Presentasjon om biologi "Moderne metoder for å studere en person" (8. klasse). Fysiologiske metoder

Metodikk - et sett med manipulasjoner, hvis implementering gir de nødvendige resultatene i samsvar med oppgaven.

Analytisk-syntetisk forskningsmetode- en måte å studere kroppens funksjon holistisk, i enheten og sammenkoblingen av alle dens komponenter.

Metoder for forskning i fysiologi

For å studere de ulike prosessene og funksjonene til en levende organisme, brukes metoder for observasjon og eksperimentering.

Overvåkning - en metode for å innhente informasjon ved direkte, som regel, visuell registrering av fysiologiske fenomener og prosesser som skjer under visse forhold.

Eksperiment- en metode for å innhente ny informasjon om årsak-virkningsforhold mellom fenomener og prosesser under kontrollerte og kontrollerte forhold. Et akutt eksperiment er et eksperiment som gjennomføres i relativt kort tid. Et kronisk eksperiment er et eksperiment som varer i lang tid (dager, uker, måneder, år).

Observasjonsmetode

Essensen av denne metoden er å vurdere manifestasjonen av en viss fysiologisk prosess, funksjonen til et organ eller vev under naturlige forhold. Dette er den aller første metoden som oppsto i antikkens Hellas. I Egypt, under mumifisering, ble likene åpnet og prestene analyserte tilstanden til forskjellige organer i forbindelse med tidligere registrerte data om pulsfrekvens, mengde og kvalitet på urin og andre indikatorer hos menneskene de observerte.

For tiden bruker forskere, som utfører observasjonsstudier, i deres arsenal en rekke enkle og komplekse enheter (pålegging av fistler, implantasjon av elektroder), som gjør det mulig å mer pålitelig bestemme mekanismen for funksjon av organer og vev. For eksempel, ved å observere aktiviteten til spyttkjertelen, kan man bestemme hvor mye spytt som skilles ut i løpet av en viss periode av dagen, dens farge, tetthet, etc.

Observasjonen av et fenomen svarer imidlertid ikke på spørsmålet om hvordan denne eller den fysiologiske prosessen eller funksjonen utføres.

Observasjonsmetoden brukes mer utbredt innen zoopsykologi og etologi.

eksperimentell metode

Et fysiologisk eksperiment er et målrettet inngrep i kroppen til et dyr for å finne ut hvilken innflytelse ulike faktorer har på dets individuelle funksjoner. En slik intervensjon krever noen ganger kirurgisk forberedelse av dyret, som kan være akutt (viviseksjon) eller kronisk (eksperimentell kirurgisk) form. Derfor er eksperimenter delt inn i to typer: akutt (viviseksjon) og kronisk.

Den eksperimentelle metoden, i motsetning til metoden for observasjon, lar deg finne ut årsaken til implementeringen av en prosess eller funksjon.

viviseksjon ble utført på de tidlige stadiene av utviklingen av fysiologi på immobiliserte dyr uten bruk av anestesi. Men siden 1800-tallet i det akutte forsøket ble det brukt generell anestesi.

akutt eksperiment har sine egne fordeler og ulemper. Fordelene inkluderer muligheten til å simulere ulike situasjoner og få resultater på relativt kort tid. Ulempene inkluderer det faktum at i et akutt eksperiment er påvirkning av sentralnervesystemet på kroppen utelukket når generell anestesi brukes og integriteten til kroppens respons på ulike påvirkninger krenkes. I tillegg må dyr ofte avlives etter et akutt forsøk.

Derfor ble senere metoder utviklet kronisk eksperiment, hvor langtidsovervåking av dyr utføres etter operasjon og gjenoppretting av dyret.

Akademiker I.P. Pavlov utviklet en metode for å påføre fistler på hule organer (mage, tarm, blære). Bruken av fistelteknikken gjorde det mulig å belyse funksjonsmekanismene til mange organer. Under sterile forhold gjennomgår et bedøvet dyr en kirurgisk operasjon som gir tilgang til et spesifikt indre organ, et fistelrør implanteres eller kjertelkanalen fjernes og sutureres til huden. Selve eksperimentet begynner etter tilheling av det postoperative såret og gjenoppretting av dyret, når de fysiologiske prosessene går tilbake til det normale. Takket være denne teknikken ble det mulig å studere bildet av fysiologiske prosesser under naturlige forhold i lang tid.

