Esitys biologiasta "Nykyaikaiset menetelmät ihmisen tutkimiseen" (luokka 8). Fysiologiset menetelmät

Metodologia - joukko manipulaatioita, joiden toteuttaminen antaa tarvittavat tulokset tehtävän mukaisesti.

Analyyttis-synteettinen tutkimusmenetelmä- tapa tutkia kehon toimintaa kokonaisvaltaisesti, sen kaikkien osien yhtenäisyydessä ja keskinäisessä yhteydessä.

Fysiologian tutkimusmenetelmät

Elävän organismin erilaisten prosessien ja toimintojen tutkimiseen käytetään havainnointi- ja koemenetelmiä.

Valvonta - menetelmä tiedon saamiseksi tietyissä olosuhteissa tapahtuvien fysiologisten ilmiöiden ja prosessien suoralla, pääsääntöisesti visuaalisella rekisteröinnillä.

Koe- menetelmä, jolla saadaan uutta tietoa ilmiöiden ja prosessien välisistä syy-seuraussuhteista kontrolloiduissa ja kontrolloiduissa olosuhteissa. Akuutti kokeilu on koe, joka toteutetaan suhteellisen lyhyen ajan. Krooninen kokeilu on koe, joka kestää pitkään (päiviä, viikkoja, kuukausia, vuosia).

Tarkkailumenetelmä

Tämän menetelmän ydin on arvioida tietyn fysiologisen prosessin ilmenemistä, elimen tai kudoksen toimintaa luonnollisissa olosuhteissa. Tämä on ensimmäinen menetelmä, joka syntyi muinaisessa Kreikassa. Egyptissä muumioitumisen aikana ruumiit avattiin ja papit analysoivat eri elinten tilaa aiemmin tallennettujen syketiedoista, virtsan määrästä ja laadusta sekä muista havainnoimiensa ihmisten indikaattoreista.

Tällä hetkellä havainnointitutkimuksia suorittavat tutkijat käyttävät arsenaalissaan useita yksinkertaisia ​​ja monimutkaisia ​​laitteita (fistelien asettaminen, elektrodien implantointi), mikä mahdollistaa elinten ja kudosten toimintamekanismin määrittämisen luotettavammin. Esimerkiksi sylkirauhasen toimintaa tarkkailemalla voidaan määrittää, kuinka paljon sylkeä erittyy tietyn vuorokauden aikana, sen värin, tiheyden jne.

Ilmiön havainnointi ei kuitenkaan vastaa kysymykseen, kuinka tämä tai toinen fysiologinen prosessi tai toiminto suoritetaan.

Havainnointimenetelmää käytetään laajemmin zoopsykologiassa ja etologiassa.

kokeellinen menetelmä

Fysiologinen koe on määrätietoinen interventio eläimen kehoon, jotta saadaan selville eri tekijöiden vaikutus sen yksilöllisiin toimintoihin. Tällainen interventio vaatii joskus eläimen kirurgista valmistelua, joka voi olla akuutti (vivisektio) tai krooninen (kokeellinen kirurginen) muoto. Siksi kokeet jaetaan kahteen tyyppiin: akuuttiin (vivisektio) ja krooniseen.

Kokeellinen menetelmä, toisin kuin havaintomenetelmä, antaa sinun selvittää syyn prosessin tai toiminnon toteuttamiseen.

vivisektio suoritettiin immobilisoiduilla eläimillä fysiologian kehityksen alkuvaiheessa ilman anestesiaa. Mutta 1800-luvulta lähtien akuutissa kokeessa käytettiin yleisanestesiaa.

akuutti kokeilu on omat hyvät ja huonot puolensa. Edut sisältävät kykyä simuloida erilaisia ​​tilanteita ja saada tuloksia suhteellisen lyhyessä ajassa. Haittoja ovat se, että akuutissa kokeessa keskushermoston vaikutus kehoon suljetaan pois, kun käytetään yleispuudutusta ja rikotaan kehon reaktion eheyttä erilaisiin vaikutuksiin. Lisäksi eläimet on usein lopetettava akuutin kokeen jälkeen.

Siksi myöhemmin kehitettiin menetelmiä krooninen kokeilu, jossa eläinten pitkäaikainen seuranta suoritetaan leikkauksen ja eläimen toipumisen jälkeen.

Akateemikko I.P. Pavlov kehitti menetelmän fistelien kiinnittämiseksi ontoihin elimiin (vatsa, suolet, virtsarakko). Fistulatekniikan käyttö mahdollisti monien elinten toimintamekanismien selvittämisen. Steriileissä olosuhteissa nukutetulle eläimelle tehdään leikkaus, joka mahdollistaa pääsyn tiettyyn sisäelimeen, istutetaan fisteliputki tai rauhaskanava tuodaan ulos ja ommellaan ihoon. Itse koe alkaa leikkauksen jälkeisen haavan paranemisen ja eläimen toipumisen jälkeen, kun fysiologiset prosessit palautuvat normaaliksi. Tämän tekniikan ansiosta oli mahdollista tutkia fysiologisten prosessien kuvaa luonnollisissa olosuhteissa pitkään.

Kokeellinen menetelmä, kuten havaintomenetelmä, sisältää yksinkertaisten ja monimutkaisten nykyaikaisten laitteiden käytön, järjestelmiin sisältyviä laitteita, jotka on suunniteltu vaikuttamaan kohteeseen ja tallentamaan erilaisia ​​elintärkeän toiminnan ilmenemismuotoja.

Saksalaisen tiedemiehen K. Ludwigin vuonna 1847 tekemä kymografin keksintö ja menetelmän kehittäminen verenpaineen graafiseen tallentamiseen avasivat uuden vaiheen fysiologian kehityksessä. Kymografi mahdollisti tutkittavan prosessin objektiivisen tallentamisen.

Myöhemmin kehitettiin menetelmiä sydämen ja lihasten supistumisen kirjaamiseen (T. Engelman) sekä menetelmä verisuonten sävyn muutosten kirjaamiseen (pletysmografia).

tavoite graafinen rekisteröinti biosähköiset ilmiöt tulivat mahdollisiksi hollantilaisen fysiologin Einthovenin keksimän lankagalvanometrin ansiosta. Hän oli ensimmäinen, joka tallensi elektrokardiogrammin filmille. Biosähköisten potentiaalien graafinen rekisteröinti toimi pohjana sähköfysiologian kehitykselle. Tällä hetkellä elektroenkefalografiaa käytetään laajasti käytännössä ja tieteellisessä tutkimuksessa.

Tärkeä askel sähköfysiologian kehityksessä oli mikroelektrodien keksintö. Mikromanipulaattoreiden avulla ne voidaan ruiskuttaa suoraan soluun ja biosähköpotentiaalit voidaan tallentaa. Mikroelektroditekniikka mahdollisti biopotentiaalin muodostumismekanismien tulkitsemisen solukalvoissa.

Saksalainen fysiologi Dubois-Reymond on elinten ja kudosten sähköstimulaatiomenetelmän perustaja, joka käyttää induktiokäämiä elävien kudosten annosteltuun sähköstimulaatioon. Tällä hetkellä tähän käytetään elektronisia stimulaattoreita, joiden avulla voit vastaanottaa minkä tahansa taajuuden ja voimakkuuden sähköisiä impulsseja. Sähköstimulaatiosta on tullut tärkeä menetelmä elinten ja kudosten toimintojen tutkimisessa.

Kokeellisiin menetelmiin kuuluu monia fysiologisia menetelmiä.

Poistaminen elimen, esimerkiksi tietyn endokriinisen rauhasen, (ekstirpaatio) avulla voit selvittää sen vaikutuksen eläimen eri elimiin ja järjestelmiin. Aivokuoren eri osien poistaminen antoi tutkijoille mahdollisuuden selvittää niiden vaikutus kehoon.

Nykyaikainen fysiologian kehitys johtui elektroniikkatekniikan käytöstä.

Elektrodin istutus aivojen eri osissa auttoi vakiinnuttamaan eri hermokeskusten toiminnan.

Johdanto radioaktiiviset isotoopit kehoon mahdollistaa tutkijoiden tutkia eri aineiden aineenvaihduntaa elimissä ja kudoksissa.

Tomografinen menetelmä Ydinmagneettisen resonanssin käyttö on erittäin tärkeää fysiologisten prosessien mekanismien selvittämisessä molekyylitasolla.

Biokemiallinen ja biofyysinen menetelmät auttavat tunnistamaan suurella tarkkuudella erilaisia ​​metaboliitteja elimissä ja kudoksissa eläimillä normaalitilassa ja patologiassa.

Erilaisten fysiologisten prosessien kvantitatiivisten ominaisuuksien ja niiden välisten suhteiden tunteminen mahdollisti luomisen heidän matemaattisia mallejaan. Näiden mallien avulla toistetaan tietokoneella fysiologisia prosesseja ja tutkitaan erilaisia ​​reaktioiden muunnelmia.

Fysiologisen tutkimuksen perusmenetelmät

Fysiologia on kokeellinen tiede, ts. kaikki sen teoreettiset määräykset perustuvat kokeiden ja havaintojen tuloksiin.

Havainto

Havainto on käytetty fysiologian kehityksen ensimmäisistä vaiheista lähtien. Havaintoja tehdessään tutkijat antavat kuvaavan selonteon sen tuloksista. Tällöin havaintokohde on yleensä luonnollisissa olosuhteissa ilman, että tutkija vaikuttaa siihen. Yksinkertaisen havainnoinnin haittana on kvantitatiivisten indikaattoreiden saamisen mahdottomuus tai suuri monimutkaisuus ja nopeiden prosessien havaitseminen. Joten XVII vuosisadan alussa. V. Harvey, tarkkailtuaan sydämen toimintaa pienillä eläimillä, kirjoitti: "Sydämen liikkeen nopeus ei salli meidän erottaa, miten systole ja diastole esiintyvät, ja siksi on mahdotonta tietää, millä hetkellä ja missä osassa laajeneminen tapahtuu ja supistuminen tapahtuu."

Kokea

Asettaminen antaa fysiologisten prosessien tutkimisessa paremmat mahdollisuudet kuin pelkkä havainnointi kokeiluja. Suorittaessaan fysiologista koetta tutkija luo keinotekoisesti olosuhteet fysiologisten prosessien kulun olemuksen ja kuvioiden paljastamiseksi. Elävään esineeseen voidaan soveltaa annosteltuja fysikaalisia ja kemiallisia vaikutuksia, erilaisten aineiden joutumista vereen tai elimiin sekä reaktion rekisteröintiä vaikutuksiin.

Fysiologian kokeet jaetaan akuutteihin ja kroonisiin. Vaikutukset koe-eläimiin akuutteja kokeita voivat olla yhteensopimattomia eläinelämän säilyttämisen kanssa, esimerkiksi suurten säteilyannosten, myrkyllisten aineiden, verenhukan, keinotekoisen sydämenpysähdyksen, verenvirtauksen pysähtymisen vaikutus. Yksittäisiä elimiä voidaan poistaa eläimistä niiden fysiologisten toimintojen tutkimiseksi tai mahdollisuutta siirtää niitä muihin eläimiin. Elinkyvyn ylläpitämiseksi poistetut (eristetyt) elimet sijoitetaan jäähdytettyihin suolaliuoksiin, jotka ovat koostumukseltaan tai ainakin veriplasman tärkeimpien kivennäisaineiden pitoisuudeltaan samanlaisia. Tällaisia ​​ratkaisuja kutsutaan fysiologisiksi. Yksinkertaisimpia fysiologisia ratkaisuja on isotooppinen 0,9 % NaCl-liuos.

Eristetyillä elimistä tehdyt kokeet olivat erityisen suosittuja 1400-luvun - 1900-luvun vaihteessa, jolloin kerättiin tietoa elinten toiminnasta ja niiden yksittäisistä rakenteista. Fysiologisen kokeen järjestämiseen on kätevintä käyttää kylmäveristen eläinten eristettyjä elimiä, jotka säilyttävät toimintansa pitkään. Siten eristetty sammakon sydän, joka on pesty Ringerin suolaliuoksella, voi supistua huoneenlämmössä useita tunteja ja reagoida erilaisiin ärsykkeisiin muuttamalla supistuksen luonnetta. Valmistelun helppouden ja saadun tiedon tärkeyden vuoksi tällaisia ​​eristettyjä elimiä ei käytetä vain fysiologiassa, vaan myös farmakologiassa, toksikologiassa ja muilla lääketieteen aloilla. Esimerkiksi eristettyä sammakon sydänvalmistetta (Straub-menetelmä) käytetään standardoituna kohteena biologisen aktiivisuuden testaamiseen tiettyjen lääkkeiden erätuotannossa ja uusien lääkkeiden kehittämisessä.

Akuutin kokeen mahdollisuudet ovat kuitenkin rajalliset, ei pelkästään eettisten kysymysten vuoksi, jotka liittyvät siihen tosiasiaan, että eläimet altistuvat kivulle ja kuolevat, vaan myös siksi, että tutkimus suoritetaan usein vastoin systeemisiä mekanismeja, jotka säätelevät fysiologisten toimintojen aikana tai keinotekoisissa olosuhteissa - koko organismin ulkopuolella.

krooninen kokemus vailla joitain edellä mainituista haitoista. Kroonisessa kokeessa tutkimus suoritetaan käytännöllisesti katsoen terveellä eläimellä olosuhteissa, joilla on minimaalinen vaikutus siihen ja samalla kun se pelastaa sen hengen. Ennen tutkimusta eläimelle voidaan tehdä leikkauksia sen valmistelemiseksi kokeeseen (istutetaan elektrodit, muodostetaan fisteleitä pääsyä varten elinten onteloihin ja kanaviin). Kokeet tällaisilla eläimillä alkavat haavan pinnan parantumisen ja heikentyneen toiminnan palautumisen jälkeen.

