer som en plante, en virksomhed, en produktionslinje osv.
Diskret simulering bruges til at studere systemer, hvor input og output karakteristika måles eller ændres diskret over tid, ellers anvendes kontinuerlig simulering. For eksempel er et elektronisk ur, en elektrisk måler diskrete systemer; solur, varmeapparater - kontinuerlige systemer.
Afhængig af repræsentationsformen af ​​et objekt (system) kan der skelnes mellem mental og reel modellering.
På ægte (naturlig) modellering, undersøgelsen af ​​systemets karakteristika udføres på et virkeligt objekt eller på dets side. Ægte simulering er den mest passende, men dens muligheder, under hensyntagen til egenskaberne ved rigtige objekter, er begrænsede. For eksempel kræver udførelse af en rigtig simulering med et virksomhedsautomatiseret kontrolsystem for det første oprettelsen af ​​et automatiseret kontrolsystem; for det andet at udføre eksperimenter med virksomheden, hvilket er umuligt. Reel simulering omfatter et produktionseksperiment og komplekse test, som har en høj grad af pålidelighed. En anden form for ægte simulering er fysisk. I fysisk modellering udføres undersøgelsen på installationer, der bevarer fænomenets karakter og har en fysisk lighed.
mental simulering bruges til at simulere systemer, der er praktisk talt urealiserbare på et givet tidsinterval. Grundlaget for mental modellering er skabelsen af ​​en idealmodel baseret på en ideel, mental analogi. Der er to typer mental modellering: figurativ (visuel) og symbolsk.
På i overført betydning modellering på basis af menneskelige ideer om virkelige objekter, skabes forskellige visuelle modeller, der viser de fænomener og processer, der opstår i objektet. For eksempel modeller af gaspartikler i den kinetiske teori om gasser i form af elastiske kugler, der virker på hinanden under en kollision.
På ikonisk modellering beskriver det simulerede system ved hjælp af konventionelle tegn, symboler, især i form af matematiske, fysiske og kemiske formler. Den mest kraftfulde og udviklede klasse af tegnmodeller er matematiske modeller.
Matematisk model - dette er et kunstigt skabt objekt i form af matematiske, symbolske formler, der viser og gengiver strukturen, egenskaberne, relationerne og relationerne mellem elementerne i det undersøgte objekt. Derudover tages der kun hensyn til matematiske modeller og dermed matematisk modellering.
Matematisk modellering - en forskningsmetode baseret på at erstatte det originale objekt under undersøgelse med dets matematiske model og arbejde med det (i stedet for objektet). Matematisk modellering kan opdeles i analytisk (AM) , efterligning (MI) , kombineret (KM) .
På ER der skabes en analytisk model af objektet i form af algebraiske, differential-, finite-differenceligninger. Den analytiske model undersøges enten ved analytiske metoder eller ved numeriske metoder.
På DEM der laves en simuleringsmodel, en statistisk modelleringsmetode bruges til at implementere simuleringsmodellen på en computer.
På KM processen med systemdrift er opdelt i delprocesser. For dem af dem, hvor det er muligt, brug analytiske metoder, ellers - simulering.