Den eksperimentelle metoden, som observasjonsmetoden, innebærer bruk av enkelt og komplekst moderne utstyr, enheter som inngår i systemer designet for å påvirke et objekt og registrere ulike manifestasjoner av vital aktivitet.

Oppfinnelsen av kymografen og utviklingen av en metode for grafisk registrering av blodtrykk av den tyske forskeren K. Ludwig i 1847 åpnet et nytt stadium i utviklingen av fysiologi. Kymografen gjorde det mulig å gjennomføre en objektiv registrering av prosessen som studeres.

Senere ble det utviklet metoder for å registrere sammentrekningen av hjerte og muskler (T. Engelman) og en metode for registrering av endringer i vaskulær tonus (pletysmografi).

objektiv grafisk registrering bioelektriske fenomener ble mulig takket være strenggalvanometeret, oppfunnet av den nederlandske fysiologen Einthoven. Han var den første som tok opp et elektrokardiogram på film. Grafisk registrering av bioelektriske potensialer fungerte som grunnlag for utviklingen av elektrofysiologi. For tiden er elektroencefalografi mye brukt i praksis og vitenskapelig forskning.

Et viktig skritt i utviklingen av elektrofysiologi var oppfinnelsen av mikroelektroder. Ved hjelp av mikromanipulatorer kan de injiseres direkte inn i cellen og bioelektriske potensialer kan registreres. Mikroelektrodeteknikken gjorde det mulig å tyde mekanismene for biopotensialgenerering i cellemembraner.

Den tyske fysiologen Dubois-Reymond er grunnleggeren av metoden for elektrisk stimulering av organer og vev ved hjelp av en induksjonsspole for dosert elektrisk stimulering av levende vev. For tiden brukes elektroniske stimulatorer til dette, slik at du kan motta elektriske impulser av enhver frekvens og styrke. Elektrisk stimulering har blitt en viktig metode for å studere funksjonene til organer og vev.

Eksperimentelle metoder inkluderer mange fysiologiske metoder.

Fjerning(eksstirpasjon) av et organ, for eksempel en viss endokrin kjertel, lar deg finne ut hvilken effekt den har på forskjellige organer og systemer til dyret. Fjerning av ulike deler av hjernebarken gjorde det mulig for forskere å finne ut deres effekt på kroppen.

Moderne fremskritt innen fysiologi skyldtes bruken av elektronisk teknologi.

Elektrodeimplantasjon i ulike deler av hjernen bidratt til å etablere aktiviteten til ulike nervesentre.

Introduksjon radioaktive isotoper inn i kroppen lar forskere studere metabolismen av ulike stoffer i organer og vev.

Tomografisk metode bruk av kjernemagnetisk resonans er svært viktig for å belyse mekanismene til fysiologiske prosesser på molekylært nivå.

Biokjemisk Og biofysiske metoder bidrar til å identifisere ulike metabolitter i organer og vev hos dyr i normal tilstand og i patologi med høy nøyaktighet.

Kunnskap om de kvantitative egenskapene til ulike fysiologiske prosesser og forholdet mellom dem gjorde det mulig å skape deres matematiske modeller. Ved hjelp av disse modellene reproduseres fysiologiske prosesser på en datamaskin og ulike varianter av reaksjoner utforskes.

Grunnleggende metoder for fysiologisk forskning

Fysiologi er en eksperimentell vitenskap, dvs. alle dens teoretiske bestemmelser er basert på resultatene av eksperimenter og observasjoner.

Observasjon

Observasjon blitt brukt fra de første trinnene i utviklingen av fysiologisk vitenskap. Når de utfører en observasjon, gir forskerne en beskrivende beskrivelse av resultatene. I dette tilfellet er objektet for observasjon vanligvis under naturlige forhold uten spesiell påvirkning på det av forskeren. Ulempen med enkel observasjon er umuligheten eller store vanskelighetene med å få kvantitative indikatorer og oppfatning av raske prosesser. Så, på begynnelsen av XVII århundre. V. Harvey, etter å ha observert hjertets arbeid hos små dyr, skrev: "Hjertebevegelseshastigheten tillater oss ikke å skille hvordan systole og diastole oppstår, og derfor er det umulig å vite i hvilket øyeblikk og i hvilken del ekspansjon og sammentrekning oppstår."