Tärkeä tapahtuma fysiologisten tutkimusmenetelmien kehittämisessä oli havaittujen ilmiöiden graafisen tallentamisen käyttöönotto. Saksalainen tiedemies K. Ludwig keksi kymografin ja rekisteröi ensimmäisenä valtimoverenpaineen vaihtelut (aaltoja) akuutissa kokeessa. Tämän jälkeen kehitettiin menetelmiä fysiologisten prosessien kirjaamiseen mekaanisilla hammaspyörillä (Engelmannin vivut), ilmavaihteilla (Mareyn kapseli), menetelmiä elinten veren täyttömäärän ja tilavuuden rekisteröimiseksi (Mosso plethysmograph). Tällaisissa rekisteröinneissä saatuja käyriä kutsutaan yleensä ns kymogrammit.

Fysiologit keksivät menetelmiä syljen keräämiseksi (Lashley-Krasnogorsky-kapselit), joiden avulla oli mahdollista tutkia sen koostumusta, muodostumisen ja erittymisen dynamiikkaa ja myöhemmin sen roolia suun kudosten terveyden ylläpitämisessä ja sairauksien kehittymisessä. Kehitetyt menetelmät hampaiden painevoiman mittaamiseksi ja sen jakautumiseksi hampaan pinnan tietyille alueille mahdollistivat purulihasten vahvuuden sekä ylä- ja alahampaiden purupinnan sovituksen luonteen. leuat.

Laajemmat mahdollisuudet ihmis- ja eläinorganismin fysiologisten toimintojen tutkimukseen ilmaantuivat sen jälkeen, kun italialainen fysiologi L. Galvani löysi sähkövirrat elävissä kudoksissa.

Hermosolujen, niiden prosessien, yksittäisten rakenteiden tai koko aivojen sähköisten potentiaalien rekisteröinti antoi fysiologille mahdollisuuden ymmärtää joitain terveen ihmisen hermoston toiminnan mekanismeja ja niiden häiriöitä neurologisissa sairauksissa. Nämä menetelmät ovat edelleen yleisimpiä hermoston toimintojen tutkimuksessa nykyaikaisissa fysiologisissa laboratorioissa ja klinikoissa.

Sydänlihaksen sähköisten potentiaalien tallentaminen (sähkökardiografia) antoi fysiologille ja kliinikoille mahdollisuuden paitsi ymmärtää ja tutkia syvällisesti sydämen sähköilmiöitä, myös soveltaa niitä käytännössä sydämen toiminnan arvioimiseen ja sen häiriöiden varhaiseen havaitsemiseen. sydänsairauksia ja hoidon tehokkuuden seurantaa.

Luustolihasten sähköisten potentiaalien rekisteröinti (elektromyografia) antoi fysiologille mahdollisuuden tutkia monia viritys- ja lihasten supistumismekanismien näkökohtia. Erityisesti pureskelulihasten elektromyografia auttaa hammaslääkäreitä arvioimaan objektiivisesti heidän toimintansa tilaa terveellä henkilöllä ja useissa hermo-lihassairauksissa.

Kohtalaisen vahvuuden ja keston ulkoisten sähköisten tai sähkömagneettisten vaikutusten (ärsykkeiden) kohdistaminen hermo- ja lihaskudoksiin ei aiheuta vaurioita tutkittaville rakenteille. Tämän ansiosta niitä voidaan käyttää menestyksekkäästi paitsi vaikutuksiin kohdistuvien fysiologisten vasteiden arvioimiseen, myös hoitoon (lihasten ja hermojen sähköinen stimulaatio, aivojen transkraniaalinen magneettistimulaatio).

Perustuu fysiikan, kemian, mikroelektroniikan ja kybernetiikan saavutuksiin 1900-luvun lopulla. luotiin edellytykset fysiologisen ja lääketieteellisen tutkimuksen menetelmien laadulliselle parantamiselle. Näistä nykyaikaisista menetelmistä, jotka mahdollistivat tunkeutumisen entistä syvemmälle elävän organismin fysiologisten prosessien olemukseen, arvioida sen toimintojen tilaa ja tunnistaa niiden muutokset sairauksien alkuvaiheessa, erottuvat visualisointitutkimusmenetelmät. Näitä ovat sydämen ja muiden elinten ultraääniluotaus, röntgentietokonetomografia, lyhytikäisten isotooppien jakautumisen visualisointi kudoksissa, magneettiresonanssi, positroniemissio ja muut tomografiatyypit.

Fysiologian menetelmien onnistuneelle käytölle lääketieteessä muotoiltiin kansainväliset vaatimukset, jotka oli täytettävä kehitettäessä ja otettaessa käyttöön fysiologisen tutkimuksen menetelmiä. Näistä vaatimuksista tärkeimmät ovat:

• tutkimuksen turvallisuus, trauman ja tutkittavan kohteen vaurioiden puuttuminen;
• korkea herkkyys, anturien ja tallennuslaitteiden nopeus, mahdollisuus useiden fysiologisten toimintojen indikaattoreiden synkronointiin;
• mahdollisuus rekisteröidä tutkitut indikaattorit pitkällä aikavälillä. Tämä mahdollistaa fysiologisten prosessien kulun syklisyyden paljastamisen, vuorokausirytmien parametrien määrittämisen, prosessien paroksismaalisten (episodisten) häiriöiden havaitsemisen;
• kansainvälisten standardien noudattaminen;
• laitteiden pienet mitat ja paino mahdollistavat tutkimuksen suorittamisen ei vain sairaalassa, vaan myös kotona työskennellessäsi tai urheilussa;
• tietotekniikan ja kybernetiikan saavutusten käyttö saatujen tietojen tallentamiseen ja analysointiin sekä fysiologisten prosessien mallintamiseen. Tietotekniikkaa käytettäessä tietojen tallentamiseen käytetty aika, niiden matemaattinen käsittely vähenee jyrkästi, on mahdollista saada enemmän tietoa vastaanotetuista signaaleista.

Huolimatta lukuisista nykyaikaisten fysiologisen tutkimuksen menetelmien eduista, fysiologisten toimintojen indikaattoreiden määrittämisen oikeellisuus riippuu kuitenkin suurelta osin lääkintähenkilöstön koulutuksen laadusta, fysiologisten prosessien olemuksen tuntemisesta, anturien ominaisuuksista ja toiminnan periaatteista. käytettävien laitteiden toiminta, kyky työskennellä potilaan kanssa, antaa hänelle ohjeita, seurata niiden käyttöönoton edistymistä ja korjata potilaan toimintaa.

Eri lääketieteen ammattilaisten samalla potilaalla tekemien kertamittausten tai dynaamisten havaintojen tulokset eivät aina täsmää. Siksi diagnostisten toimenpiteiden luotettavuuden ja tutkimuksen laadun lisääminen on edelleen ongelma.

Tutkimuksen laadulle on ominaista mittausten tarkkuus, oikeellisuus, konvergenssi ja toistettavuus.

Tutkimuksen aikana määritetty fysiologisen indikaattorin kvantitatiivinen ominaisuus riippuu sekä tämän indikaattorin parametrin todellisesta arvosta että useista laitteen ja lääkintähenkilöstön aiheuttamista virheistä. Näitä virheitä kutsutaan analyyttinen vaihtelu. Yleensä vaaditaan, että analyyttinen vaihtelu ei ylitä 10 % mitatusta arvosta. Koska indikaattorin todellinen arvo samassa henkilössä voi muuttua biologisten rytmien, sääolosuhteiden ja muiden tekijöiden vuoksi, termi yksittäisten muunnelmien sisällä. Saman indikaattorin eroa eri ihmisillä kutsutaan yksilöiden välisiä variaatioita. Kutsutaan kaikkien virheiden ja parametrivaihteluiden kokonaisuus yleinen vaihtelu.

toiminnallinen testi

Tärkeä rooli tiedon saamisessa fysiologisten toimintojen tilasta ja häiriöiden asteesta kuuluu niin sanotuille toiminnallisille testeille. Termin "toiminnallinen testi" sijasta käytetään usein "testiä". Toiminnallisten kokeiden suorittaminen - testaus. Kliinisessä käytännössä termiä "testi" käytetään kuitenkin useammin ja hieman laajemmassa merkityksessä kuin "toiminnallinen testi".

toiminnallinen testi sisältää fysiologisten parametrien tutkimuksen dynamiikassa ennen ja jälkeen tiettyjen kehoon kohdistuvien vaikutusten tai kohteen mielivaltaisten toimien suorittamisen. Yleisimmin käytetyt toiminnalliset testit annostetulla fyysisellä aktiivisuudella. Testejä tehdään myös syöttöefekteillä, jotka paljastavat muutokset kehon asennossa avaruudessa, rasittuminen, muutokset sisäänhengitetyn ilman kaasukoostumuksessa, lääkkeiden tuominen, lämmitys, jäähdytys, tietyn annoksen alkalista liuosta juominen, ja monia muita indikaattoreita.

Luotettavuus ja validiteetti ovat toiminnallisten testien tärkeimpiä vaatimuksia.

Luotettavuus - keskitason asiantuntijan kyky suorittaa testi tyydyttävällä tarkkuudella. Korkea luotettavuus on ominaista melko yksinkertaisille testeille, joiden suorittamiseen ympäristö ei juurikaan vaikuta. Luotettavimmat testit, jotka heijastavat fysiologisten toimintojen varannon tilaa tai suuruutta, tunnistavat viite, standardi tai viitteellinen.

konsepti pätevyyttä kuvastaa testin tai menetelmän soveltuvuutta sen aiottuun tarkoitukseen. Jos otetaan käyttöön uusi testi, sen validiteetti arvioidaan vertaamalla tällä testillä saatuja tuloksia aiemmin tunnustettujen vertailutestien tuloksiin. Jos uusi testi mahdollistaa useammissa tapauksissa oikean vastauksen löytämisen testin aikana esitettyihin kysymyksiin, niin tällä testillä on korkea validiteetti.

Toiminnallisten testien käyttö lisää jyrkästi diagnostisia valmiuksia vain, jos nämä testit suoritetaan oikein. Niiden asianmukainen valinta, toteutus ja tulkinta edellyttävät lääketieteen työntekijöiltä laajaa teoreettista tietämystä ja riittävää käytännön työkokemusta.

Tähtitieteen kehityksen kronologia 1800-luvun lopusta - koko 1900-luvun ajan - ja 2000-luvun alusta
Vuonna 1860 julkaistiin Kirchhoffin ja Bunsenin kirja "Chemical Analysis by Spectral Observations", jossa kuvattiin spektrianalyysin menetelmiä. Astrofysiikan alku.
Vuonna 1862 löydettiin Siriuksen satelliitti, josta Bessel puhui tutkimuksessaan.
1872 Amerikkalainen G. Draper otti ensimmäisen valokuvan tähden spektristä.
1873 J.K. Maxwell julkaisee "Treatise on Electricity and Magnetism", jossa hän hahmotteli niin sanotut Maxwellin yhtälöt ennustaen siten sähkömagneettisten aaltojen olemassaolon ja "Valon paineen" -ilmiön.
1877 A. Hall löysi Marsin satelliitit - Deimos, Phobos. Samana vuonna italialainen J. Schiaparelli löysi Marsin kanavat.
Vuonna 1879 englantilainen tähtitieteilijä J. H. Darwin julkaisi hypoteesin Kuun vuorovesialkuperästä. S. Fleming ehdottaa maapallon jakamista aikavyöhykkeisiin.
1884 26 maata otti käyttöön Flemingin ehdottaman normaaliajan. Greenwich on valittu kansainvälisellä sopimuksella päämeridiaaniksi.
1896 löysi Besselin ennustaman Procyon-satelliitin.
1898 W. G. Pickering löysi Saturnuksen satelliitin Phoeben, jonka kyky pyöriä vastakkaiseen suuntaan planeettaan nähden.
Alku Tiedemiehet G. von Zeipel ja G. K. Plummer rakensivat 1900-luvulla ensimmäiset tähtijärjestelmien mallit.
1908 George Hale löysi ensimmäisen kerran magneettikentän maan ulkopuolisesta kohteesta, joka oli aurinko.
1915-1916 Einstein päätteli yleisen suhteellisuusteorian ja määritteli uuden painovoimateorian. Tiedemies päätteli, että nopeuden muutos vaikuttaa kehoihin painovoiman tavoin. Jos Newton kutsui aikoinaan planeettojen kiertoradat kiinteäksi Auringon ympärille, niin Einstein väitti, että Auringossa on gravitaatiokenttä, jonka seurauksena planeettojen kiertoradat tekevät hitaan lisäkäännöksen.
Vuonna 1918 amerikkalainen Harlow Shapley kehitti havaintojen perusteella mallin galaksin rakenteesta, jonka aikana selvitettiin Auringon todellinen sijainti - galaksin reuna.
1926-1927 - B. Lindblad ja Jan Oort analysoivat tähtien liikettä päätelmään galaksin pyörimisestä.
Vuonna 1931 K. Janskyn kokeet loivat perustan radioastronomialle.
1932 Jansky löysi kosmista alkuperää olevan radiosäteilyn. Linnunradan keskellä oleva lähde nimettiin ensimmäiseksi jatkuvan säteilyn radiolähteeksi.
1937 Amerikkalainen G. Reber suunnitteli ensimmäisen parabolisen radioteleskoopin, jonka halkaisija oli 9,5 m.
1950-luku havaitsi Auringon röntgensäteitä. Röntgenastronomian alku luotiin.
1950-luku modernin infrapunatähtitieteen muodostuminen. Tietojen tutkiminen näkyvän säteilyn välisellä alueella.
1953 J. de Vaucouleurs löysi ensimmäisen galaksien superjoukon, jota kutsutaan myös paikalliseksi.
1957 Avaruusaika alkaa keinotekoisten maasatelliittien laukaisulla.
1961 ensimmäinen miehen laukaisu avaruuteen. Juri Gagarinista tuli ensimmäinen kosmonautti.
Vuonna 1962 käynnistettiin Orbital Solar Observatory, jonka avulla pystyttiin tekemään systemaattisesti havaintoja ultraviolettisäteilystä, mikä johti ultraviolettiastronomian kehitykseen.
1962 löysi ensimmäisen aurinkokunnan ulkopuolisen röntgenlähteen - Scorpio X-
1965 Aleksei Leonovin ensimmäinen miehitetty avaruuskävely. Poistumisaika oli 23 minuuttia. 41 sek.
1969 Ihmisen jalka astuu kuun pinnalle. Ensimmäinen astronautti kuun pinnalla oli Neil Armstrong.
Vuonna 1991 käynnistettiin Comptonin gammasädeobservatorio, joka antoi voimakkaan sysäyksen gammasäteilyastronomian kehitykselle.