Bibliografi

1. Aivazyan S.A., Enyukov I.S., Meshalkin L.D. Anvendt statistik: Grundlæggende om modellering og primær databehandling. - M.: "Finans og statistik", 1983. - 471 s.
2. Alsova O.K. Modellering af systemer (del 1): Retningslinjer for laboratoriearbejde på disciplinen "Modellering" for studerende på III - IV kurser i AVTF. - Novosibirsk: Forlag af NGTU, 2006. - 68s. Systemmodellering (del 2): ​​Retningslinjer for laboratoriearbejde på disciplinen "Modellering" for studerende på III - IV kurser i AVTF. - Novosibirsk: Publishing House of NGTU, 2007. - 35 s.
3. Alsova O.K. Modelleringssystemer: lærebog. godtgørelse / O.K. Alsova. - Novosibirsk: Publishing House of NSTU, 2007 - 72 s.
4. Borovikov V.P. Statistik 5.0. Kunsten at analysere computerdata: For professionelle. 2. udg. - St. Petersborg: Peter, 2003. - 688 s.
5. Wentzel E.S. Operationsforskning. - M.: Højere skole, 2000. - 550 s.
6. Gubarev V.V. Probabilistiske modeller / Novosib. Elektroteknik in-t. - Novosibirsk, 1992. - Del 1. - 198 s; Del 2. – 188 s.
7. Gubarev V.V. Systemanalyse i eksperimentelle undersøgelser. - Novosibirsk: Forlag af NGTU, 2000. - 99 s.
8. Denisov A.A., Kolesnikov D.N. Teori om store styresystemer: Proc. tilskud til universiteter. - L. Energoizdat, 1982. - 288 s.
9. Draper N., Smith G. Anvendt regressionsanalyse. – M.: Statistik, 1973.
10. Karpov Yu Simuleringsmodellering af systemer. Introduktion til modellering med AnyLogic 5. - St. Petersborg: BHV-Petrburg, 2005. - 400 s.
11. Kelton W., Lowe A. Simuleringsmodellering. Klassisk CS. 3. udg. - Sankt Petersborg: Peter; Kiev: 2004. - 847 s.
12. Lemeshko B.Yu., Postovalov S.N. Computerteknologier til dataanalyse og undersøgelse af statistiske mønstre: Proc. godtgørelse. - Novosibirsk: Publishing House of NGTU, 2004. - 120 s.
13. Systemmodellering. Værksted: Proc. godtgørelse for universiteter / B.Ya. Sovetov, S.A. Yakovlev. - 2. udg., revideret. og yderligere - M.: Højere skole, 2003. - 295 s.
14. Ryzhikov Yu.I. Simuleringsmodellering. Teori og teknologier. - St. Petersborg: KRONEtryk; M.: Alteks-A, 2004. - 384 s.
15. Sovetov B.Ya., Yakovlev S.A. Systems Modeling (3. udgave). - M.: Højere skole, 2001. - 420 s.
16. Teori om tilfældige processer og dens tekniske anvendelser: Proc. godtgørelse til universiteter / E.S. Wentzel, L.A. Ovcharov. - 3. udg. revideret og yderligere - M.: Publishing Center "Academy", 2003. - 432 s.
17. Tomashevsky V., Zhdanova E. Simuleringsmodellering i GPSS-miljøet. – M.: Bestseller, 2003. – 416 s.
18. Khachaturova S.M. Matematiske metoder til systemanalyse: Proc. godtgørelse.–Novosibirsk: Forlag af NSTU, 2004. – 124 s.
19. Shannon R. Systemsimulering - kunst og videnskab. – M.: Mir, 1978.
20. Schreiber T.J. Modellering på GPSS. - M.: Mashinostroenie, 1980. - 593 s.
21. Arseniev B.P., Yakovlev S.A. Integration af distribuerede databaser. - St. Petersborg: Lan, 2001. - 420 s.

Kontraindikationer er patientens alvorlige tilstand, akutte sygdomme i leveren, nyrerne og intolerance over for jodpræparater, som indføres i karlejet gennem et specielt kateter. 1-2 dage før undersøgelsen foretages en test for tolerance af jodpræparater over for patienter. Under undersøgelsen anvendes lokalbedøvelse eller generel anæstesi.

Billeder er taget på en konventionel røntgenmaskine. I tilfælde af brug af transducere med et fjernsynsapparat reduceres strålingseksponeringen for patienten betydeligt.

Angiokardiografi. Røntgenundersøgelse af hjertets hulrum og store kar efter indføring af et kontrastmiddel i blodbanen ved hjælp af et kateter.

Det bruges til at diagnosticere medfødte og erhvervede hjertefejl og anomalier i udviklingen af ​​hovedkarrene. Giver dig mulighed for at identificere arten, lokaliseringen af ​​defekten, kredsløbsforstyrrelser. Kontraindikationer - akutte sygdomme i lever og nyrer, alvorlig myokardieskade, overfølsomhed over for jodpræparater.

Den enkleste og mest tilgængelige metode er studiet af hørelse ved tale. Dens fordel er evnen til at udføre en undersøgelse uden specielle enheder, desuden svarer denne metode til hovedrollen for den auditive funktion - at tjene som et middel til verbal kommunikation. Under normale forhold betragtes hørelsen som normal, når man opfatter hvisket tale i en afstand af 6-7 meter.

Ved brug af udstyret registreres resultaterne af undersøgelsen på en speciel formular: dette audiogram giver en ide om graden af ​​hørenedsættelse og lokaliseringen af ​​læsionen.

I moderne klinikker og hospitaler udføres en biopsi for hver tredje patient; materialet til det kan tages fra næsten ethvert organ med specialværktøj.

Bronkoskopi kan udføres under lokalbedøvelse eller under bedøvelse. Ved lokalbedøvelse smøres tungeroden, svælget, luftrøret og hovedbronkierne med dicainopløsning. En bedøvelsesspray kan også bruges. Ved generel anæstesi anvendes oftest generel anæstesi. Undersøgelsen udføres i siddende stilling eller liggende på ryggen.

Undersøgelser udføres med patienten i liggende stilling, idet der påføres elektroder på overfladen af ​​brystet. Den resulterende potentialforskel registreres på katodestrålerørets skærm.

Undersøgelsen udføres på den 18-20. dag i menstruationscyklussen. Tarmblæren skal tømmes. I røntgenrummet sprøjtes et kontrastmiddel langsomt ind i livmoderhulen med en sprøjte og der tages et røntgenbillede, en kontrol en dag senere.

Kateterisation kræver ingen særlig forberedelse af patienten. Det udføres normalt om morgenen (på tom mave) på en røntgenoperationsstue (med specialudstyr) af professionelt uddannede læger. Teknikken er baseret på indføring af katetre i hjertet gennem aorta ved punktering af højre femoralisarterie. Efter undersøgelsen har patienterne brug for sengeleje den første dag.