Erfaring

Større muligheter enn enkel observasjon i studiet av fysiologiske prosesser vil bli gitt ved setting eksperimenter. Ved å utføre et fysiologisk eksperiment vil forskeren kunstig skape betingelser for å avsløre essensen og mønstrene i forløpet av fysiologiske prosesser. Til en levende gjenstand kan doserte fysiske og kjemiske effekter, innføring av ulike stoffer i blod eller organer, og registrering av respons på effekter brukes.

Eksperimenter i fysiologi er delt inn i akutt og kronisk. Effekter på forsøksdyr i akutte eksperimenter kan være uforenlig med bevaring av dyreliv, for eksempel effekten av store doser stråling, giftige stoffer, blodtap, kunstig hjertestans, blodstrømstans. Individuelle organer kan fjernes fra dyr for å studere deres fysiologiske funksjoner eller muligheten for transplantasjon til andre dyr. For å opprettholde levedyktigheten legges de fjernede (isolerte) organene i kjølte saltvannsløsninger som er like i sammensetning eller i det minste i innholdet av de viktigste mineralstoffene i blodplasmaet. Slike løsninger kalles fysiologiske. Blant de enkleste fysiologiske løsningene er en isotopisk 0,9% NaCl-løsning.

Utførelsen av eksperimenter med isolerte organer var spesielt populær i perioden på 1400- og begynnelsen av 1900-tallet, da kunnskap om funksjonene til organer og deres individuelle strukturer ble akkumulert. For å sette opp et fysiologisk eksperiment er det mest praktisk å bruke isolerte organer fra kaldblodige dyr som beholder funksjonene sine i lang tid. Dermed kan et isolert froskehjerte, vasket med Ringers saltvannsløsning, trekke seg sammen ved romtemperatur i mange timer og reagere på ulike påvirkninger ved å endre sammentrekningens art. På grunn av den enkle forberedelsen og viktigheten av den innhentede informasjonen, brukes slike isolerte organer ikke bare i fysiologi, men også i farmakologi, toksikologi og andre områder innen medisinsk vitenskap. For eksempel brukes isolert froskehjertepreparat (Straub-metoden) som et standardisert objekt for testing av biologisk aktivitet i batchproduksjon av enkelte legemidler og utvikling av nye legemidler.

Mulighetene for akutte eksperimenter er imidlertid begrenset ikke bare på grunn av de etiske problemstillingene knyttet til det faktum at dyr under forsøket utsettes for smerte og dør, men også fordi studien ofte utføres i strid med de systemiske mekanismene som regulerer løpet av fysiologiske funksjoner, eller under kunstige forhold - utenfor hele organismen.

kronisk opplevelse uten noen av de ovennevnte ulempene. I et kronisk eksperiment utføres studien på et praktisk talt sunt dyr under forhold med minimal innvirkning på det og samtidig redde livet. Før studien kan det utføres operasjoner på dyret for å forberede det til eksperimentet (elektroder implanteres, fistler dannes for tilgang til hulrom og kanaler i organer). Eksperimenter på slike dyr begynner etter helbredelse av såroverflaten og gjenoppretting av svekkede funksjoner.

En viktig begivenhet i utviklingen av fysiologiske forskningsmetoder var innføringen av grafisk registrering av observerte fenomener. Den tyske forskeren K. Ludwig oppfant kymografen og var den første som registrerte svingninger (bølger) i arterielt blodtrykk i et akutt eksperiment. Etter dette ble det utviklet metoder for registrering av fysiologiske prosesser ved bruk av mekaniske gir (Engelmann spaker), luftgir (Mareys kapsel), metoder for registrering av blodfylling av organer og deres volum (Mosso plethysmograph). Kurvene som oppnås i slike registreringer kalles vanligvis kymogrammer.