Tähtitieteen kehityksen kronologia 1800-luvun lopusta - koko 1900-luvun ajan - ja 2000-luvun alusta

Vuonna 1860 julkaistiin Kirchhoffin ja Bunsenin kirja "Chemical Analysis by Spectral Observations", jossa kuvattiin spektrianalyysin menetelmiä. Astrofysiikan alku.

Vuonna 1862 löydettiin Siriuksen satelliitti, josta Bessel puhui tutkimuksessaan.

1872 Amerikkalainen G. Draper otti ensimmäisen valokuvan tähden spektristä.

1873 J.K. Maxwell julkaisee "Treatise on Electricity and Magnetism", jossa hän hahmotteli niin sanotut Maxwellin yhtälöt ennustaen siten sähkömagneettisten aaltojen olemassaolon ja "Valon paineen" -ilmiön.

1877 A. Hall löysi Marsin satelliitit - Deimos, Phobos. Samana vuonna italialainen J. Schiaparelli löysi Marsin kanavat.

Vuonna 1879 englantilainen tähtitieteilijä J. H. Darwin julkaisi hypoteesin Kuun vuorovesialkuperästä. S. Fleming ehdottaa maapallon jakamista aikavyöhykkeisiin.

1884 26 maata otti käyttöön Flemingin ehdottaman normaaliajan. Greenwich on valittu kansainvälisellä sopimuksella päämeridiaaniksi.

1896 löysi Besselin ennustaman Procyon-satelliitin.

1898 W. G. Pickering löysi Saturnuksen satelliitin Phoeben, jonka kyky pyöriä vastakkaiseen suuntaan planeettaan nähden.

Alku Tiedemiehet G. von Zeipel ja G. K. Plummer rakensivat 1900-luvulla ensimmäiset tähtijärjestelmien mallit.

1908 George Hale löysi ensimmäisen kerran magneettikentän maan ulkopuolisesta kohteesta, joka oli aurinko.

1915-1916 Einstein päätteli yleisen suhteellisuusteorian ja määritteli uuden painovoimateorian. Tiedemies päätteli, että nopeuden muutos vaikuttaa kehoihin painovoiman tavoin. Jos Newton kutsui aikoinaan planeettojen kiertoradat kiinteäksi Auringon ympärille, niin Einstein väitti, että Auringossa on gravitaatiokenttä, jonka seurauksena planeettojen kiertoradat tekevät hitaan lisäkäännöksen.

Vuonna 1918 amerikkalainen Harlow Shapley kehitti havaintojen perusteella mallin galaksin rakenteesta, jonka aikana selvitettiin Auringon todellinen sijainti - galaksin reuna.

1926-1927 - B. Lindblad ja Jan Oort analysoivat tähtien liikettä päätelmään galaksin pyörimisestä.

Vuonna 1931 K. Janskyn kokeet loivat perustan radioastronomialle.

1932 Jansky löysi kosmista alkuperää olevan radiosäteilyn. Linnunradan keskellä oleva lähde nimettiin ensimmäiseksi jatkuvan säteilyn radiolähteeksi.

1937 Amerikkalainen G. Reber suunnitteli ensimmäisen parabolisen radioteleskoopin, jonka halkaisija oli 9,5 m.

1950-luku havaitsi Auringon röntgensäteitä. Röntgenastronomian alku luotiin.

1950-luku modernin infrapunatähtitieteen muodostuminen. Tietojen tutkiminen näkyvän säteilyn välisellä alueella.

1953 J. de Vaucouleurs löysi ensimmäisen galaksien superjoukon, jota kutsutaan myös paikalliseksi.

1957 Avaruusaika alkaa keinotekoisten maasatelliittien laukaisulla.

1961 ensimmäinen miehen laukaisu avaruuteen. Juri Gagarinista tuli ensimmäinen kosmonautti.

Vuonna 1962 käynnistettiin Orbital Solar Observatory, jonka avulla pystyttiin tekemään systemaattisesti havaintoja ultraviolettisäteilystä, mikä johti ultraviolettiastronomian kehitykseen.

1962 Ensimmäinen aurinkokunnan ulkopuolinen röntgenlähde, Scorpio X-1, löydetään.

1965 Aleksei Leonovin ensimmäinen miehitetty avaruuskävely. Poistumisaika oli 23 minuuttia. 41 sek.

1969 Ihmisen jalka astuu kuun pinnalle. Ensimmäinen astronautti kuun pinnalla oli Neil Armstrong.

Vuonna 1991 käynnistettiin Comptonin gammasädeobservatorio, joka antoi voimakkaan sysäyksen gammasäteilyastronomian kehitykselle.

Lyhyt kuvaus:

Sazonov V.F. Nykyaikaiset tutkimusmenetelmät biologiassa [Sähköinen resurssi] // Kinesiologi, 2009-2018: [verkkosivusto]. Päivityspäivä: 22.02.2018..__.201_). Materiaalia nykyaikaisista tutkimusmenetelmistä biologiassa, sen osa-alueilla ja siihen liittyvissä tieteenaloissa.

Materiaalia nykyaikaisista tutkimusmenetelmistä biologiassa, sen osa-alueilla ja siihen liittyvissä tieteenaloissa

Kuva Julkaisussa: Biologian pääalat.

Tällä hetkellä biologia on ehdollisesti jaettu kahteen suureen tiederyhmään.

Organismien biologia: tieteet kasveista (kasvitiede), eläimistä (eläintiede), sienistä (mykologia), mikro-organismeista (mikrobiologia). Nämä tieteet tutkivat erillisiä elävien organismien ryhmiä, niiden sisäistä ja ulkoista rakennetta, elämäntapaa, lisääntymistä ja kehitystä.

Yleinen biologia: molekyylitaso (molekyylibiologia, biokemia ja molekyyligenetiikka), solu (sytologia), kudos (histologia), elimet ja niiden järjestelmät (fysiologia, morfologia ja anatomia), populaatiot ja luonnonyhteisöt (ekologia). Toisin sanoen yleinen biologia tutkii elämää eri tasoilla.

Biologia liittyy läheisesti muihin luonnontieteisiin. Joten biologian ja kemian risteyksessä ilmestyi biokemia ja molekyylibiologia, biologian ja fysiikan väliin - biofysiikka, biologian ja tähtitieteen väliin - avaruusbiologia. Ekologiaa, joka on biologian ja maantieteen risteyksessä, pidetään nykyään usein itsenäisenä tieteenä.

Kurssin opiskelijoiden tehtävät Biologisen tutkimuksen nykyaikaiset menetelmät

1. Tutustuminen erilaisiin tutkimusmenetelmiin biologian eri aloilla.

Päätös ja raportointi:
1) Katsausopetusesteen kirjoittaminen tutkimusmenetelmistä biologian eri aloilla. Tiivistelmän sisällön vähimmäisvaatimukset: kuvaus 5 tutkimusmenetelmästä, 1-2 sivua (fontti 14, väli 1,5, marginaalit 3-2-2-2 cm) kullekin menetelmälle.
2) Raportin esitys (mieluiten esityksen muodossa) jostakin biologian modernista menetelmästä: tilavuus 5±1 sivua.
Odotetut oppimistulokset:
1) Pinnallinen tutustuminen monenlaisiin biologian tutkimusmenetelmiin.
2) Yhden tutkimusmenetelmän syvällinen ymmärtäminen ja tämän tiedon siirtäminen opiskelijaryhmälle.

2. Opettavan kasvatuksellisen ja tieteellisen tutkimuksen tekeminen tavoitteiden asettamisesta johtopäätöksiin tieteellisen tutkimusraportin suunnittelussa tarvittavia vaatimuksia käyttäen.

Päätös:
Perustietojen hankkiminen laboratoriotunneilla ja kotona. Osa tällaisesta tutkimuksesta on sallittua suorittaa koulun ulkopuolisena aikana.

3. Biologian yleisiin tutkimusmenetelmiin tutustuminen.

Päätös:
Luentokurssi ja itsenäinen työskentely tietolähteiden kanssa. Raportti esimerkistä biologian historian tosiasioita: volyymi 2±1 sivua.

4. Hankittujen tietojen, taitojen ja kykyjen soveltaminen oman tutkimuksen tekemiseen ja suunnitteluun tutkimustyönä, lopputyönä ja/tai lopputyönä.

Käsitteiden määritelmä

Tutkimusmenetelmät ovat tapoja saavuttaa tutkimustyön tavoite.

tieteellinen metodi on joukko tekniikoita ja toimintoja, joita käytetään tieteellisen tiedon järjestelmän rakentamisessa.

tieteellinen tosiasia - tämä on havaintojen ja kokeiden tulos, joka määrittää esineiden määrälliset ja laadulliset ominaisuudet.

Metodologinen perusta tieteellinen tutkimus on joukko tieteellisen tiedon menetelmiä, joita käytetään tämän tutkimuksen tavoitteen saavuttamiseksi.

Yleiset tieteelliset, kokeelliset menetelmät, metodologinen perusta -.

Moderni biologia käyttää metodologisten lähestymistapojen yhdistämistä, se käyttää "kuvailevien-luokittavien ja selittävien-nomoteettisten lähestymistapojen yhtenäisyyttä; empiirisen tutkimuksen yhtenäisyys biologisen tiedon intensiivisen teoretisoinnin prosessin kanssa, mukaan lukien sen formalisointi, matematisointi ja aksiomatisointi” [Yarilin A.A. "Tuhkimosta" tulee prinsessa tai biologian paikka tieteiden hierarkiassa. // "Ekologia ja elämä" nro 12, 2008. S. 4-11. S.11].

Tutkimusmenetelmien tavoitteet:

1. "Ihmisen luonnollisten kognitiivisten kykyjen vahvistaminen sekä niiden laajentaminen ja jatkaminen."

2. "Viestintätoiminto", ts. sovittelu subjektin ja tutkimuksen kohteen välillä [Arshinov V.I. Synergetiikka ei-klassisen tieteen ilmiönä. M.: Filosofian instituutti RAS, 1999. 203 s. P.18].

Biologian yleiset tutkimusmenetelmät

Havainto

Havainto - tämä on tutkimus ulkoisista merkeistä ja näkyvistä muutoksista esineessä tietyn ajan kuluessa. Esimerkiksi taimen kasvun ja kehityksen tarkkaileminen.

Havainnointi on kaiken luonnontieteellisen tutkimuksen lähtökohta.

Biologiassa tämä on erityisen havaittavissa, koska sen tutkimuksen kohteena on ihminen ja häntä ympäröivä elävä luonto. Jo koulussa eläintieteen, kasvitieteen ja anatomian tunneilla lapsia opetetaan tekemään yksinkertaisinta biologista tutkimusta tarkkailemalla kasvien ja eläinten kasvua ja kehitystä sekä oman kehon tilaa.

Havainnointi tiedonkeruumenetelmänä on kronologisesti ensimmäinen tutkimusmenetelmä, joka ilmestyi biologian, tai pikemminkin jopa sen edeltäjän, luonnonhistorian arsenaaliin. Ja tämä ei ole yllättävää, koska havainnointi perustuu henkilön aistikykyihin (aisti, havainto, esitys). Klassinen biologia on pääasiassa havainnointibiologiaa. Tämä menetelmä ei kuitenkaan ole menettänyt merkitystään tähän päivään mennessä.

Havainnot voivat olla suoria tai epäsuoria, teknisten apuvälineiden kanssa tai ilman. Niinpä lintututkija näkee linnun kiikarin läpi ja voi kuulla sen tai voi korjata ääniä laitteella ihmiskorvan kuuluvuuden ulkopuolella. Histologi tarkkailee kiinteää ja värjättyä kudosleikkaa mikroskoopilla. Ja molekyylibiologille havainnointi voi olla entsyymin pitoisuuden muutoksen kiinnittämistä koeputkessa.

On tärkeää ymmärtää, että tieteellinen havainto, toisin kuin tavallinen, ei ole yksinkertaista, vaan tarkoituksenmukainen esineiden tai ilmiöiden tutkimus: se suoritetaan ongelman ratkaisemiseksi, eikä tarkkailijan huomio saa hajaantua. Jos tehtävänä on esimerkiksi tutkia lintujen kausiluontoisia vaelluksia, niin huomaamme niiden ilmestymisajan pesimäalueilla, eikä mitään muuta. Havainto on siis valikoiva jako poissa todellisuudesta tietty osa, toisin sanoen näkökohta ja tämän osan sisällyttäminen tutkittavaan järjestelmään.

Havainnossa ei ole tärkeää vain tarkkailijan tarkkuus, tarkkuus ja aktiivisuus, vaan myös hänen puolueettomuutensa, tietonsa ja kokemuksensa, oikea teknisten keinojen valinta. Ongelman ilmaisu edellyttää myös havaintosuunnitelman olemassaoloa, ts. heidän suunnitteluaan. [Kabakova D.V. Havainto, kuvaus ja kokeilu biologian päämenetelminä // Koulutuksen kehittämisen ongelmat ja näkymät: kansainvälisen materiaalit. tieteellinen konf. (Perm, huhtikuu 2011). T. I. Perm: Mercury, 2011. S. 16-19.].

Kuvaava menetelmä

Kuvaava menetelmä - tämä on tutkimuskohteiden havaittujen ulkoisten merkkien kiinnittämistä olennaisen osoittamiseen ja merkityksettömän hylkäämiseen. Tämä menetelmä oli biologian tieteen lähtökohtana, mutta sen kehittäminen olisi ollut mahdotonta ilman muiden tutkimusmenetelmien käyttöä.

Kuvaavilla menetelmillä voit ensin kuvata ja sitten analysoida villieläimissä esiintyviä ilmiöitä, vertailla niitä, löytää tiettyjä malleja sekä yleistää, löytää uusia tyyppejä, luokkia ja niin edelleen. Kuvaavia menetelmiä alettiin käyttää antiikissa, mutta nykyään ne eivät ole menettäneet merkitystään ja niitä käytetään laajalti kasvitieteessä, etologiassa, eläintieteessä jne.