Kateterisering giver dig mulighed for at studere strukturen og funktionen af ​​alle dele af det kardiovaskulære system. Med dens hjælp kan du bestemme den nøjagtige placering og størrelse af individuelle hulrum i hjertet og store kar, identificere defekter i hjertets septa og også opdage unormal udledning af blodkar. Gennem kateteret er det muligt at optage blodtryk, elektrokardiogram og fonokardiogram for at få blodprøver fra hjertet og større kar.

Det bruges også til medicinske formål til administration af medicin. Derudover udføres hjerteoperationer ved hjælp af specielle katetre (okklusion af den åbne ductus arteriosus, eliminering af valvulær stenose). Det er muligt, at efterhånden som blodløse forskningsmetoder (såsom ultralyd osv.) forbedres, vil hjertekateterisering blive brugt sjældnere til diagnostiske formål og oftere til terapeutiske formål.

Undersøgelsen udføres ved hjælp af et kolposkop - en kikkert udstyret med en stærk lyskilde. Dets optiske system giver dig mulighed for at undersøge slimhinden med en forstørrelse på op til 30 gange. Undersøgelsen udføres under belysning med en kvartslyskilde, da kræftvævet i dette tilfælde får en karakteristisk glød for det.

Planlagt laparoskopi udføres efter en foreløbig klinisk, laboratorie- og radiologisk undersøgelse og er det sidste led i diagnosen. Nødlaparoskopi udføres med en akut udviklet patologi af abdominale organer. Både det og et andet i de fleste tilfælde - under lokalbedøvelse. Et diagnostisk laparoskop er en speciel enhed med fiberoptik, kun designet til at undersøge organer. Manipulationslaparoskopet har en ekstra speciel kanal til at introducere forskellige enheder, der tillader biopsi, koagulation osv.

Den første fase af en laparoskopisk undersøgelse er indføringen af ​​ilt eller luft gennem en nål ind i bughulen for at øge synsfeltet. Den anden fase er indførelsen af ​​et optisk rør i bughulen. Den tredje fase er en undersøgelse af bughulen. Derefter fjernes laparoskopet, luften fjernes, og hudsåret sys. Patienten er ordineret sengeleje, smertestillende medicin, kold på maven i løbet af dagen.

Typisk bruges overvågning til at:

1) til øjeblikkelig opdagelse af tilstande, der truer patientens liv, og levering af nødhjælp;

2) at registrere ændringer over en given tid, for eksempel for at fikse ekstrasystoler.

I det første tilfælde bruges stationære skærme udstyret med en alarm, der automatisk tænder, når værdien af ​​indikatorerne afviger ud over de grænser, lægen har sat. En sådan kontrol etableres over en patient med livstruende komplikationer - hjertearytmier, blodtryk, vejrtrækning osv. I andre tilfælde anvendes bærbare enheder, der muliggør langvarig og kontinuerlig EKG-optagelse på et langsomt bevægende magnetbånd. Den bærbare monitor er monteret på et bælte, der kastes over patientens skulder, eller på et elastisk bælte.

Bestemmelse af øjentryk. Formålet med undersøgelsen er at identificere patologiske ændringer i øjeæblets tonus. Både en stigning og et fald i det intraokulære tryk kan forringe øjenfunktionen og føre til alvorlige, irreversible ændringer. Metoden tjener til at diagnosticere tidlig glaukom.

For nøjagtigt at bestemme intraokulært tryk anvendes tonometre og elastotonometre.

Undersøgelsen udføres i patientens liggende stilling. Efter bedøvelse af øjet med dicainopløsning placerer lægen tonometeret på midten af ​​hornhinden.

Denne metode bruges til at måle tryk i store kar, dele af hjertet og undersøge organer med specielle instrumenter. Det er nødvendigt for indførelse af lægemidler til lokalbedøvelse og novokainblokader. Serverer til infusion af blod, dets komponenter, bloderstatninger og til at få blod fra donorer.

Ved hjælp af en nål er det muligt at fjerne patologisk indhold fra hulrummene, såsom gas, pus, ascitesvæske, samt at tømme blæren, hvis den ikke kan kateteriseres.

I området for den foreslåede punktering behandles patientens hud med et antiseptisk middel. Punktering af overfladisk væv udføres uden bedøvelse, dybt placeret - under lokalbedøvelse og nogle gange under bedøvelse. Brug nåle i forskellige længder og diametre. Patienten efter punkteringen er under lægeligt tilsyn.

I radioisotopdiagnostik anvendes to metoder:

1) Patienten injiceres med et radioaktivt lægemiddel, efterfulgt af en undersøgelse af dets bevægelse eller ulige koncentration i organer og væv.

2) Mærkede stoffer tilsættes til reagensglasset med testblodet for at evaluere deres interaktion. Dette er osv. screeningstest til tidlig opsporing af forskellige sygdomme hos et ubegrænset antal personer.