Fysiologer oppfant metoder for å samle spytt (Lashley-Krasnogorsky-kapsler), som gjorde det mulig å studere sammensetningen, dynamikken i dannelse og sekresjon, og deretter dens rolle i å opprettholde helsen til orale vev og utvikling av sykdommer. De utviklede metodene for å måle trykkkraften til tennene og dens fordeling i visse områder av tannoverflaten gjorde det mulig å kvantifisere styrken til tyggemusklene, arten av passformen til tyggeoverflaten til tennene på øvre og nedre kjever.

Større muligheter i studiet av de fysiologiske funksjonene til menneske- og dyreorganismen dukket opp etter oppdagelsen av den italienske fysiologen L. Galvani av elektriske strømmer i levende vev.

Registrering av de elektriske potensialene til nerveceller, deres prosesser, individuelle strukturer eller hele hjernen gjorde det mulig for fysiologer å forstå noen av mekanismene for funksjonen til nervesystemet til en frisk person og deres forstyrrelser i nevrologiske sykdommer. Disse metodene er fortsatt blant de vanligste i studiet av funksjonene til nervesystemet i moderne fysiologiske laboratorier og klinikker.

Registrering av de elektriske potensialene til hjertemuskelen (elektrokardiografi) gjorde det mulig for fysiologer og klinikere ikke bare å forstå og dyptstudere de elektriske fenomenene i hjertet, men også å bruke dem i praksis for å vurdere hjertets arbeid, tidlig oppdagelse av dets lidelser i hjertet. hjertesykdommer og overvåking av behandlingens effektivitet.

Registrering av elektriske potensialer til skjelettmuskulatur (elektromyografi) gjorde det mulig for fysiologer å studere mange aspekter av mekanismene for eksitasjon og muskelkontraksjon. Spesielt hjelper elektromyografi av tyggemuskler tannleger til objektivt å vurdere tilstanden til deres funksjon hos en sunn person og i en rekke nevromuskulære sykdommer.

Påføring av moderat i styrke og varighet av eksterne elektriske eller elektromagnetiske påvirkninger (stimuli) på nerve- og muskelvev forårsaker ikke skade på strukturene som studeres. Dette gjør at de kan brukes med hell ikke bare for å vurdere fysiologiske responser på påvirkninger, men også for behandling (elektrisk stimulering av muskler og nerver, transkraniell magnetisk stimulering av hjernen).

Basert på prestasjoner innen fysikk, kjemi, mikroelektronikk, kybernetikk på slutten av det 20. århundre. betingelser ble skapt for kvalitativ forbedring av metodene for fysiologisk og medisinsk forskning. Blant disse moderne metodene, som gjorde det mulig å trenge enda dypere inn i essensen av de fysiologiske prosessene til en levende organisme, for å vurdere tilstanden til dens funksjoner og identifisere deres endringer i de tidlige stadiene av sykdommer, skiller visualiseringsforskningsmetoder seg ut. Dette er ultralydsondering av hjertet og andre organer, røntgendatatomografi, visualisering av fordelingen av kortlivede isotoper i vev, magnetisk resonans, positronemisjon og andre typer tomografi.

For vellykket bruk av fysiologiske metoder i medisinen ble det formulert internasjonale krav som måtte oppfylles ved utvikling og implementering av fysiologiske forskningsmetoder i praksis. Blant disse kravene er de viktigste:

• sikkerheten til studien, fraværet av traumer og skade på objektet som studeres;
• høy følsomhet, hastighet på sensorer og opptaksenheter, muligheten for synkron registrering av flere indikatorer på fysiologiske funksjoner;
• muligheten for langtidsregistrering av de studerte indikatorene. Dette gjør det mulig å avsløre syklisiteten til løpet av fysiologiske prosesser, for å bestemme parametrene for døgnrytmer, for å identifisere tilstedeværelsen av paroksysmale (episodiske) forstyrrelser av prosesser;
• samsvar med internasjonale standarder;
• små dimensjoner og vekt på enhetene gjør det mulig å utføre forskning ikke bare på et sykehus, men også hjemme, mens du jobber eller spiller sport;
• bruken av datateknologi og oppnåelsen av kybernetikk for å registrere og analysere dataene som er oppnådd, samt for modellering av fysiologiske prosesser. Ved bruk av datateknologi reduseres tiden brukt på å registrere data og deres matematiske behandling kraftig, og det blir mulig å trekke ut mer informasjon fra de mottatte signalene.