Vertaileva menetelmä

Vertaileva menetelmä - Tämä on tutkimus yhtäläisyyksistä ja eroista eri esineiden rakenteessa, elämänprosessien kulussa ja käyttäytymisessä. Esimerkiksi samaan biologiseen lajiin kuuluvien eri sukupuolten yksilöiden vertailu.

Voit tutkia tutkimuskohteita vertaamalla niitä toisiinsa tai toiseen kohteeseen. Voit tunnistaa elävien organismien yhtäläisyydet ja erot sekä niiden osat. Saadut tiedot mahdollistavat tutkittujen esineiden yhdistämisen ryhmiin rakenteen ja alkuperän samankaltaisuuden merkkien mukaan. Vertailevan menetelmän pohjalta rakennetaan esimerkiksi kasvien ja eläinten taksonomia. Tätä menetelmää käytettiin myös soluteorian luomiseen ja evoluutioteorian vahvistamiseen. Tällä hetkellä sitä käytetään lähes kaikilla biologian aloilla.

Tämä menetelmä perustettiin biologiaan 1700-luvulla. ja osoittautui erittäin hedelmälliseksi monien suurimpien ongelmien ratkaisemisessa. Tämän menetelmän avulla ja yhdessä deskriptiivisen menetelmän kanssa saatiin tietoa, joka sallittiin 1700-luvulla. loi perustan kasvien ja eläinten taksonomialle (K. Linnaeus), ja 1800-luvulla. muotoilla soluteoria (M. Schleiden ja T. Schwann) ja oppia kehityksen päätyypeistä (K. Baer). Menetelmää käytettiin laajalti 1800-luvulla. evoluutioteorian perustelemisessa sekä useiden biologisten tieteiden uudelleenjärjestelyssä tämän teorian pohjalta. Tämän menetelmän käyttöön ei kuitenkaan liittynyt biologian ilmaantumista kuvailevan tieteen rajojen ulkopuolelle.
Vertailevaa menetelmää käytetään aikamme laajasti erilaisissa biologisissa tieteissä. Vertailu saa erityistä arvoa, kun käsitteen määritelmää on mahdotonta antaa. Esimerkiksi elektronimikroskoopilla saadaan usein kuvia, joiden todellista sisältöä ei tiedetä etukäteen. Vain niiden vertailu valomikroskooppisiin kuviin mahdollistaa halutun tiedon saamiseksi.

historiallinen menetelmä

Voit tunnistaa elävien järjestelmien muodostumis- ja kehitysmalleja, niiden rakenteita ja toimintoja, verrata niitä aiemmin tunnettuihin faktoihin. Etenkin Charles Darwin käytti tätä menetelmää menestyksekkäästi rakentaessaan evoluutioteoriaansa, ja se vaikutti biologian muuttumiseen kuvailevasta tieteestä selittäväksi tieteeksi.

XIX vuosisadan toisella puoliskolla. C. Darwinin teosten ansiosta historiallinen menetelmä asetti tieteelliselle perustalle organismien ulkonäön ja kehityksen lakien, organismien rakenteen ja toiminnan muodostumisen ajassa ja tilassa. Tämän menetelmän käyttöönoton myötä biologiassa on tapahtunut merkittäviä laadullisia muutoksia. Historiallinen menetelmä on muuttanut biologian puhtaasti kuvailevasta tieteestä selittäväksi tieteeksi, joka selittää, kuinka monimuotoiset elävät järjestelmät syntyivät ja miten ne toimivat. Tällä hetkellä historiallisesta menetelmästä tai "historiallisesta lähestymistavasta" on tullut yleinen lähestymistapa elämänilmiöiden tutkimukseen kaikissa biologisissa tieteissä.

kokeellinen menetelmä

Koe - tämä on esitetyn hypoteesin oikeellisuuden varmistaminen kohdennetun vaikutuksen avulla.

Kokeilu (kokeilu) on tilanteen keinotekoinen luominen kontrolloiduissa olosuhteissa, joka auttaa paljastamaan elävien esineiden syvälle piilotetut ominaisuudet.

Luonnonilmiöiden kokeellinen tutkimusmenetelmä liittyy niihin aktiiviseen vaikuttamiseen suorittamalla kokeita (kokeita) kontrolloiduissa olosuhteissa. Tämän menetelmän avulla voidaan tutkia ilmiöitä erillään ja saavuttaa tulosten toistettavuus samoissa olosuhteissa toistettaessa. Kokeilu tarjoaa muita tutkimusmenetelmiä syvemmän selvityksen biologisten ilmiöiden olemuksesta. Kokeiden ansiosta luonnontiede yleensä ja erityisesti biologia ovat päässeet luonnon peruslakien löytämiseen.
Biologian kokeelliset menetelmät eivät palvele vain kokeiden suorittamista ja vastausten saamista kiinnostaviin kysymyksiin, vaan myös materiaalin tutkimuksen alussa laaditun hypoteesin oikeellisuuden määrittämiseen sekä sen korjaamiseen työn aikana. 1900-luvulla näistä tutkimusmenetelmistä tulee tämän tieteen johtavia nykyaikaisten kokeiden suorittamiseen tarkoitettujen laitteiden, kuten esimerkiksi tomografin, elektronimikroskoopin ja niin edelleen, syntymisen vuoksi. Tällä hetkellä biokemiallisia menetelmiä, röntgendiffraktioanalyysiä, kromatografiaa sekä ultraohuiden leikkeiden tekniikkaa, erilaisia ​​viljelymenetelmiä ja monia muita käytetään laajasti kokeellisessa biologiassa. Kokeelliset menetelmät yhdistettynä systemaattiseen lähestymistapaan ovat laajentaneet biologian kognitiivisia kykyjä ja avanneet uusia teitä tiedon soveltamiseen lähes kaikilla ihmisen toiminnan osa-alueilla.

Kokeilukysymys yhtenä luonnontuntemuksen perustana nousi esiin jo 1600-luvulla. Englantilainen filosofi F. Bacon (1561-1626). Hänen johdatuksensa biologiaan liittyy W. Harveyn työhön 1600-luvulla. verenkierron tutkimiseen. Kuitenkin kokeellinen menetelmä otettiin laajalti biologiaan vasta 1800-luvun alussa, lisäksi fysiologian kautta, jossa alettiin käyttää monia instrumentaalisia menetelmiä, jotka mahdollistivat toimintojen rajallisuuden rekisteröinnin ja kvantitatiivisen karakterisoinnin. rakenteeseen. F. Magendien (1783-1855), G. Helmholtzin (1821-1894), I.M. Sechenov (1829-1905), samoin kuin kokeen klassikot C. Bernard (1813-1878) ja I.P. Pavlovan (1849-1936) mukaan fysiologia oli luultavasti ensimmäinen biologiasta, josta tuli kokeellinen tiede.
Toinen suunta, jossa kokeellinen menetelmä tuli biologiaan, oli organismien perinnöllisyyden ja vaihtelevuuden tutkiminen. Tässä suurin ansio kuuluu G. Mendelille, joka, toisin kuin hänen edeltäjänsä, käytti koetta paitsi tiedon hankkimiseen tutkittavista ilmiöistä, myös saadun tiedon perusteella laaditun hypoteesin testaamiseen. G. Mendelin työ oli klassinen esimerkki kokeellisen tieteen metodologiasta.

Kokeellista menetelmää perustellen L. Pasteurin (1822-1895) mikrobiologiassa tekemä työ, joka esitteli ensin fermentaation tutkimiseen ja mikro-organismien spontaanin syntymisen teorian kumoamiseen ja sitten tartuntatauteja vastaan ​​rokotuksen kehittämiseen. suuri merkitys. XIX vuosisadan toisella puoliskolla. L. Pasteurin, R. Kochin (1843-1910), D. Listerin (1827-1912), I.I. Mechnikov (1845-1916), D.I. Ivanovsky (1864-1920), S.N. Vinogradsky (1856-1890), M. Beyernik (1851-1931) ym. 1800-luvulla. biologia on myös rikastunut luomalla metodologiset perustat mallinnukselle, joka on myös korkein kokeilumuoto. L. Pasteurin, R. Kochin ja muiden mikrobiologien keksintö menetelmistä koe-eläinten infektoimiseksi patogeenisillä mikro-organismeilla ja tartuntatautien patogeneesin tutkimisesta niillä on klassinen esimerkki 1900-luvulle edenneestä mallintamisesta. ja täydennettynä meidän aikanamme mallintamalla paitsi erilaisia ​​​​sairauksia, myös erilaisia ​​​​elinprosesseja, mukaan lukien elämän synty.
Alkaen esimerkiksi 40-luvulta. 20. vuosisata Biologian kokeellinen menetelmä on kehittynyt merkittävästi lisäämällä monien biologisten tekniikoiden resoluutiota ja kehittämällä uusia kokeellisia tekniikoita. Siten geneettisen analyysin ja useiden immunologisten menetelmien resoluutio parani. Tutkimuskäytäntöön otettiin somaattisten solujen viljely, mikro-organismien ja somaattisten solujen biokemiallisten mutanttien eristäminen jne. Kokeellinen menetelmä alkoi laajalti rikastua fysiikan ja kemian menetelmillä, jotka osoittautuivat erittäin arvokkaiksi ei vain itsenäisinä menetelminä, mutta myös yhdessä biologisten menetelmien kanssa. Esimerkiksi DNA:n rakenne ja geneettinen rooli selvitettiin yhdistämällä kemiallisia menetelmiä DNA:n eristämiseen, kemiallisia ja fysikaalisia menetelmiä sen primääri- ja sekundaarirakenteen määrittämiseen sekä biologisia menetelmiä (bakteerien transformaatio ja geneettinen analyysi). osoittaa roolinsa geneettisenä materiaalina.
Tällä hetkellä kokeelliselle menetelmälle on ominaista poikkeukselliset mahdollisuudet elämänilmiöiden tutkimuksessa. Nämä mahdollisuudet määräytyvät erilaisilla mikroskopiatyypeillä, mukaan lukien elektronimikroskooppi ultraohuiden leikkeiden tekniikalla, biokemialliset menetelmät, korkearesoluutioinen geneettinen analyysi, immunologiset menetelmät, erilaiset viljelymenetelmät ja in vivo -havainnointi solu-, kudos- ja elinviljelmissä. , alkioiden leimaus, koeputkihedelmöitys, leimattujen atomien menetelmä, röntgendiffraktioanalyysi, ultrasentrifugointi, spektrofotometria, kromatografia, elektroforeesi, sekvensointi, biologisesti aktiivisten yhdistelmä-DNA-molekyylien rakentaminen jne. Kokeilumenetelmään kuuluva uusi laatu aiheutti laadullisia muutoksia myös mallintamisessa. Elintason mallintamisen ohella kehitetään parhaillaan mallintamista molekyyli- ja solutasolla.

Mallinnusmenetelmä

Mallintaminen perustuu sellaiseen tekniikkaan kuin analogia - tämä on päätelmä esineiden samankaltaisuudesta tietyssä suhteessa, joka perustuu niiden samanlaisuuteen useissa muissa suhteissa.

Malli on yksinkertaistettu kopio esineestä, ilmiöstä tai prosessista, joka korvaa ne tietyiltä osin.

Malli on jotain, jonka kanssa on helpompi työskennellä, toisin sanoen jotain, joka on helpompi nähdä, kuulla, muistaa, kirjoittaa muistiin, käsitellä, välittää, periä ja jota on helpompi kokeilla mallinnusobjektiin verrattuna (prototyyppi, alkuperäinen). ).
Karkishchenko N.N. Biomallinnuksen perusteet. - M.: VPK, 2005. - 608 s. S. 22.

Mallintaminen - tämä on yksinkertaistetun kopion luominen esineestä, ilmiöstä tai prosessista.

Mallintaminen:

1) tietoobjektien yksinkertaistettujen kopioiden luominen;

2) tiedon kohteiden tutkiminen niiden yksinkertaistetuilla kopioilla.

Mallinnusmenetelmä - tämä on tietyn kohteen ominaisuuksien tutkimusta tutkimalla toisen objektin (mallin) ominaisuuksia, joka on helpompi ratkaista tutkimusongelmia ja on tietyssä yhteydessä ensimmäisen kohteen kanssa.

Mallintaminen (laajassa merkityksessä) on tärkein tutkimusmenetelmä kaikilla tiedonaloilla. Mallinnusmenetelmillä arvioidaan monimutkaisten järjestelmien ominaisuuksia ja tehdään tieteellisesti perusteltuja päätöksiä ihmisen toiminnan eri osa-alueilla. Olemassa olevaa tai suunniteltua järjestelmää voidaan tehokkaasti tutkia matemaattisten mallien (analyyttisten ja simulointien) avulla järjestelmän toimintaprosessin optimoimiseksi. Järjestelmämalli on toteutettu nykyaikaisissa tietokoneissa, jotka toimivat tässä tapauksessa kokeilijan työkaluna järjestelmämallin kanssa.

Mallintamisen avulla voit tutkia mitä tahansa prosessia tai ilmiötä sekä evoluution suuntia luomalla ne uudelleen yksinkertaisemman esineen muodossa käyttämällä nykyaikaisia ​​tekniikoita ja laitteita.

Mallintamisen teoria - teoria alkuperäisen kohteen korvaamisesta sen mallilla ja objektin ominaisuuksien tutkimisesta mallillaan.
Mallintaminen - tutkimusmenetelmä, joka perustuu alkuperäisen tutkittavan kohteen korvaamiseen sen mallilla ja sen kanssa työskentelemiseen (esineen sijaan).
Malli (alkuperäinen esine) (lat. modus - "mitta", "tilavuus", "kuva") - apuobjekti, joka heijastaa alkuperäisen esineen malleja, olemusta, ominaisuuksia, rakenteen ja toiminnan ominaisuuksia, jotka ovat oleellisimpia tutkimusta.
Kun ihmiset puhuvat mallintamisesta, he tarkoittavat yleensä jonkin järjestelmän mallintamista.
Järjestelmä - joukko toisiinsa liittyviä elementtejä, jotka on yhdistetty yhteisen tavoitteen saavuttamiseksi, eristettynä ympäristöstä ja vuorovaikutuksessa sen kanssa yhtenäisenä kokonaisuutena, ja samalla näyttää järjestelmän tärkeimmät ominaisuudet. 15 pääasiallista järjestelmän ominaisuutta on erotettu, joihin kuuluvat: syntyminen (emergence); kokonaisuus; rakenteellisuus; eheys; alisteisuus tavoitteelle; hierarkia; ääretön; ergatiikka; avoimuus; peruuttamattomuus; rakenteellisen vakauden ja epävakauden yhtenäisyys; epälineaarisuus; todellisten rakenteiden mahdollinen monivariaatio; kriittisyys; arvaamattomuus kriittisellä alueella.
Järjestelmien mallintamisessa käytetään kahta lähestymistapaa: klassinen (induktiivinen), historiallisesti ensimmäinen ja systeeminen, joka on kehitetty äskettäin.