Indikationer for radioisotopforskning er sygdomme i de endokrine kirtler, fordøjelsesorganer samt knogler, kardiovaskulære, hæmatopoietiske systemer, hjerne og rygmarv, lunger, udskillelsesorganer og lymfeapparat. Det udføres ikke kun, hvis der er mistanke om en patologi eller med en kendt sygdom, i henhold til og for at afklare graden af ​​skade og evaluere effektiviteten af ​​behandlingen. Der er ingen kontraindikationer til radioisotopforskning, der er kun nogle begrænsninger. Af stor betydning er sammenligning af radioisotopdata, røntgen og ultralyd.

Der er seks hovedmetoder til radioisotopdiagnostik: klinisk radiometri, radiografi, radiometri af hele kroppen, scanning og scintigrafi, bestemmelse af biologiske prøvers radioaktivitet, radioisotopundersøgelse af biologiske prøver in vitro.

Klinisk radiometri bestemmer koncentrationen af ​​radiofarmaceutiske stoffer i organer og væv i kroppen ved at måle radioaktivitet over tid. Designet til diagnosticering af tumorer placeret på overfladen af ​​huden, øjnene, slimhinden i strubehovedet, spiserøret, maven, livmoderen og andre organer.

Radiografi - registrering af dynamikken i akkumulering og omfordeling af det indførte radioaktive lægemiddel af kroppen. Det bruges til at studere hurtige processer, såsom blodcirkulation, ventilation af lungerne mv.

Helkropsradiometri - udføres ved hjælp af en speciel tæller. Metoden er designet til at studere metabolismen af ​​proteiner, vitaminer, funktionen af ​​mave-tarmkanalen, samt at studere kroppens naturlige radioaktivitet og dens forurening med radioaktive henfaldsprodukter.

Scanning og scintigrafi er designet til at opnå billeder af organer, der selektivt koncentrerer lægemidlet. Det resulterende billede af fordelingen og akkumuleringen af ​​radionuklidet giver en idé om organets topografi, form og størrelse samt tilstedeværelsen af ​​patologiske foci i det.

Bestemmelse af biologiske prøvers radioaktivitet - designet til at studere kroppens funktion. Den absolutte eller relative radioaktivitet af urin, blodserum, spyt osv. tages i betragtning.

Radioisotopundersøgelse in vitro - bestemmelse af koncentrationen af ​​hormoner og andre biologisk aktive stoffer i blodet. Samtidig indføres radionuklider og mærkede forbindelser ikke i kroppen; al analyse er baseret på in vitro-data.

Hver diagnostisk test er baseret på deltagelse af radionuklider i kroppens fysiologiske processer. Lægemidler, der cirkulerer sammen med blod og lymfe, bibeholdes midlertidigt i visse organer, deres hastighed og retning er fastsat, på grundlag af hvilken en klinisk udtalelse er lavet.

I gastroenterologi giver dette dig mulighed for at udforske funktionen, positionen og størrelsen af ​​spytkirtlerne, milten og tilstanden af ​​mave-tarmkanalen. Forskellige aspekter af leveraktivitet og tilstanden af ​​dens blodcirkulation bestemmes: scanning og scintigrafi giver en idé om fokale og diffuse ændringer i kronisk hepatitis, cirrhose, echinokokkose og ondartede neoplasmer. Når scintigrafi af bugspytkirtlen, modtager sit billede, analysere inflammatoriske og volumetriske ændringer. Ved hjælp af mærket mad studeres funktionerne i maven og tolvfingertarmen ved kronisk gastroenteritis, mavesår.

I hæmatologi hjælper radioisotopdiagnostik med at fastslå levetiden for røde blodlegemer for at bestemme anæmi. I kardiologi spores bevægelsen af ​​blod gennem karrene og hulrummene i hjertet: af arten af ​​fordelingen af ​​lægemidlet i dets sunde og berørte områder er der lavet en rimelig konklusion om myokardiets tilstand. Vigtige data til diagnosticering af myokardieinfarkt gives ved sciptigrafi - et billede af hjertet med områder med nekrose. Radiokardiografis rolle i genkendelsen af ​​medfødte og erhvervede hjertefejl er stor. Ved hjælp af en speciel enhed - et gammakamera, hjælper det at se hjertet og store kar i arbejde.

I neurologi bruges en radioisotopteknik til at påvise hjernetumorer, deres natur, lokalisering og udbredelse. Renografi er den mest fysiologiske test for nyresygdomme: billede af organet, dets placering, funktion.

Fremkomsten af ​​radioisotopteknologi har åbnet nye muligheder for onkologi. Radionuklider, der selektivt akkumuleres i tumorer, har gjort det muligt at diagnosticere primære kræftformer i lunger, tarme, bugspytkirtel, lymfe- og centralnervesystemer, da selv små neoplasmer påvises. Dette giver dig mulighed for at evaluere effektiviteten af ​​behandlingen og identificere tilbagefald. Desuden fanges scintigrafiske tegn på knoglemetastaser 3-12 måneder tidligere end røntgenbilleder.