Til tross for en rekke fordeler med moderne metoder for fysiologisk forskning, avhenger imidlertid riktigheten av å bestemme indikatorer for fysiologiske funksjoner i stor grad av kvaliteten på utdanningen til medisinsk personell, på kunnskap om essensen av fysiologiske prosesser, egenskapene til sensorer og prinsippene for drift av enhetene som brukes, evnen til å jobbe med en pasient, gi ham instruksjoner, overvåke fremdriften deres implementering og korrigere handlingene til pasienten.

Resultatene av engangsmålinger eller dynamiske observasjoner utført av ulike medisinske fagpersoner hos samme pasient stemmer ikke alltid overens. Derfor gjenstår problemet med å øke påliteligheten til diagnostiske prosedyrer og kvaliteten på forskningen.

Kvaliteten på studien er preget av nøyaktighet, korrekthet, konvergens og reproduserbarhet av målinger.

Den kvantitative egenskapen til den fysiologiske indikatoren bestemt under studien avhenger både av den sanne verdien av parameteren til denne indikatoren og av en rekke feil introdusert av enheten og det medisinske personalet. Disse feilene kalles analytisk variasjon. Det kreves vanligvis at den analytiske variabiliteten ikke overstiger 10 % av den målte verdien. Siden den sanne verdien av indikatoren i samme person kan endres på grunn av biologiske rytmer, værforhold og andre faktorer, vil begrepet innenfor individuelle variasjoner. Forskjellen i samme indikator i forskjellige personer kalles interindividuelle variasjoner. Totalen av alle feil og parametersvingninger kalles generell variasjon.

funksjonstest

En viktig rolle i å skaffe informasjon om tilstanden og graden av brudd på fysiologiske funksjoner tilhører de såkalte funksjonstestene. I stedet for begrepet "funksjonell test" brukes ofte "test". Utføre funksjonelle forsøk - testing. Men i klinisk praksis brukes begrepet «test» oftere og i litt mer utvidet betydning enn «funksjonell test».

funksjonstest involverer studiet av fysiologiske parametere i dynamikk, før og etter utførelsen av visse effekter på kroppen eller vilkårlige handlinger av emnet. De mest brukte funksjonstestene med dosert fysisk aktivitet. Tester utføres også ved inngangseffekter, der endringer i kroppens posisjon i rommet, anstrengelse, endringer i gasssammensetningen av inhalert luft, innføring av medisiner, oppvarming, avkjøling, drikking av en viss dose av en alkalisk løsning , og mange andre indikatorer avsløres.

Reliabilitet og validitet er blant de viktigste kravene til funksjonstester.

Pålitelighet - evnen til å utføre testen med tilfredsstillende nøyaktighet av en middels dyktig spesialist. Høy pålitelighet er iboende i ganske enkle tester, hvis utførelse er lite påvirket av miljøet. De mest pålitelige testene som gjenspeiler tilstanden eller størrelsen på reserver av fysiologisk funksjon gjenkjenner referansestandard eller referanse.

konsept gyldighet gjenspeiler egnetheten til en test eller metode for det tiltenkte formålet. Hvis en ny test blir introdusert, vurderes dens gyldighet ved å sammenligne resultatene oppnådd med denne testen med resultatene fra tidligere anerkjente referansetester. Hvis den nylig introduserte testen tillater i et større antall tilfeller å finne de riktige svarene på spørsmålene som stilles under testingen, har denne testen høy validitet.

Bruken av funksjonstester øker de diagnostiske evnene kraftig bare hvis disse testene utføres riktig. Deres tilstrekkelige utvelgelse, implementering og tolkning krever omfattende teoretisk kunnskap og tilstrekkelig erfaring i praktisk arbeid fra medisinske arbeidere.