Klassinen lähestymistapa. Historiallisesti klassinen lähestymistapa objektin tutkimukseen, järjestelmän mallinnukseen, kehittyi ensimmäisenä. Todellinen mallinnettava kohde jaetaan alijärjestelmiin, valitaan mallintamisen lähtötiedot (D) ja asetetaan tavoitteet (T), jotka kuvastavat tiettyjä mallinnusprosessin puolia. Erilliseen lähtötietosarjaan perustuen tavoitteena on mallintaa erillinen näkökohta järjestelmän toimivuudesta, jonka pohjalta muodostuu tulevan mallin tietty komponentti (K). Komponenttisarja yhdistetään malliksi.
Että. komponentit summataan, jokainen komponentti ratkaisee omat tehtävänsä ja on eristetty muista mallin osista. Käytämme lähestymistapaa vain yksinkertaisissa järjestelmissä, joissa on mahdollista jättää huomioimatta komponenttien välinen suhde. Klassisesta lähestymistavasta voidaan havaita kaksi erottuvaa näkökohtaa: 1) mallia luotaessa tapahtuu liike erityisestä yleiseen; 2) luotu malli (järjestelmä) muodostetaan summaamalla sen yksittäiset komponentit, eikä siinä oteta huomioon uuden systeemisen vaikutuksen syntymistä.

Järjestelmällinen lähestymistapa - metodologinen konsepti, joka perustuu haluun rakentaa kokonaiskuva tutkittavasta kohteesta ottaen huomioon kohteen ratkaisevan ongelman kannalta tärkeät elementit, niiden väliset yhteydet ja ulkoiset yhteydet muihin esineisiin ja ympäristöön. Esineiden mallintamisen monimutkaistuttua tuli tarpeelliseksi tarkkailla niitä korkeammalta tasolta. Tässä tapauksessa kehittäjä pitää tätä järjestelmää jonkin korkeamman tason alajärjestelmänä. Jos tehtävänä on esimerkiksi suunnitella automatisoitu ohjausjärjestelmä yritykselle, niin systemaattisen lähestymistavan näkökulmasta ei pidä unohtaa, että tämä järjestelmä on olennainen osa yhdistyksen automatisoitua ohjausjärjestelmää. Järjestelmälähestymistapa perustuu järjestelmän tarkastelemiseen yhtenäisenä kokonaisuutena, ja tämä huomioiminen kehittämisen aikana alkaa pääasiasta - toiminnan tavoitteen muotoilusta. Tärkeää järjestelmälähestymistavan kannalta on järjestelmän rakenteen määrittely - järjestelmän elementtien välisten linkkien kokonaisuus, joka heijastaa niiden vuorovaikutusta.

Järjestelmän rakenteen ja sen ominaisuuksien tutkimiseen on olemassa rakenteellisia ja toiminnallisia lähestymistapoja.

klo rakenteellinen lähestymistapa järjestelmän valittujen elementtien koostumus ja niiden väliset linkit paljastuvat.

klo toiminnallinen lähestymistapa otetaan huomioon järjestelmän käyttäytymisen algoritmit (funktiot - ominaisuudet, jotka johtavat tavoitteen saavuttamiseen).

Mallinnustyypit

1. Objektimallinnus , jossa malli toistaa kohteen geometriset, fyysiset, dynaamiset tai toiminnalliset ominaisuudet. Esimerkiksi siltamalli, patomalli, siipimalli
lentokone jne.
2. Analoginen simulointi , jossa mallia ja alkuperäistä kuvataan yhdellä matemaattisella suhteella. Esimerkkinä ovat sähköiset mallit, joilla tutkitaan mekaanisia, hydrodynaamisia ja akustisia ilmiöitä.
3. Ikoninen mallinnus , jossa kaaviot, piirustukset, kaavat toimivat malleina. Merkkimallien rooli on kasvanut erityisesti tietokoneiden käytön laajentuessa merkkimallien rakentamisessa.
4. Läheisesti yhteydessä ikoniseen henkinen mallinnus , jossa mallit saavat henkisesti visuaalisen luonteen. Esimerkkinä tässä tapauksessa on Bohrin tuolloin ehdottama atomin malli.
5. Mallikoe. Lopuksi, erityinen mallinnuksen tyyppi on se, että kokeeseen ei sisällytetä itse kohdetta vaan sen malli, jonka ansiosta jälkimmäinen saa mallikokeilun luonteen. Tämäntyyppinen mallinnus osoittaa, että empiirisen ja teoreettisen tiedon menetelmien välillä ei ole kovaa rajaa.
Liittyy orgaanisesti mallinnukseen idealisointi - käsitteiden henkinen rakentaminen, teorioita objekteista, joita ei ole olemassa ja jotka eivät ole toteutettavissa todellisuudessa, mutta sellaisista, joille on olemassa läheinen prototyyppi tai analogi todellisessa maailmassa. Esimerkkejä tällä menetelmällä konstruoiduista ihanteellisista objekteista ovat pisteen, suoran, tason jne. geometriset käsitteet. Kaikki tieteet toimivat tällaisilla ihanteellisilla esineillä - ihanteellinen kaasu, täysin musta kappale, sosioekonominen muodostelma, valtio jne.

Mallinnusmenetelmät

1. Täyden mittakaavan mallinnus - koe tutkittavalla esineellä, joka erityisesti valituissa koeolosuhteissa toimii mallina itsestään.
2. Fyysinen mallinnus - kokeilu erikoisinstallaatioilla, jotka säilyttävät ilmiöiden luonteen, mutta toistavat ilmiöt kvantitatiivisesti muuttuneessa skaalatussa muodossa.
3. Matemaattinen mallinnus - sellaisten fysikaalisten mallien käyttö, jotka eroavat simuloiduista objekteista, mutta joilla on samanlainen matemaattinen kuvaus. Täysi mittakaava ja fyysinen mallinnus voidaan yhdistää yhdeksi luokkaan fyysisiä samankaltaisuusmalleja, koska molemmissa tapauksissa malli ja alkuperäinen ovat fyysisesti samat.

Mallinnusmenetelmät voidaan luokitella kolmeen pääryhmään: analyyttinen, numeerinen ja simulointi.

1. Analyyttinen mallinnusmenetelmiä. Analyyttiset menetelmät mahdollistavat järjestelmän ominaisuuksien saamisen sen toiminnan parametrien joidenkin funktioiden perusteella. Analyyttinen malli on siis yhtälöjärjestelmä, jonka ratkaisussa saadaan järjestelmän lähtöominaisuuksien laskemiseen tarvittavat parametrit (keskimääräinen tehtävänkäsittelyaika, suoritusteho jne.). Analyyttiset menetelmät antavat tarkat arvot järjestelmän ominaisuuksille, mutta niitä käytetään vain kapeaan luokan ongelmien ratkaisemiseen. Syyt tähän ovat seuraavat. Ensinnäkin useimpien todellisten järjestelmien monimutkaisuuden vuoksi niiden täydellistä matemaattista kuvausta (mallia) ei joko ole olemassa tai analyyttisiä menetelmiä luodun matemaattisen mallin ratkaisemiseksi ei ole vielä kehitetty. Toiseksi johdettaessa kaavoja, joihin analyyttiset menetelmät perustuvat, tehdään tiettyjä oletuksia, jotka eivät aina vastaa todellista järjestelmää. Tässä tapauksessa analyyttisten menetelmien käytöstä on luovuttava.

2. Numeerinen mallinnusmenetelmiä. Numeeriset menetelmät sisältävät mallin muuntamisen yhtälöiksi, joiden ratkaisu on mahdollista laskennallisen matematiikan menetelmin. Näillä menetelmillä ratkaistavien ongelmien luokka on paljon laajempi. Numeeristen menetelmien soveltamisen seurauksena järjestelmän lähtöominaisuuksien likimääräiset arvot (arviot) saadaan tietyllä tarkkuudella.

3. simulointi mallinnusmenetelmiä. Tietotekniikan kehittyessä simulaatiomenetelmiä on käytetty laajalti sellaisten järjestelmien analysointiin, joissa stokastiset vaikutteet vallitsevat.
Simulaatiomallinnuksen (IM) olemus on simuloida järjestelmän toimintaprosessia ajassa, samalla kun noudatetaan samoja toimintojen kestosuhteita kuin alkuperäisessä järjestelmässä. Samalla jäljitellään prosessin muodostavia elementaarisia ilmiöitä, säilytetään niiden looginen rakenne, ajassa tapahtuva virtausjärjestys. IM:n soveltamisen tuloksena saadaan arviot järjestelmän lähtöominaisuuksista, joita tarvitaan analyysi-, ohjaus- ja suunnitteluongelmia ratkaistaessa.

Esimerkiksi biologiassa on mahdollista rakentaa malli säiliön elämäntilasta jonkin ajan kuluttua, kun yksi, kaksi tai useampi parametri (lämpötila, suolapitoisuus, petoeläinten läsnäolo jne.) muuttuu. Tällaiset tekniikat tulivat mahdollisiksi kybernetiikan - kontrollitieteen - ideoiden ja periaatteiden tunkeutumisesta biologiaan.

Mallinnustyyppien luokittelu voi perustua erilaisiin ominaisuuksiin. Järjestelmässä tutkittavien prosessien luonteesta riippuen mallinnus voidaan jakaa deterministiseen ja stokastiseen; staattinen ja dynaaminen; diskreetti ja jatkuva.
deterministinen Simulaatiolla tutkitaan järjestelmiä, joiden käyttäytyminen voidaan ennustaa ehdottomalla varmuudella. Esimerkiksi auton kulkema polku tasaisesti kiihdytetyn liikkeen aikana ihanteellisissa olosuhteissa; laite luvun neliöimiseksi jne. Näin ollen näissä järjestelmissä etenee deterministinen prosessi, joka kuvataan riittävästi deterministisellä mallilla.

Stokastinen (todennäköisyys)mallinnuksella tutkitaan järjestelmää, jonka tila ei riipu vain kontrolloiduista, vaan myös kontrolloimattomista vaikutuksista tai jo itsessään on sattumanvaraisuuden lähde. Stokastiset järjestelmät sisältävät kaikki järjestelmät, jotka sisältävät henkilön, kuten tehtaat, lentokentät, tietokonejärjestelmät ja verkot, kaupat, kuluttajapalvelut jne.
staattinen mallinnusta käytetään kuvaamaan järjestelmiä milloin tahansa.

dynaaminen mallinnus heijastaa järjestelmän muutosta ajan myötä (järjestelmän lähtöominaisuudet tietyllä hetkellä määräytyy menneisyyden ja nykyajan syöttötoimintojen luonteen mukaan). Esimerkkejä dynaamisista järjestelmistä ovat biologiset, taloudelliset ja sosiaaliset järjestelmät; sellaisia ​​keinotekoisia järjestelmiä kuin tehdas, yritys, tuotantolinja jne.
Diskreetti Simulaatiolla tutkitaan järjestelmiä, joissa tulo- ja lähtöominaisuudet mitataan tai muuttuvat diskreetti ajan kuluessa, muuten käytetään jatkuvaa simulointia. Esimerkiksi elektroninen kello, sähkömittari ovat erillisiä järjestelmiä; aurinkokello, lämmityslaitteet - jatkuvat järjestelmät.
Objektin (järjestelmän) esitysmuodosta riippuen voidaan erottaa mentaalinen ja todellinen mallinnus.
klo todellinen (luonnollinen) mallinnus, järjestelmän ominaisuuksien tutkimus suoritetaan todellisella esineellä tai sen osalla. Todellinen simulointi on sopivin, mutta sen ominaisuudet todellisten esineiden ominaisuudet huomioon ottaen ovat rajalliset. Esimerkiksi todellisen simulaation suorittaminen yrityksen automatisoidulla ohjausjärjestelmällä edellyttää ensinnäkin automaattisen ohjausjärjestelmän luomista; toiseksi kokeilujen tekeminen yrityksen kanssa, mikä on mahdotonta. Todellinen simulointi sisältää tuotantokokeilun ja monimutkaisia ​​testejä, joiden luotettavuus on korkea. Toinen todellinen simulaatio on fyysinen. Fyysisessä mallintamisessa tutkimus tehdään ilmiön luonteen säilyttävillä ja fyysisesti samankaltaisilla asennuksilla.
henkistä Simulaatiota käytetään simuloimaan järjestelmiä, jotka ovat käytännössä mahdottomia tietyllä aikavälillä. Mentaalisen mallinnuksen perustana on ideaalimallin luominen ideaalisen, mentaalisen analogian pohjalta. Mentaalista mallinnusta on kahta tyyppiä: figuratiivista (visuaalista) ja symbolista.
klo kuvaannollisesti mallinnetaan ihmisten ideoiden perusteella todellisista esineistä, luodaan erilaisia ​​visuaalisia malleja, jotka esittelevät esineessä tapahtuvia ilmiöitä ja prosesseja. Esimerkiksi mallit kaasuhiukkasista kineettisessä teoriassa kaasuista elastisten pallojen muodossa, jotka vaikuttavat toisiinsa törmäyksen aikana.
klo ikoninen mallinnus kuvaa simuloitua järjestelmää käyttämällä tavanomaisia ​​merkkejä, symboleja, erityisesti matemaattisten, fysikaalisten ja kemiallisten kaavojen muodossa. Tehokkain ja kehittynein merkkimallien luokka ovat matemaattiset mallit.
Matemaattinen malli - tämä on keinotekoisesti luotu esine matemaattisten, symbolisten kaavojen muodossa, joka näyttää ja toistaa tutkittavan kohteen rakenteen, ominaisuudet, suhteet ja suhteet elementtien välillä. Lisäksi otetaan huomioon vain matemaattiset mallit ja vastaavasti matemaattinen mallinnus.
Matemaattinen mallinnus - tutkimusmenetelmä, joka perustuu alkuperäisen tutkittavan kohteen korvaamiseen sen matemaattisella mallilla ja sen kanssa työskentelemiseen (objektin sijaan). Matemaattinen mallinnus voidaan jakaa analyyttinen (AM) , jäljitelmä (MI) , yhdistetty (km) .
klo OLEN objektista luodaan analyyttinen malli algebrallisten, differentiaali- ja äärellisen eron yhtälöiden muodossa. Analyyttistä mallia tutkitaan joko analyyttisin tai numeerisin menetelmin.
klo NIITÄ luodaan simulaatiomalli, simulaatiomallin toteuttamiseen tietokoneella käytetään tilastollista mallinnusmenetelmää.
klo KM järjestelmän toimintaprosessi on jaettu osaprosesseihin. Niille, jos mahdollista, käytä analyyttisiä menetelmiä, muuten - simulaatiota.