I pulmonologi "hører" disse metoder ekstern respiration og pulmonal blodgennemstrømning; i endokrinologi "ser" de konsekvenserne af krænkelser af jod og anden metabolisme, beregner koncentrationen af ​​hormoner - resultatet af aktiviteten af ​​de endokrine kirtler.

Alle undersøgelser udføres kun i radioisotopdiagnostiske laboratorier af specialuddannet personale. Strålingssikkerheden sikres ved beregning af den optimale aktivitet af det injicerede radionuklid. Patientens stråledoser er klart reguleret.

I denne undersøgelse absorberes en røntgenstråle, der passerer gennem et organ og væv, af dem i ulige grad og bliver uensartet ved udgangen. Derfor, når det så rammer skærmen eller filmen, forårsager det effekten af ​​en skyggeeksponering, bestående af lyse og mørkere dele af kroppen.

Ved radiologiens begyndelse var dens omfang begrænset til åndedrætsorganerne og skelettet. I dag er sortimentet meget bredere: mave-tarm-, galde- og urinveje, nyrer, blod- og lymfekar mv.

De vigtigste opgaver for røntgendiagnostik: at fastslå, om patienten har nogen sygdom og at identificere dens kendetegn for at adskille sig fra andre patologiske processer; nøjagtigt bestemme placeringen og omfanget af læsionen, tilstedeværelsen af ​​komplikationer; vurdere patientens generelle tilstand.

Kroppens organer og væv adskiller sig fra hinanden i tæthed og evne til røntgentransmission. Så ja, knogler og led, lunger, hjerte er synlige. Når røntgenbilleder af mave-tarmkanalen, lever, nyrer, bronkier, blodkar, hvis naturlige kontrast er utilstrækkelig, tyer de til kunstige, specielt at indføre harmløse røntgenfaste stoffer i kroppen. Disse omfatter bariumsulfat, organiske jodforbindelser. De indtages oralt (når maven undersøges), injiceres i blodbanen intravenøst ​​(med urografi af nyrer og urinveje) eller direkte ind i organets hulrum (for eksempel med bronkografi).

Indikationerne for røntgenundersøgelse er ekstremt brede. Valget af den optimale metode bestemmes af den diagnostiske opgave i hvert enkelt tilfælde. De starter normalt med røntgen eller røntgen.

Fluoroskopi er modtagelsen af ​​et røntgenbillede på skærmen, spiste ikke) "- på, det kan bruges overalt, hvor der er et røntgendiagnostisk apparat. Det giver dig mulighed for at undersøge organer i processen med deres arbejde - respiratoriske bevægelser af mellemgulvet, sammentrækning af hjertet, peristaltikken af ​​spiserøret, maven, tarmene Du kan også visuelt bestemme den relative position af organer, lokalisering og forskydning af patologiske formationer Under kontrol af fluoroskopi udføres mange diagnostiske og terapeutiske manipulationer, for eksempel vaskulær kateterisation.

Men den lavere opløsning end røntgen og manglende evne til objektivt at dokumentere resultaterne reducerer værdien af ​​metoden.

Radiografi - opnåelse af et fast billede af enhver del af kroppen ved hjælp af røntgenstråler på et materiale, der er følsomt for det, normalt på fotografisk film. Det er den førende metode til at studere osteoartikulært apparat, lunger, hjerte og diafragma. Fordelene omfatter billeddetaljer, tilstedeværelsen af ​​et røntgenbillede, der kan opbevares i lang tid til sammenligning med tidligere og efterfølgende røntgenbilleder. Strålingsbelastningen på patienten er mindre end ved fluoroskopi.

For at få yderligere information om det undersøgte organ tyer de til specielle røntgenmetoder, såsom fluorografi, tomografi, elektroroentgenografi osv., baseret på deres tekniske midler.

Elektroroentgenografi er princippet om at opnå et røntgenbillede på almindeligt papir.

Fluorografi - fotografering af et røntgenbillede fra en skærm til en mindre film, udført ved hjælp af specielle enheder. Det bruges til masseundersøgelser af organer i brysthulen, mælkekirtler, paranasale bihuler osv.

Tomografi - lagdelt røntgenundersøgelse. På tomogrammet opnås et klart billede af en del af kroppen eller organet "i snit". Det er meget vigtigt i studiet af lunger, knogler og led, lever, nyrer osv.

Metoder som kolegrafi, urografi, angiografi mv. designet til at studere et system eller organ efter dets kunstige kontrast. De bruges kun i henhold til strenge indikationer i tilfælde, hvor enklere metoder ikke giver de nødvendige diagnostiske resultater.