Kronologi for utviklingen av astronomi fra slutten av 1800-tallet - gjennom 1900-tallet - og begynnelsen av 2000-tallet
1860 ble boken "Chemical Analysis by Spectral Observations" av Kirchhoff og Bunsen utgitt, hvor metodene for spektralanalyse ble beskrevet. Begynnelsen på astrofysikk.
I 1862 ble satellitten til Sirius oppdaget, som Bessel snakket om i sin forskning.
1872 tok amerikanske G. Draper det første fotografiet av spekteret til en stjerne.
1873 J.K. Maxwell publiserer "Treatise on Electricity and Magnetism", der han skisserte de såkalte Maxwells ligninger, og forutså dermed eksistensen av elektromagnetiske bølger og "Pressure of Light"-effekten.
1877 A. Hall oppdaget satellittene til Mars - Deimos, Phobos. Samme år ble Marskanalene oppdaget av italieneren J. Schiaparelli.
1879 publiserte den engelske astronomen J. H. Darwin en hypotese om tidevannets opprinnelse til Månen. S. Fleming foreslår å dele jorden inn i tidssoner.
1884 26 land innførte standardtid foreslått av Fleming. Greenwich er valgt ved internasjonal avtale som prime meridian.
1896 oppdaget en satellitt av Procyon spådd av Bessel.
1898 W. G. Pickering oppdaget Saturns satellitt Phoebe med dens evne til å rotere i motsatt retning i forhold til planeten.
Begynnelse På 1900-tallet bygde forskerne G. von Zeipel og G.K. Plummer de første modellene av stjernesystemer.
1908 George Hale oppdaget først et magnetfelt i et utenomjordisk objekt, som var Solen.
1915-1916 Einstein utledet den generelle relativitetsteorien, og definerte en ny teori om tyngdekraften. Forskeren konkluderte med at endringen i hastighet virker på kropper som tyngdekraften. Hvis Newton på en gang kalte banene til planetene som er festet rundt solen, hevdet Einstein at solen har et gravitasjonsfelt, som et resultat av at banene til planetene gjør en langsom ekstra sving.
I 1918 utviklet amerikaneren Harlow Shapley, basert på observasjoner, en modell av strukturen til galaksen, der den virkelige plasseringen av solen ble funnet ut - kanten av galaksen.
1926-1927 - B. Lindblad og Jan Oort, som analyserer stjernenes bevegelser, kommer til konklusjonen om galaksens rotasjon.
I 1931 la eksperimentene til K. Jansky grunnlaget for radioastronomi.
1932 Jansky oppdaget radioutslipp av kosmisk opprinnelse. Kilden i sentrum av Melkeveien ble kåret til den første radiokilden for kontinuerlig stråling.
I 1937 designet amerikanske G. Reber det første parabolske radioteleskopet, hvis diameter var 9,5 m.
1950-tallet oppdaget røntgenstråler fra solen. Begynnelsen på røntgenastronomi ble lagt.
1950-tallet dannelsen av moderne infrarød astronomi. Studiet av informasjon i området mellom synlig stråling.
1953 J. de Vaucouleurs oppdaget den første superklyngen av galakser, som også kalles Local.
1957 Romalderen begynner med oppskytingen av kunstige jordsatellitter.
1961 første oppskyting av en mann i verdensrommet. Yuri Gagarin ble den første kosmonauten.
I 1962 ble Orbital Solar Observatory lansert, ved hjelp av dette ble det mulig å systematisk gjøre observasjoner angående ultrafiolett stråling, som ga opphav til utviklingen av ultrafiolett astronomi.
1962 oppdaget den første røntgenkilden utenfor solsystemet - Scorpio X-
1965 den første bemannede romvandringen av Alexei Leonov. Varigheten av utgangen var 23 minutter. 41 sek.
1969 Menneskets fot setter sin fot på månens overflate. Den første astronauten på månens overflate var Neil Armstrong.
Lansering i 1991 av Compton gamma-ray-observatorium, som ga en kraftig drivkraft til utviklingen av gamma-ray astronomi.

Kronologi for utviklingen av astronomi fra slutten av 1800-tallet - gjennom 1900-tallet - og begynnelsen av 2000-tallet

1860 ble boken "Chemical Analysis by Spectral Observations" av Kirchhoff og Bunsen utgitt, hvor metodene for spektralanalyse ble beskrevet. Begynnelsen på astrofysikk.

I 1862 ble satellitten til Sirius oppdaget, som Bessel snakket om i sin forskning.