Bibliografia

1. Aivazyan S.A., Enyukov I.S., Meshalkin L.D. Sovellettavat tilastot: Mallinnuksen ja ensisijaisen tietojenkäsittelyn perusteet. - M.: "Rahoitus ja tilastot", 1983. - 471 s.
2. Alsova O.K. Järjestelmien mallintaminen (osa 1): Ohjeet laboratoriotyöskentelyyn tieteenalalla "Mallinnus" AVTF:n III - IV kurssien opiskelijoille. - Novosibirsk: NGTU:n kustantamo, 2006. - 68s. Järjestelmämallinnus (osa 2): Ohjeet laboratoriotyöskentelyyn tieteenalalla "Mallinnus" AVTF:n III - IV kurssien opiskelijoille. - Novosibirsk: Publishing House of NGTU, 2007. - 35 s.
3. Alsova O.K. Mallinnusjärjestelmät: oppikirja. lisäys / O.K. Alsova. - Novosibirsk: Publishing House of NSTU, 2007 - 72 s.
4. Borovikov V.P. Tilastot 5.0. Tietokonedatan analysoinnin taidetta: Ammattilaisille. 2. painos - Pietari: Pietari, 2003. - 688 s.
5. Wentzel E.S. Toimintatutkimus. - M.: Korkeakoulu, 2000. - 550 s.
6. Gubarev V.V. Todennäköisyysmallit / Novosib. Sähkötekniikka in-t. - Novosibirsk, 1992. - Osa 1. - 198 s; Osa 2. – 188 s.
7. Gubarev V.V. Systeemianalyysi kokeellisissa tutkimuksissa. - Novosibirsk: NGTU:n kustantamo, 2000. - 99 s.
8. Denisov A.A., Kolesnikov D.N. Suurten ohjausjärjestelmien teoria: Proc. yliopistojen tuki. - L. Energoizdat, 1982. - 288 s.
9. Draper N., Smith G. Sovellettu regressioanalyysi. – M.: Tilastot, 1973.
10. Karpov Yu. Järjestelmien simulointimallinnus. Johdatus mallinnukseen AnyLogic 5:llä. - Pietari: BHV-Petrburg, 2005. - 400 s.
11. Kelton W., Lowe A. Simulaatiomallinnus. Klassinen CS. 3. painos - Pietari: Pietari; Kiova: 2004. - 847 s.
12. Lemeshko B.Yu., Postovalov S.N. Tietojen analysointia ja tilastollisten mallien tutkimiseen tarkoitettu tietokonetekniikka: Proc. korvaus. - Novosibirsk: Publishing House of NGTU, 2004. - 120 s.
13. Järjestelmämallinnus. Työpaja: Proc. yliopistokorvaus / B.Ya. Sovetov, S.A. Jakovlev. - 2. painos, tarkistettu. ja ylimääräistä - M.: Higher School, 2003. - 295 s.
14. Ryzhikov Yu.I. Simulaatiomallinnus. Teoria ja teknologiat. - Pietari: CROWN print; M.: Alteks-A, 2004. - 384 s.
15. Sovetov B.Ya., Yakovlev S.A. Systems Modeling (3. painos). - M.: Korkeakoulu, 2001. - 420 s.
16. Satunnaisprosessien teoria ja sen tekniset sovellukset: Proc. yliopistokorvaus / E.S. Wentzel, L.A. Ovcharov. - 3. painos tarkistettu ja ylimääräistä - M.: Publishing Center "Academy", 2003. - 432 s.
17. Tomashevsky V., Zhdanova E. Simulaatiomallinnus GPSS-ympäristössä. – M.: Bestseller, 2003. – 416 s.
18. Khachaturova S.M. Systeemianalyysin matemaattiset menetelmät: Proc. – Novosibirsk: NGTU:n kustantamo, 2004. – 124 s.
19. Shannon R. Järjestelmäsimulaatio - taide ja tiede. – M.: Mir, 1978.
20. Schreiber T.J. Mallintaminen GPSS:llä. - M.: Mashinostroenie, 1980. - 593 s.
21. Arseniev B.P., Yakovlev S.A. Hajautettujen tietokantojen integrointi. - Pietari: Lan, 2001. - 420 s.

Vasta-aiheet ovat potilaan vakava tila, akuutit maksan, munuaisten sairaudet ja jodivalmisteiden intoleranssi, jotka viedään verisuoniin erityisen katetrin kautta. 1-2 päivää ennen tutkimusta tehdään potilaiden jodivalmisteiden sietotesti. Tutkimuksen aikana käytetään paikallispuudutusta tai yleispuudutusta.

Kuvat on otettu perinteisellä röntgenlaitteella. Käytettäessä muuntimia televisiolaitteen kanssa potilaan säteilyaltistus vähenee merkittävästi.

Angiokardiografia. Sydämen onteloiden ja suurten verisuonten röntgentutkimus varjoaineen lisäämisen jälkeen verenkiertoon katetrin avulla.

Sitä käytetään synnynnäisten ja hankittujen sydänvikojen ja pääsuonten kehityksen poikkeavuuksien diagnosointiin. Voit tunnistaa vian luonteen, lokalisoinnin, verenkiertohäiriöt. Vasta-aiheet - akuutit maksan ja munuaisten sairaudet, vakavat sydänlihasvauriot, yliherkkyys jodivalmisteille.

Yksinkertaisin ja helppokäyttöisin menetelmä on puhekuulon tutkiminen. Sen etuna on kyky suorittaa tutkimus ilman erityisiä laitteita, lisäksi tämä menetelmä vastaa kuulotoiminnon pääroolia - toimia sanallisen viestinnän välineenä. Normaalioloissa kuuloa pidetään normaalina, kun kuiskatua puhetta havaitaan 6-7 metrin etäisyydellä.

Laitetta käytettäessä tutkimuksen tulokset tallennetaan erityiselle lomakkeelle: tämä audiogrammi antaa käsityksen kuulovaurion asteesta ja vaurion sijainnista.

Nykyaikaisissa klinikoissa ja sairaaloissa biopsia tehdään joka kolmannelle potilaalle, materiaalia sitä varten voidaan ottaa erikoistyökaluilla melkein mistä tahansa elimestä.

Bronkoskopia voidaan tehdä paikallispuudutuksessa tai nukutuksessa. Paikallispuudutuksessa kielen juuret, nielu, henkitorvi ja pääkeuhkoputket voidellaan dikaiiniliuoksella. Myös anestesiaa voidaan käyttää. Yleisanestesiassa käytetään useimmiten yleispuudutusta. Tutkimus suoritetaan istuma-asennossa tai selällään.

Tutkimukset suoritetaan potilaan ollessa makuuasennossa, ja rintakehän pintaan laitetaan elektrodeja. Tuloksena oleva potentiaaliero tallennetaan katodisädeputken näytölle.

Tutkimus suoritetaan kuukautiskierron 18-20 päivänä. Suolen rakko on tyhjennettävä. Röntgenhuoneessa ruiskulla ruiskutetaan hitaasti varjoainetta kohtuonteloon ja otetaan röntgenkuva, kontrolli vuorokauden kuluttua.

Katetrointi ei vaadi potilaan erityistä valmistelua. Sen suorittavat yleensä aamulla (tyhjään vatsaan) röntgenleikkaussalissa (erikoislaitteilla) ammattikoulutuksen saaneiden lääkärien toimesta. Tekniikka perustuu katetrien viemiseen sydämeen aortan kautta oikean reisivaltimon puhkaisulla. Tutkimuksen jälkeen potilaat tarvitsevat vuodelepoa ensimmäisen päivän ajan.

Katetrosoinnin avulla voit tutkia sydän- ja verisuonijärjestelmän kaikkien osien rakennetta ja toimintaa. Sen avulla voit määrittää sydämen ja suurten verisuonten yksittäisten onteloiden tarkan sijainnin ja koon, tunnistaa sydämen väliseinän viat ja havaita myös verisuonten epänormaalit vuodot. Katetrin avulla on mahdollista tallentaa verenpainetta, EKG- ja fonokardiogrammia sekä ottaa verinäytteitä sydämestä ja suurista verisuonista.

Sitä käytetään myös lääketieteellisiin tarkoituksiin lääkkeiden antamiseen. Lisäksi erityisillä katetrilla suoritetaan sydänleikkauksia (avoimen valtimotiehyen tukkeutuminen, läppästenoosin eliminointi). On mahdollista, että verittomien tutkimusmenetelmien (kuten ultraääni jne.) kehittyessä sydämen katetrointia käytetään harvemmin diagnostisiin tarkoituksiin ja useammin hoitotarkoituksiin.

Tutkimus suoritetaan käyttämällä kolposkooppia - vahvalla valonlähteellä varustettua kiikaria. Sen optisen järjestelmän avulla voit tutkia limakalvoa jopa 30-kertaisella suurennuksella. Tutkimus suoritetaan kvartsivalonlähteellä valaistussa, koska syöpäkudos saa tässä tapauksessa sille ominaisen hehkun.

Suunniteltu laparoskopia tehdään alustavan kliinisen, laboratorio- ja radiologisen tutkimuksen jälkeen ja on viimeinen lenkki diagnoosissa. Hätälaparoskopia suoritetaan akuutisti kehittyneellä vatsaelinten patologialla. Sekä se että toinen useimmissa tapauksissa - paikallispuudutuksessa. Diagnostinen laparoskooppi on erityinen valokuitulaite, joka on suunniteltu vain elinten tutkimiseen. Manipulaatiolaparoskoopissa on ylimääräinen erityinen kanava erilaisten laitteiden tuomiseen, jotka mahdollistavat biopsian, koagulaation jne.

Laparoskooppisen tutkimuksen ensimmäinen vaihe on hapen tai ilman syöttäminen neulan kautta vatsaonteloon näkökentän lisäämiseksi. Toinen vaihe on optisen putken vieminen vatsaonteloon. Kolmas vaihe on vatsaontelon tutkimus. Sitten laparoskooppi poistetaan, ilma poistetaan ja ihohaava ommellaan. Potilaalle määrätään vuodelepoa, kipulääkkeitä, vatsan kylmyyttä päivän aikana.

Yleensä seurantaa käytetään:

1) potilaan henkeä uhkaavien tilojen välittömään havaitsemiseen ja hätäavun antamiseen;

2) rekisteröidä muutoksia tietyn ajan kuluessa, esimerkiksi korjataksesi ekstrasystoloita.

Ensimmäisessä tapauksessa käytetään kiinteitä monitoreja, jotka on varustettu hälyttimellä, joka käynnistyy automaattisesti, kun indikaattorien arvo poikkeaa lääkärin asettamien rajojen yli. Tällainen valvonta on vakiintunut potilaalle, jolla on hengenvaarallisia komplikaatioita - sydämen rytmihäiriöitä, verenpainetta, hengitystä jne. Muissa tapauksissa käytetään kannettavia laitteita, jotka mahdollistavat pitkän ja jatkuvan EKG:n tallennuksen hitaasti liikkuvalle magneettinauhalle. Kannettava monitori on asennettu potilaan olkapäälle heitetylle vyölle tai joustavalle vyölle.

Silmänpaineen määritys. Tutkimuksen tarkoituksena on tunnistaa patologiset muutokset silmämunan sävyssä. Sekä silmänsisäisen paineen nousu että lasku voivat heikentää silmän toimintaa ja johtaa vakaviin, peruuttamattomiin muutoksiin. Menetelmä palvelee varhaisen glaukooman diagnosointia.

Silmänsisäisen paineen määrittämiseksi tarkasti käytetään tonometrejä ja elastotonometrejä.

Tutkimus suoritetaan potilaan makuuasennossa. Nukutettuaan silmän dikaiiniliuoksella lääkäri asettaa tonometrin sarveiskalvon keskelle.

Tällä menetelmällä mitataan painetta suurissa verisuonissa, sydämen osissa ja tutkitaan elimiä erikoisinstrumenteilla. Se on tarpeen paikallispuudutuksen ja novokaiinin estolääkkeiden käyttöönottamiseksi. Toimii veren, sen komponenttien, verenkorvikkeiden infuusioon ja veren ottamiseen luovuttajilta.

Neulan avulla onteloista voidaan poistaa patologinen sisältö, kuten kaasu, mätä, askitesneste, sekä tyhjentää rakko, jos sitä ei voida katetroida.

Ehdotetun puhkaisun alueella potilaan ihoa käsitellään antiseptisellä aineella. Pintakudosten puhkaisu suoritetaan ilman anestesiaa, syvällä - paikallispuudutuksessa ja joskus anestesiassa. Käytä eripituisia ja -halkaisijaisia ​​neuloja. Potilas on pistoksen jälkeen lääkärin valvonnassa.

Radioisotooppidiagnostiikassa käytetään kahta menetelmää:

1) Potilaalle ruiskutetaan radiofarmaseuttista lääkettä, minkä jälkeen tutkitaan sen liike tai epätasainen pitoisuus elimissä ja kudoksissa.