I nogle tilfælde kræver en røntgenundersøgelse indledende forberedelse af patienten for at sikre kvaliteten af ​​undersøgelsen, mindske generne forbundet hermed eller forhindre udvikling af komplikationer. Så endetarmen er altid befriet for afføring, udnævnelse. afføringsmidler, rensende lavementer. Inden der punkteres et kar eller en kanal, kræves lokalbedøvelse. For at reducere kroppens følsomhed over for visse røntgenfaste stoffer tages de i kombination med desensibiliserende midler. Nogle gange bruges lægemidler til at identificere et organs funktionelle tilstand. For eksempel, morfin, prozerin til at stimulere gastrisk motilitet. Sekretin, cholecystokinin til accelereret tømning af galdeblæren og kontrastering af galdekanalerne.

En kombination af røntgenundersøgelse med radioisotop, endoskopi, ultralyd, termografi og andre metoder er lovende.

Komplikationer, som følger af røntgenundersøgelse, observeres relativt sjældent. Disse omfatter allergiske reaktioner, akut åndedrætsbesvær, blodtryksfald, hjertesygdomme osv. Dette sker normalt under undersøgelsen eller inden for de første 30 minutter efter dens afslutning. Kontinuerlig medicinsk overvågning af patientens tilstand er vigtig, samt levering af akut lægehjælp, hvis det er nødvendigt.

Rheografi af ekstremiteterne bruges til sygdomme i perifere kar, ledsaget af ændringer i deres tonus, elasticitet, indsnævring eller fuldstændig blokering af arterierne. Et rheogram optages fra symmetriske snit af begge lemmer, hvorpå elektroder af samme område, 1020 mm brede, er påført. For at finde ud af det vaskulære systems adaptive evner, bruges test med nitroglycerin, fysisk aktivitet og kulde.

Rheohepatografi er en undersøgelse af leverens blodgennemstrømning. Ved at registrere fluktuationer i dens vævs elektriske modstand gør det muligt at bedømme de processer, der forekommer i leverens vaskulære system: blodfyldning, læsioner, især ved akut og kronisk hepatitis og skrumpelever.

Det udføres på tom mave, med patienten liggende på ryggen, i nogle tilfælde efter en farmakologisk belastning (papaverin, aminofillin, nosh-pa).

Rheokardiografi er en undersøgelse af hjerteaktivitet af dynamikken i blodfyldning af store kar under hjertecyklussen.

Rheopulmonografi - består i at registrere den elektriske modstand af lungevæv, bruges til broncho-pulmonal patologi. Det er af særlig betydning ved kirurgi, da et rheopulmonogram kan tages fra enhver del af lungen direkte under operationen. Dette er nødvendigt i tilfælde, hvor den præoperative undersøgelse ikke tillader at give en konklusion med tilstrækkelig nøjagtighed om tilstanden af ​​lungesegmenterne, der grænser op til de berørte, og det er nødvendigt at afklare det forventede resektionsvolumen.

Rheoencephalography - bestemmer tonen og elasticiteten af ​​hjernens kar, måling af deres modstand mod højfrekvent strøm, svag i styrke og spænding. Det giver dig også mulighed for at bestemme hjernens blodfyldning, diagnosticere arten og lokaliseringen af ​​dens læsioner, giver et godt resultat i vaskulære sygdomme, især i cerebral aterosklerose. I den akutte periode af et slagtilfælde hjælper det med at fastslå den iskæmiske karakter af kredsløbsforstyrrelser eller tromboembolisk cerebral infarkt. Rheoencefalografi er lovende for hjerneskader, dens tumorer, epilepsi, migræne osv. Denne metode bruges i studiet af fosterets hæmodynamik under fødslen.

Termografi. Metode til registrering af infrarød stråling fra overfladen af ​​den menneskelige krop. Det bruges i onkologi til differentialdiagnose af tumorer i bryst-, spyt- og skjoldbruskkirtler, knoglesygdomme, cancermetastaser i knogler og blødt væv.

Det fysiologiske grundlag for termografi er en stigning i intensiteten af ​​termisk stråling over patologiske foci på grund af en stigning i blodforsyningen og metaboliske processer i dem. Et fald i blodgennemstrømningen i væv og organer afspejles af "fading" af deres termiske felt.

Forberedelse af patienten giver mulighed for udelukkelse i ti dage af at tage hormonelle lægemidler, lægemidler, der påvirker vaskulær tone, og påføring af eventuelle salver. Termografi af abdominale organer udføres på tom mave og af mælkekirtlerne - på den 8-10. dag i menstruationscyklussen. Der er ingen kontraindikationer, undersøgelsen kan gentages mange gange. Det bruges sjældent som en uafhængig diagnostisk metode, det er nødvendigt at sammenligne det med dataene fra den kliniske og radiologiske undersøgelse af patienten.

Fremstillet ved hjælp af specielle enheder - computertomografi med et roterende røntgenrør, som bevæger sig rundt om et stationært objekt, "linje for linje" undersøger hele kroppen eller en del af den. Da menneskelige organer og væv absorberer røntgenstråling i ulige grad, ser deres billede ud som "slag" - den absorptionskoefficient, som computeren indstiller for hvert punkt i det scannede lag. Computertomografer giver dig mulighed for at vælge lag fra 2 til 10 mm ved en scanningshastighed på et lag på 2-5 sekunder, med øjeblikkelig billedgengivelse i sort/hvid eller farve.