1872 tok amerikanske G. Draper det første fotografiet av spekteret til en stjerne.

1873 J.K. Maxwell publiserer "Treatise on Electricity and Magnetism", der han skisserte de såkalte Maxwells ligninger, og forutså dermed eksistensen av elektromagnetiske bølger og "Pressure of Light"-effekten.

1877 A. Hall oppdaget satellittene til Mars - Deimos, Phobos. Samme år ble Marskanalene oppdaget av italieneren J. Schiaparelli.

1879 publiserte den engelske astronomen J. H. Darwin en hypotese om tidevannets opprinnelse til Månen. S. Fleming foreslår å dele jorden inn i tidssoner.

1884 26 land innførte standardtid foreslått av Fleming. Greenwich er valgt ved internasjonal avtale som prime meridian.

1896 oppdaget en satellitt av Procyon spådd av Bessel.

1898 W. G. Pickering oppdaget Saturns satellitt Phoebe med dens evne til å rotere i motsatt retning i forhold til planeten.

Begynnelse På 1900-tallet bygde forskerne G. von Zeipel og G.K. Plummer de første modellene av stjernesystemer.

1908 George Hale oppdaget først et magnetfelt i et utenomjordisk objekt, som var Solen.

1915-1916 Einstein utledet den generelle relativitetsteorien, og definerte en ny teori om tyngdekraften. Forskeren konkluderte med at endringen i hastighet virker på kropper som tyngdekraften. Hvis Newton på en gang kalte banene til planetene som er festet rundt solen, hevdet Einstein at solen har et gravitasjonsfelt, som et resultat av at banene til planetene gjør en langsom ekstra sving.

I 1918 utviklet amerikaneren Harlow Shapley, basert på observasjoner, en modell av strukturen til galaksen, der den virkelige plasseringen av solen ble funnet ut - kanten av galaksen.

1926-1927 - B. Lindblad og Jan Oort, som analyserer stjernenes bevegelser, kommer til konklusjonen om galaksens rotasjon.

I 1931 la eksperimentene til K. Jansky grunnlaget for radioastronomi.

1932 Jansky oppdaget radioutslipp av kosmisk opprinnelse. Kilden i sentrum av Melkeveien ble kåret til den første radiokilden for kontinuerlig stråling.

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

1950-tallet oppdaget røntgenstråler fra solen. Begynnelsen på røntgenastronomi ble lagt.

1950-tallet dannelsen av moderne infrarød astronomi. Studiet av informasjon i området mellom synlig stråling.

1953 J. de Vaucouleurs oppdaget den første superklyngen av galakser, som også kalles Local.

1957 Romalderen begynner med oppskytingen av kunstige jordsatellitter.

1961 første oppskyting av en mann i verdensrommet. Yuri Gagarin ble den første kosmonauten.

I 1962 ble Orbital Solar Observatory lansert, ved hjelp av dette ble det mulig å systematisk gjøre observasjoner angående ultrafiolett stråling, som ga opphav til utviklingen av ultrafiolett astronomi.

1962 Den første røntgenkilden utenfor solsystemet, Scorpio X-1, blir oppdaget.

1965 den første bemannede romvandringen av Alexei Leonov. Varigheten av utgangen var 23 minutter. 41 sek.

1969 Menneskets fot setter sin fot på månens overflate. Den første astronauten på månens overflate var Neil Armstrong.

Lansering i 1991 av Compton gamma-ray-observatorium, som ga en kraftig drivkraft til utviklingen av gamma-ray astronomi.

Kort beskrivelse:

Sazonov V.F. Moderne forskningsmetoder i biologi [Elektronisk ressurs] // Kinesiologist, 2009-2018: [nettsted]. Dato for oppdatering: 22.02.2018...__.201_). Materialer om moderne forskningsmetoder i biologi, dens seksjoner og relaterte disipliner.

Materialer om moderne forskningsmetoder i biologi, dens seksjoner og relaterte disipliner

Tegning I: Biologiens hovedgrener.

For tiden er biologi betinget delt inn i to store grupper av vitenskaper.