2) Leimattuja aineita lisätään koeputkeen koeveren kanssa arvioiden niiden vuorovaikutusta. Tämä on jne. seulontatesti erilaisten sairauksien varhaiseen havaitsemiseen rajattomalla määrällä ihmisiä.

Indikaatioita radioisotooppitutkimukselle ovat umpirauhasten, ruoansulatuselinten sekä luuston, sydän- ja verisuonijärjestelmän, hematopoieettisten järjestelmien, aivojen ja selkäytimen, keuhkojen, erityselinten ja imusolmukkeiden sairaudet. Sitä ei suoriteta vain, jos epäillään patologiaa tai jolla on tunnettu sairaus, vaurion asteen selvittämiseksi ja hoidon tehokkuuden arvioimiseksi. Radioisotooppitutkimukselle ei ole vasta-aiheita, on vain joitain rajoituksia. Radioisotooppitietojen, röntgenkuvan ja ultraäänen vertailulla on suuri merkitys.

Radioisotooppidiagnostiikassa on kuusi päämenetelmää: kliininen radiometria, röntgenkuvaus, koko kehon radiometria, skannaus ja tuike, biologisten näytteiden radioaktiivisuuden määritys, biologisten näytteiden radioisotooppitutkimus in vitro.

Kliininen radiometria määrittää radiofarmaseuttisten aineiden pitoisuuden kehon elimissä ja kudoksissa mittaamalla radioaktiivisuutta ajan kuluessa. Suunniteltu ihon, silmien, kurkunpään limakalvojen, ruokatorven, mahalaukun, kohdun ja muiden elinten pinnalla olevien kasvainten diagnosointiin.

Radiografia - elimistöön tuodun radioaktiivisen lääkkeen kertymisen ja uudelleenjakautumisen dynamiikan rekisteröinti. Sillä tutkitaan nopeita prosesseja, kuten verenkiertoa, keuhkojen ventilaatiota jne.

Koko kehon radiometria - suoritetaan erityisellä laskurilla. Menetelmä on suunniteltu tutkimaan proteiinien, vitamiinien aineenvaihduntaa, maha-suolikanavan toimintaa sekä kehon luonnollista radioaktiivisuutta ja sen saastumista radioaktiivisilla hajoamistuotteilla.

Skannaus ja skintigrafia on suunniteltu ottamaan kuvia elimistä, jotka selektiivisesti konsentroivat lääkkeen. Tuloksena oleva kuva radionuklidin jakautumisesta ja kertymisestä antaa käsityksen elimen topografiasta, muodosta ja koosta sekä patologisten pesäkkeiden esiintymisestä siinä.

Biologisten näytteiden radioaktiivisuuden määritys - suunniteltu tutkimaan kehon toimintaa. Virtsan, veriseerumin, syljen jne. absoluuttinen tai suhteellinen radioaktiivisuus otetaan huomioon.

Radioisotooppitutkimus in vitro - hormonien ja muiden biologisesti aktiivisten aineiden pitoisuuden määrittäminen veressä. Samaan aikaan radionuklideja ja leimattuja yhdisteitä ei jouduta kehoon; kaikki analyysit perustuvat in vitro -tietoihin.

Jokainen diagnostinen testi perustuu radionuklidien osallistumiseen kehon fysiologisiin prosesseihin. Veren ja imusolmukkeiden mukana kiertävät lääkkeet jäävät tilapäisesti tiettyihin elimiin, niiden nopeus ja suunta on kiinteä, minkä perusteella tehdään kliininen lausunto.

Gastroenterologiassa tämän avulla voit tutkia sylkirauhasten, pernan toimintaa, sijaintia ja kokoa sekä maha-suolikanavan tilaa. Maksan toiminnan ja sen verenkierron tilan eri näkökohdat määritetään: skannaus ja tuikekuvaus antavat käsityksen fokaalisista ja diffuuseista muutoksista kroonisessa hepatiitissa, kirroosissa, ekinokokoosissa ja pahanlaatuisissa kasvaimissa. Kun haiman tuikekuvaus otetaan vastaan, analysoi tulehduksellisia ja tilavuusmuutoksia. Merkittyjen elintarvikkeiden avulla tutkitaan mahalaukun ja pohjukaissuolen toimintaa kroonisessa maha-suolitulehduksessa, peptisessä haavataudissa.

Hematologiassa radioisotooppidiagnostiikka auttaa määrittämään punasolujen eliniän, määrittämään anemian. Kardiologiassa veren liikettä sydämen verisuonten ja onteloiden läpi seurataan: lääkkeen jakautumisen luonteen perusteella sen terveillä ja sairastuneilla alueilla tehdään kohtuullinen johtopäätös sydänlihaksen tilasta. Tärkeitä tietoja sydäninfarktin diagnosoimiseksi antaa sciptigrafia - kuva sydämestä, jossa on nekroosialueita. Radiokardiografian rooli synnynnäisten ja hankittujen sydänvikojen tunnistamisessa on suuri. Erityisen laitteen - gammakameran - avulla se auttaa näkemään sydämen ja suuret verisuonet työssään.

Neurologiassa radioisotooppitekniikkaa käytetään aivokasvainten, niiden luonteen, lokalisoinnin ja esiintyvyyden havaitsemiseen. Renografia on munuaissairauksien fysiologisin testi: kuva elimestä, sen sijainnista, toiminnasta.

Radioisotooppitekniikan tulo on avannut uusia mahdollisuuksia onkologialle. Kasvaimiin selektiivisesti kerääntyvät radionuklidit ovat mahdollistaneet keuhkojen, suoliston, haiman, imusolmukkeiden ja keskushermoston primaaristen syöpien diagnosoinnin, sillä pieniäkin kasvaimia havaitaan. Tämän avulla voit arvioida hoidon tehokkuutta ja tunnistaa pahenemisvaiheet. Lisäksi luun etäpesäkkeiden tuikemerkit havaitaan 3-12 kuukautta aikaisemmin kuin röntgenkuvat.

Pulmonologiassa nämä menetelmät "kuulevat" ulkoista hengitystä ja keuhkojen verenkiertoa; endokrinologiassa he "näkevät" jodin ja muiden aineenvaihdunnan häiriöiden seuraukset laskemalla hormonien pitoisuutta - tuloksena umpieritysrauhasten toiminnasta.

Kaikki tutkimukset suoritetaan vain radioisotooppidiagnostisissa laboratorioissa erityisesti koulutetun henkilöstön toimesta. Säteilyturvallisuus varmistetaan laskemalla injektoidun radionuklidin optimaalinen aktiivisuus. Potilaan säteilyannokset ovat selkeästi säänneltyjä.

Tässä tutkimuksessa elimen ja kudoksen läpi kulkeva röntgensäde absorboituu niihin epätasaisessa määrin ja muuttuu ulostulossa epätasaiseksi. Siksi, kun se sitten osuu valkokankaalle tai filmiin, se aiheuttaa varjovalotuksen vaikutuksen, joka koostuu vaaleista ja tummemmista kehon osista.

Radiologian kynnyksellä sen soveltamisala rajoittui hengityselimiin ja luurankoon. Nykyään valikoima on paljon laajempi: maha-suolikanavat, sappi- ja virtsatiet, munuaiset, veri- ja imusuonet jne.

Röntgendiagnostiikan päätehtävät: selvittää, onko potilaalla jokin sairaus ja tunnistaa sen tunnusmerkit, jotta se voidaan erottaa muista patologisista prosesseista; määrittää tarkasti vaurion sijainti ja laajuus, komplikaatioiden esiintyminen; arvioida potilaan yleistä tilaa.

Kehon elimet ja kudokset eroavat toisistaan ​​tiheydeltään ja kyvyltään siirtää röntgensäteilyä. No, luut ja nivelet, keuhkot, sydän ovat näkyvissä. Kun maha-suolikanavan, maksan, munuaisten, keuhkoputkien, verisuonten röntgenkuvat, joiden luonnollinen kontrasti on riittämätön, turvautuvat keinotekoisiin, erityisesti tuottaen kehoon vaarattomia radioaktiivisia aineita. Näitä ovat bariumsulfaatti, orgaaniset jodiyhdisteet. Ne otetaan suun kautta (kun vatsaa tutkitaan), ruiskutetaan verenkiertoon suonensisäisesti (munuaisten ja virtsateiden urografialla) tai suoraan elimen onteloon (esimerkiksi bronografialla).

Röntgentutkimuksen indikaatiot ovat erittäin laajat. Optimaalisen menetelmän valinta määräytyy diagnoositehtävän mukaan kussakin tapauksessa. Ne alkavat yleensä röntgensäteillä tai röntgensäteillä.

Fluoroskopia on röntgenkuvan vastaanottaminen näytölle, ei syönyt) "- päällä, sitä voidaan käyttää kaikkialla, missä on röntgendiagnostiikkalaite. Sen avulla voit tutkia elimiä niiden työskentelyn aikana - hengityselimiä pallean liikkeet, sydämen supistuminen, ruokatorven, mahalaukun, suoliston peristaltiikka. Voit myös määrittää visuaalisesti elinten suhteellisen sijainnin, patologisten muodostumien sijainnin ja siirtymisen Fluoroskopian valvonnassa suoritetaan monia diagnostisia ja terapeuttisia manipulaatioita, esimerkiksi verisuonten katetrointi.

Kuitenkin alempi resoluutio kuin radiografiaa ja kyvyttömyys dokumentoida objektiivisesti tuloksia vähentävät menetelmän arvoa.

Radiografia - kiinteän kuvan saaminen mistä tahansa kehon osasta röntgensäteillä sille herkälle materiaalille, yleensä valokuvafilmille. Se on johtava menetelmä osteoartikulaarisen laitteen, keuhkojen, sydämen ja pallean tutkimiseen. Etuja ovat kuvan yksityiskohdat, röntgenkuvan olemassaolo, jota voidaan säilyttää pitkään vertailua varten aiempiin ja seuraaviin röntgenkuviin. Potilaan säteilykuormitus on pienempi kuin fluoroskopialla.

Saadakseen lisätietoa tutkittavasta elimestä he turvautuvat teknisten keinojensa perusteella erityisiin röntgenmenetelmiin, kuten fluorografiaan, tomografiaan, elektroentgenografiaan jne.

Elektroentgenografia on periaate röntgenkuvan saamiseksi tavalliselle paperille.

Fluorografia - röntgenkuvan valokuvaaminen näytöltä pienemmälle filmille, suoritetaan erityislaitteiden avulla. Sitä käytetään rintaontelon, rintarauhasten, sivuonteloiden jne. massatutkimuksiin.

Tomografia - kerros röntgentutkimus. Tomogrammissa saadaan selkeä kuva kehon tai elimen osasta "leikkauksessa". Se on erittäin tärkeä keuhkojen, luiden ja nivelten, maksan, munuaisten jne. tutkimuksessa.

Menetelmät, kuten kolografia, urografia, angiografia jne. suunniteltu tutkimaan järjestelmää tai elintä sen keinotekoisen kontrastin jälkeen. Niitä käytetään tiukkojen ohjeiden mukaan vain tapauksissa, joissa yksinkertaisemmat menetelmät eivät anna tarvittavia diagnostisia tuloksia.

Röntgentutkimus edellyttää joissain tapauksissa potilaan alustavaa valmistelua tutkimuksen laadun varmistamiseksi, siihen liittyvän epämukavuuden vähentämiseksi tai komplikaatioiden kehittymisen estämiseksi. Joten peräsuole vapautetaan aina ulosteista, nimittäen. laksatiivit, puhdistavat peräruiskeet. Ennen suonen tai kanavan puhkaisua tarvitaan paikallinen anestesia. Kehon herkkyyden vähentämiseksi tietyille säteilyä läpäisemättömille aineille niitä otetaan yhdessä herkkyyttä vähentävien aineiden kanssa. Joskus lääkkeitä käytetään elimen toiminnallisen tilan tunnistamiseen. Esimerkiksi morfiini, proseriini stimuloimaan mahalaukun motiliteettia. Sekretiini, kolekystokiniini nopeuttamaan sappirakon tyhjentämistä ja sappitiehyiden kontrastia.

Röntgentutkimuksen yhdistelmä radioisotooppien, endoskooppisten, ultraääni-, termografisten ja muiden menetelmien kanssa on lupaava.

Komplikaatioita röntgentutkimuksen seurauksina havaitaan suhteellisen harvoin. Näitä ovat allergiset reaktiot, akuutit hengitysvaikeudet, verenpaineen lasku, sydänsairaudet jne. Tämä tapahtuu yleensä tutkimuksen aikana tai ensimmäisten 30 minuutin kuluessa sen päättymisestä. Tärkeää on potilaan tilan jatkuva lääketieteellinen seuranta sekä tarvittaessa kiireellisen sairaanhoidon antaminen.

Raajojen reografiaa käytetään perifeeristen verisuonten sairauksiin, joihin liittyy muutoksia niiden sävyssä, kimmoisuudessa, kaventuessa tai valtimoiden täydellinen tukkeutuminen. Molempien raajojen symmetrisistä osista tallennetaan reogrammi, joille asetetaan saman alueen elektrodit, leveät 1020 mm. Verisuonijärjestelmän mukautumiskykyjen selvittämiseksi käytetään testejä nitroglyseriinillä, fyysisellä aktiivisuudella ja kylmällä.

Reohepatografia on maksan verenkiertoa tutkiva tutkimus. Rekisteröimällä vaihtelut sen kudosten sähkövastuksessa mahdollistaa maksan verisuonijärjestelmässä tapahtuvien prosessien arvioinnin: veren täyttyminen, leesiot, erityisesti akuutissa ja kroonisessa hepatiitissa ja kirroosissa.

Se suoritetaan tyhjään vatsaan potilaan ollessa selällään, joissakin tapauksissa farmakologisen kuormituksen jälkeen (papaveriini, aminofilliini, nosh-pa).

Reokardiografia on tutkimus sydämen toiminnasta suurten verisuonten täyttymisen dynamiikasta sydämen syklin aikana.