Computerforskning udføres som regel i positionen af ​​patienten liggende på ryggen. Der er ingen kontraindikationer, det tolereres let, så det kan udføres ambulant såvel som for alvorligt syge patienter. Giver dig mulighed for at udforske alle dele af kroppen: hoved, nakke, brystorganer, mave, rygmarv, mælkekirtler, rygsøjle, knogler og led.

Computertomografi af hovedet udføres efter en fuldstændig klinisk undersøgelse af en patient med mistanke om skade på centralnervesystemet. Med en traumatisk hjerneskade opdages brud på kraniets knogler, blødninger, blå mærker og cerebralt ødem. Ved hjælp af metoden er det muligt at opdage misdannelser af blodkar - aneurismer. I hjernetumorer bestemmes deres placering, kilden til vækst og udbredelsen af ​​tumoren identificeres.

Ved undersøgelse af brystorganerne er mediastinum, hovedkarrene, hjertet samt lungerne og lymfeknuderne tydeligt synlige.

Når man undersøger organerne i bughulen og det retroperitoneale rum, kan et billede af milten, leveren, bugspytkirtlen og nyrerne opnås (studiet af nyrerne er mere informativt med kunstig kontrast).

Computertomografi er sikker og giver ikke komplikationer. Ved at supplere dataene fra kliniske og radiologiske undersøgelser giver det dig mulighed for at få mere fuldstændig information om organerne.

Det bruges til at genkende sygdommen, til at overvåge dynamikken i processen og evaluere resultaterne af behandlingen. På grund af dets sikkerhed (muligheden for flere undersøgelser) er ultralydsdiagnostik blevet udbredt.

Kræver normalt ikke nogen særlig forberedelse af patienten. Undersøgelse af maveorganerne udføres hovedsageligt om morgenen på tom mave, kvindelige kønsorganer, prostata og blære - med fuld blære. For bedre kontakt af ultralydssensoren med overfladen af ​​kroppen smøres huden med en speciel gel.

Ultralydsdiagnostik giver dig mulighed for at få vigtige oplysninger om tilstanden af ​​forskellige organer - leveren, bugspytkirtlen, milten, nyrerne, blæren, prostata, binyrerne, skjoldbruskkirtlen osv. defekter, etablere en ikke-udviklende graviditet, fuldstændig eller ufuldstændig abort.

Det er også muligt at diagnosticere gynækologiske sygdomme: fibromer og tumorer i livmoderen, cyster og tumorer i æggestokkene.

Ultralydsundersøgelse er i alle tilfælde indiceret, hvis der palperes en form for dannelse i bughulen, er det af særlig betydning ved genkendelse af ondartede svulster i fordøjelsesorganerne. Nogle akutte sygdomme, der kræver akut kirurgisk indgreb, er let diagnosticeret, såsom akut kolecystitis, akut pancreatitis, vaskulær trombose osv. Sonografi giver dig næsten altid mulighed for hurtigt at identificere den mekaniske karakter af gulsot og præcist bestemme dens årsag.

I studiet af hjertet opnås information om funktionerne i dets struktur og dynamikken i sammentrækninger, om medfødte og erhvervede defekter, myokardieskade, koronarsygdom, perikarditis og andre sygdomme i det kardiovaskulære system. Ultralyd bruges til at evaluere pumpning, hjertefunktion, til at overvåge virkningen af ​​lægemidler, til at studere koronarcirkulation og er den samme pålidelige metode til blodløs diagnose som elektrokardiografi og røntgen af ​​thorax.

Enheder af puls-Doppler-typen registrerer blodgennemstrømningshastigheden i dybt beliggende hovedkar (aorta, inferior vena cava, nyrekar osv.), afslører obstruktion af perifere kar - trombose eller kompressionszoner samt udslettende endarteritis.

Ultralydsdiagnostik gør det muligt visuelt at repræsentere øjeæblets indre strukturer, selv i tilfælde af opacitet af dets medier, giver dig mulighed for at måle tykkelsen af ​​linsen, længden af ​​øjets akser, detektere nethinde- og årehindeløsning, glaslegemeopacitet , fremmedlegemer. Det bruges til at beregne den optiske kraft af en kunstig linse, for at overvåge udviklingen af ​​nærsynethed.

Ultralydsmetoden er enkel og overkommelig, har ingen kontraindikationer og kan bruges gentagne gange, selv i løbet af dagen, hvis patientens tilstand kræver det. De opnåede oplysninger supplerer dataene for computertomografi, røntgen og radioisotopdiagnostik og bør sammenlignes med patientens kliniske tilstand.

Fremstillet ved mistanke om sygdomme i urinvejene, normalt efter deres oversigtsbillede og om muligt efter ultralyds- eller radioisotopscanning. Kontraindiceret ved akutte læsioner af lever og nyrer, med myokardieinfarkt.