Reopulmonografia - koostuu keuhkokudosten sähköisen vastuksen tallentamisesta, käytetään bronko-keuhkopatologiaan. Se on erityisen tärkeää leikkauksessa, koska reopulmonogrammi voidaan ottaa mistä tahansa keuhkon osasta suoraan leikkauksen aikana. Tämä on tarpeen tapauksissa, joissa leikkausta edeltävä tutkimus ei mahdollista riittävän tarkasti johtopäätöstä sairastuneiden keuhkosegmenttien tilasta, ja on tarpeen selvittää odotettu resektiomäärä.

Rheoenkefalografia - määrittää aivojen verisuonten sävyn ja joustavuuden mittaamalla niiden vastustuskykyä korkeataajuiselle virralle, heikko lujuus ja jännite. Sen avulla voit myös määrittää aivojen veren täytön, diagnosoida sen vaurioiden luonteen ja lokalisoinnin, antaa hyvän tuloksen verisuonisairauksissa, erityisesti aivojen ateroskleroosissa. Aivohalvauksen akuutissa jaksossa se auttaa selvittämään verenkiertohäiriöiden tai tromboembolisen aivoinfarktin iskeemisen luonteen. Reoenkefalografia on lupaava aivovammojen, sen kasvainten, epilepsian, migreenin jne. hoidossa. Tätä menetelmää käytetään sikiön hemodynamiikan tutkimuksessa synnytyksen aikana.

Termografia. Menetelmä ihmiskehon pinnalta tulevan infrapunasäteilyn rekisteröimiseksi. Sitä käytetään onkologiassa maito-, sylki- ja kilpirauhaskasvaimien, luusairauksien, syövän etäpesäkkeiden erotusdiagnoosissa luissa ja pehmytkudoksissa.

Termografian fysiologinen perusta on lämpösäteilyn intensiteetin lisääntyminen patologisten pesäkkeiden yli, mikä johtuu verenkierron ja aineenvaihduntaprosessien lisääntymisestä niissä. Verenvirtauksen väheneminen kudoksissa ja elimissä näkyy niiden lämpökentän "häipymisenä".

Potilaan valmisteleminen estää kymmenen päivän ajan hormonaalisten lääkkeiden, verisuonten sävyyn vaikuttavien lääkkeiden ja kaikkien voiteiden käytön. Vatsan elinten termografia suoritetaan tyhjään mahaan ja maitorauhasten - kuukautiskierron 8-10 päivänä. Vasta-aiheita ei ole, tutkimus voidaan toistaa useita kertoja. Sitä käytetään harvoin itsenäisenä diagnostisena menetelmänä, sitä on verrattava potilaan kliinisen ja radiologisen tutkimuksen tietoihin.

Valmistettu erikoislaitteilla - tietokonetomografia pyörivällä röntgenputkella, joka liikkuu paikallaan olevan kohteen ympärillä "rivi riviltä" tutkien koko kehoa tai sen osaa. Koska ihmisen elimet ja kudokset absorboivat röntgensäteilyä epätasaisesti, niiden kuva näyttää "vedolta" - absorptiokerroin, jonka tietokone asettaa kullekin skannatun kerroksen pisteelle. Tietokonetomografien avulla voit valita kerroksia 2–10 mm yhden kerroksen skannausnopeudella 2–5 sekuntia, jolloin kuva toistetaan välittömästi mustavalkoisena tai värillisenä.

Tietokonetutkimus suoritetaan pääsääntöisesti potilaan asennossa selällään. Ei ole vasta-aiheita, se on helposti siedetty, joten se voidaan suorittaa avohoidossa sekä vakavasti sairaille potilaille. Voit tutkia kaikkia kehon osia: pää, kaula, rintakehä, vatsa, selkäydin, maitorauhaset, selkä, luut ja nivelet.

Pään tietokonetomografia tehdään täydellisen kliinisen tutkimuksen jälkeen potilaalle, jolla epäillään keskushermostovauriota. Traumaattisen aivovamman yhteydessä havaitaan kallon luiden murtumia, verenvuotoja, mustelmia ja aivoturvotusta. Menetelmän avulla on mahdollista havaita verisuonten epämuodostumat - aneurysmat. Aivokasvaimissa määritetään niiden sijainti, tunnistetaan kasvaimen kasvulähde ja levinneisyys.

Rintaelimiä tutkittaessa näkyvät selvästi välikarsina, pääsuonet, sydän sekä keuhkot ja imusolmukkeet.

Vatsaontelon ja retroperitoneaalitilan elimiä tutkittaessa voidaan saada kuva pernasta, maksasta, haimasta ja munuaisista (munuaisten tutkimus on informatiivisempaa keinotekoisella kontrastilla).

Tietokonetomografia on turvallinen eikä aiheuta komplikaatioita. Täydentämällä kliinisten ja radiologisten tutkimusten tietoja, sen avulla voit saada täydellisempää tietoa elimistä.

Sitä käytetään taudin tunnistamiseen, prosessin dynamiikan seuraamiseen ja hoidon tulosten arviointiin. Turvallisuutensa (useiden tutkimusten mahdollisuus) ansiosta ultraäänidiagnostiikka on yleistynyt.

Ei yleensä vaadi erityistä potilaan valmistelua. Vatsaelinten tutkimus tehdään pääasiassa aamulla tyhjään vatsaan, naisen sukuelinten, eturauhasen ja virtsarakon tutkiminen - täydellä rakolla. Ultraäänianturin paremman kosketuksen varmistamiseksi kehon pintaan iho voidellaan erityisellä geelillä.

Ultraäänidiagnostiikan avulla voit saada tärkeitä tietoja eri elinten tilasta - maksan, haiman, pernan, munuaisten, virtsarakon, eturauhasen, lisämunuaisten, kilpirauhasen jne. vioista, vahvistaa kehittymättömän raskauden, täydellisen tai epätäydellisen keskenmenon.

On myös mahdollista diagnosoida gynekologiset sairaudet: kohdun fibroidit ja kasvaimet, kystat ja munasarjojen kasvaimet.

Ultraäänitutkimus on aiheellista kaikissa tapauksissa, jos vatsaontelossa havaitaan jonkinlainen muodostus, sillä on erityisen suuri merkitys ruoansulatuselinten pahanlaatuisten kasvainten tunnistamisessa. Jotkut akuutit sairaudet, jotka vaativat kiireellistä leikkausta, ovat helposti diagnosoitavissa, kuten akuutti kolekystiitti, akuutti haimatulehdus, verisuonitukos jne. Sonografian avulla voit melkein aina tunnistaa nopeasti keltaisuuden mekaanisen luonteen ja määrittää tarkasti sen syyn.

Sydämen tutkimuksessa saadaan tietoa sen rakenteen ominaisuuksista ja supistusten dynamiikasta, synnynnäisistä ja hankituista vioista, sydänlihasvaurioista, sepelvaltimotaudista, perikardiitista ja muista sydän- ja verisuonijärjestelmän sairauksista. Ultraäänellä arvioidaan pumppausta, sydämen toimintaa, seurataan lääkkeiden vaikutusta, tutkitaan sepelvaltimoverenkiertoa, ja se on sama luotettava menetelmä verettömään diagnoosiin kuin EKG ja rintakehän röntgenkuvaus.

Pulssi-Doppler-tyyppiset laitteet rekisteröivät verenvirtauksen nopeuden syvällä sijaitsevissa pääsuonissa (aorta, onttolaskimo, munuaissuonet jne.), paljastavat perifeeristen verisuonten tukkeutumisen - tromboosi- tai puristusvyöhykkeitä sekä tuhoavan endarteriitin.

Ultraäänidiagnostiikka mahdollistaa silmämunan sisäisten rakenteiden visuaalisen esittämisen myös sen väliaineen opasiteettitilanteessa, voit mitata linssin paksuutta, silmän akselien pituutta, havaita verkkokalvon ja suonikalvon irtoamisen, lasiaisen sameuden , vieraita esineitä. Sitä käytetään tekolinssin optisen tehon laskemiseen, likinäköisyyden kehittymisen seuraamiseen.

Ultraäänimenetelmä on yksinkertainen ja edullinen, sillä ei ole vasta-aiheita ja sitä voidaan käyttää toistuvasti, jopa päivän aikana, jos potilaan tila sitä vaatii. Saadut tiedot täydentävät tietokonetomografian, röntgen- ja radioisotooppidiagnostiikan tietoja ja niitä tulee verrata potilaan kliiniseen tilaan.

Valmistetaan epäiltyjen virtsateiden sairauksien varalta, yleensä niiden yleiskuvan ja mahdollisuuksien mukaan ultraääni- tai radioisotooppiskannauksen jälkeen. Vasta-aiheinen maksan ja munuaisten akuuttien vaurioiden sekä sydäninfarktin yhteydessä.

Hyvän kuvan saamiseksi tarvitaan potilaan valmistautumista, joka koostuu ruokavalion noudattamisesta ja suolen tyhjentämisestä. Edellisenä iltana laitettiin puhdistava peräruiske, 10-20 minuuttia ennen tutkimusta - toinen peräruiske, sitten otetaan yleiskuva. Se arvioi suolen valmiuden ja potilaalle ruiskutetaan röntgensäteitä läpäisemättömiä aineita. Kuvien määrä ja niiden suoritusaika riippuvat sairauden luonteesta ja tutkimuksen tarkoituksesta.

Urografialla on suuri diagnostinen arvo virtsakivitaudissa: kiven sijainti, sairastuneen ja terveen munuaisen toimintatila, virtsatiet. Menetelmä on melko informatiivinen munuaisvammojen, tulehdussairauksien, virtsateiden tuberkuloosin osalta. Lisäksi sen avulla voit arvioida alempien virtsateiden muutoksia kasvaimilla, virtsarakon divertikuloilla eturauhasen adenooman tunnistamiseksi.

Urografian avulla komplikaatiot, jotka liittyvät yliherkkyyteen radioaktiivisille aineille, ovat mahdollisia.

Fonokardiogrammin rekisteröinti suoritetaan erityisesti varustetussa eristetyssä huoneessa, jossa voit luoda täydellisen hiljaisuuden. Lääkäri määrittää rinnassa olevat pisteet, joista sitten tehdään äänitys mikrofonilla. Potilaan asento tallennuksen aikana on vaakasuora. Fonokardiografian käyttö potilaan tilan dynaamiseen seurantaan lisää diagnostisten johtopäätösten luotettavuutta ja mahdollistaa hoidon tehokkuuden arvioinnin.

Kolegrafian ehdottomia vasta-aiheita ovat maksan ja munuaisten akuutit sairaudet, jodivalmisteiden intoleranssi. Valmistelujakson aikana potilaiden tulee noudattaa ruokavaliota, joka rajoittaa kaasun muodostumista edistäviä tuotteita. Allergisille reaktioille alttiille henkilöille määrätään antihistamiineja kolmen päivän ajan. Opintopäivän aamuna ruokailu, tupakointi ja lääkkeet ovat kiellettyjä. Säteilyä läpäisemättömän aineen hidas suonensisäinen antaminen vähentää sivuvaikutusten mahdollisuutta.

Hologrammeja analysoitaessa selvitetään sappitiehyiden ja sappirakon varjon sijainti, muoto, ääriviivat, mitat ja rakenne kiinnittäen erityistä huomiota täyttövirheiden esiintymiseen niissä, useimmiten kivistä. Sappirakon motorisen toiminnan tutkimiseksi potilaalle annetaan syödä kaksi raakaa munankeltuaista ja sappirakon supistumisen kesto ja sen rentoutumisen alkamisaika kirjataan.

Elektrokardiogrammi määrittää sydämen toiminnan taajuuden ja rytmin (keston, pituuden, hampaiden muodon ja välit). Myös joitain patologisia tiloja analysoidaan, kuten sydämen yhden tai toisen osan seinämien paksuuntumista, sydämen rytmihäiriötä. On mahdollista diagnosoida angina pectoris, sepelvaltimotauti, sydäninfarkti, sydänlihastulehdus, perikardiitti.

Jotkut lääkkeet (sydänglykosidit, diureetit, cordaroni jne.) vaikuttavat EKG-lukemiin, minkä ansiosta voit valita yksilöllisesti lääkkeet potilaan hoitoon.

Menetelmän edut - vaarattomuus ja käyttömahdollisuus kaikissa olosuhteissa - edesauttoivat sen laajaa käyttöönottoa käytännön lääketieteessä.

Elektroenkefalografian tallennuksen aikana koehenkilö istuu makuuasentoon erityisen mukavassa tuolissa tai makaa vakavassa tilassa sohvalla, jonka pääty on hieman kohotettu. Ennen tutkimusta potilasta varoitetaan, että tallennus on vaaraton, kivuton, kestää enintään 20-25 minuuttia, että on välttämätöntä sulkea silmät ja rentouttaa lihaksia. Käytä testejä silmien avaamisessa ja sulkemisessa, valon ja äänen aiheuttaman ärsytyksen yhteydessä. Minkä tahansa sairauden elektroenkefalogrammin lukemat tulee korreloida kliinisen tutkimuksen tietojen kanssa.

Menetelmä on tärkeä syöpää edeltävien sairauksien ja eri lokalisoituneiden kasvainten varhaisessa diagnosoinnissa niiden kehityksen alkuvaiheessa sekä niiden erottamiseksi tulehduksellisista sairauksista.

Kuituoptiikka on avannut laajat mahdollisuudet endoskopialle. Optisten kuitujen joustavuus ja kyky siirtää kuvia ja valoa kaarevaa reittiä pitkin teki kuituputkesta joustavan ja helposti hallittavan. Tämä vähensi tutkimuksen vaaraa ja sisällytti kohteisiinsa suolet, naisen sukuelimet, verisuonet.

Endoskooppisia menetelmiä käytetään myös terapeuttisiin tarkoituksiin: polyyppien poistaminen, lääkkeiden paikallinen antaminen, sykkiraakaisten stenoosien dissektio, sisäisen verenvuodon pysäyttäminen, kivien ja vieraiden esineiden poisto.

Menetelmän etuna on sen korkea herkkyys pehmytkudosten kuvassa sekä korkea resoluutio millimetrin murteisiin asti. Voit saada kuvan tutkittavasta urusta missä tahansa osiossa ja rekonstruoida niiden tilavuuskuvat.