For at opnå et godt billede er det nødvendigt med forberedelse af patienten, som består i at følge en diæt og tømme tarmene. Aftenen før satte de et udrensende lavement, 10-20 minutter før undersøgelsen - et andet lavement, så tager de et oversigtsbillede. Den vurderer tarmens beredskab, og patienten injiceres med røntgenfaste stoffer. Antallet af billeder og tidspunktet for deres udførelse afhænger af sygdommens art og formålet med undersøgelsen.

Urografi har stor diagnostisk værdi i urolithiasis: lokalisering af stenen, den funktionelle tilstand af den berørte og sunde nyre, urinveje. Metoden er ret informativ til nyreskader, inflammatoriske sygdomme, tuberkulose i urinsystemet. Derudover giver det dig mulighed for at bedømme ændringer i de nedre urinveje med tumorer, divertikler i blæren, for at identificere prostataadenom.

Med urografi er komplikationer forbundet med overfølsomhed over for røntgenfaste stoffer mulige.

Fonokardiogramregistrering udføres i et specielt udstyret isoleret rum, hvor du kan skabe fuldstændig stilhed. Lægen bestemmer punkterne på brystet, hvorfra optagelsen derefter foretages ved hjælp af en mikrofon. Patientens position under optagelsen er vandret. Brugen af ​​fonokardiografi til dynamisk overvågning af patientens tilstand øger pålideligheden af ​​diagnostiske konklusioner og gør det muligt at evaluere effektiviteten af ​​behandlingen.

Absolutte kontraindikationer for kolegrafi er akutte sygdomme i lever og nyrer, intolerance over for jodpræparater. I forberedelsesperioden bør patienterne følge en diæt, der begrænser produkter, der fremmer gasdannelse. Personer, der er tilbøjelige til allergiske reaktioner, får ordineret antihistaminer i tre dage. Om morgenen på studiedagen er mad, rygning og medicin forbudt. Ved langsom intravenøs administration af et røntgenfast stof reduceres muligheden for bivirkninger.

Ved analyse af hologrammer etableres position, form, konturer, dimensioner og struktur af skyggen af ​​galdekanalerne og galdeblæren, med særlig opmærksomhed på tilstedeværelsen af ​​fyldningsdefekter i dem, oftest forårsaget af sten. For at studere galdeblærens motoriske funktion får patienten spise to rå æggeblommer, og varigheden af ​​sammentrækningen af ​​galdeblæren og tidspunktet for begyndende afslapning registreres.

Elektrokardiogrammet bestemmer frekvensen og rytmen af ​​hjerteaktivitet (varighed, længde, tænders form og intervaller). Nogle patologiske tilstande analyseres også, såsom fortykkelse af væggene i en eller anden del af hjertet, hjerterytmeforstyrrelse. Det er muligt at diagnosticere angina pectoris, koronar hjertesygdom, myokardieinfarkt, myocarditis, pericarditis.

Nogle lægemidler (hjerteglykosider, diuretika, cordarone osv.) påvirker elektrokardiogramaflæsningerne, hvilket giver dig mulighed for individuelt at vælge medicin til behandling af patienten.

Fordelene ved metoden - harmløshed og mulighed for anvendelse under alle forhold - bidrog til dens udbredte introduktion i praktisk medicin.

Under optagelsen af ​​elektroencefalografi sidder forsøgspersonen tilbagelænet i en speciel behagelig stol eller, i en alvorlig tilstand, ligger på en sofa med en let hævet hovedgærde. Før undersøgelsen advares patienten om, at optagelsesproceduren er harmløs, smertefri, varer ikke mere end 20-25 minutter, at det er bydende nødvendigt at lukke øjnene og slappe af i musklerne. Brug tests med åbning og lukning af øjnene, med irritation af lys og lyd. Elektroencefalogramaflæsninger for enhver sygdom bør korreleres med kliniske undersøgelsesdata.

Metoden er vigtig for tidlig diagnosticering af præcancerøse sygdomme og tumorer af forskellig lokalisering i de tidlige stadier af deres udvikling, såvel som for deres differentiering fra sygdomme af inflammatorisk karakter.

Fiberoptik har åbnet store muligheder for endoskopi. Fleksibiliteten af ​​optiske fibre og evnen til at transmittere billeder og lys langs en buet bane gjorde fiberskopet fleksibelt og nemt at kontrollere. Dette reducerede faren for forskning og inkluderede tarmene, kvindelige kønsorganer, blodkar i rækkevidden af ​​dets objekter.

Endoskopiske metoder bruges også til terapeutiske formål: fjernelse af polypper, lokal administration af lægemidler, dissektion af cicatricial stenoser, standsning af indre blødninger, udvinding af sten og fremmedlegemer.

Fordelen ved metoden er dens høje følsomhed i billedet af blødt væv, såvel som høj opløsning, op til brøkdele af en millimeter. Giver dig mulighed for at få et billede af orgelet under undersøgelse i ethvert afsnit og rekonstruere deres volumetriske billeder.