Biologi av organismer: vitenskaper om planter (botanikk), dyr (zoologi), sopp (mykologi), mikroorganismer (mikrobiologi). Disse vitenskapene studerer individuelle grupper av levende organismer, deres indre og ytre struktur, livsstil, reproduksjon og utvikling.

Generell biologi: molekylært nivå (molekylærbiologi, biokjemi og molekylær genetikk), cellulært (cytologi), vev (histologi), organer og deres systemer (fysiologi, morfologi og anatomi), populasjoner og naturlige samfunn (økologi). Med andre ord, generell biologi studerer livet på ulike nivåer.

Biologi er nært knyttet til andre naturvitenskaper. Så, i krysset mellom biologi og kjemi, dukket biokjemi og molekylærbiologi opp, mellom biologi og fysikk - biofysikk, mellom biologi og astronomi - rombiologi. Økologi, som er i skjæringspunktet mellom biologi og geografi, regnes nå ofte som en uavhengig vitenskap.

Oppgaver til studenter i kurset Moderne metoder for biologisk forskning

1. Kjennskap til en rekke forskningsmetoder innen ulike felt innen biologi.

Vedtak og rapportering:
1) Skrive en gjennomgang pedagogisk essay om forskningsmetoder innen ulike felt av biologi. Minimumskrav til abstraktets innhold: beskrivelse av 5 forskningsmetoder, 1-2 sider (font 14, avstand 1,5, marger 3-2-2-2 cm) for hver metode.
2) Presentasjon av en rapport (gjerne i form av en presentasjon) om en av de moderne biologimetodene: bind 5±1 side.
Forventet læringsutbytte:
1) Overfladisk kjennskap til et bredt spekter av forskningsmetoder innen biologi.
2) En dybdeforståelse av en av forskningsmetodene og overføring av denne kunnskapen til studentgruppen.

2. Gjennomføre en undervisningspedagogisk og vitenskapelig forskning fra målsetting til konklusjoner ved bruk av nødvendige krav til utforming av en vitenskapelig forskningsrapport.

Løsning:
Innhenting av primærdata i laboratorieklasser og hjemme. Det er tillatt å gjennomføre deler av et slikt studium utenomfaglig tid.

3. Kjennskap til generelle forskningsmetoder i biologi.

Løsning:
Forelesningskurs og selvstendig arbeid med informasjonskilder. Rapport om eksempelet på fakta fra biologiens historie: bind 2±1 sider.

4. Anvendelse av tilegnet kunnskap, ferdigheter og evner til å drive og utforme egen forskning i form av forskningsarbeid, semesteroppgave og/eller avsluttende kvalifiserende arbeid.

Definisjon av begreper

Forskningsmetoder er måter å nå målet med forskningsarbeidet.

vitenskapelig metode er et sett med teknikker og operasjoner som brukes i konstruksjonen av et system med vitenskapelig kunnskap.

vitenskapelig faktum - dette er resultatet av observasjoner og eksperimenter, som etablerer de kvantitative og kvalitative egenskapene til objekter.

Metodisk grunnlag vitenskapelig forskning er et sett med metoder for vitenskapelig kunnskap som brukes for å oppnå målet med denne studien.

Generelle vitenskapelige, eksperimentelle metoder, metodisk grunnlag -.

Moderne biologi bruker ensretting av metodiske tilnærminger, den bruker «enheten av beskrivende-klassifiserende og forklarende-nomotetiske tilnærminger; enheten av empirisk forskning med prosessen med intensiv teoretisering av biologisk kunnskap, inkludert formalisering, matematisering og aksiomatisering» [Yarilin A.A. "Askepott" blir en prinsesse, eller biologiens plass i vitenskapens hierarkiet. // "Økologi og liv" nr. 12, 2008. S. 4-11. S.11].

Mål for forskningsmetoder:

1. "Styrking av menneskets naturlige kognitive evner, så vel som deres utvidelse og videreføring."

2. "Kommunikativ funksjon", d.v.s. mekling mellom subjektet og studieobjektet [Arshinov V.I. Synergetikk som et fenomen innen post-ikke-klassisk vitenskap. M.: Institutt for filosofi RAS, 1999. 203 s. S.18].

Generelle forskningsmetoder i biologi

Observasjon

Observasjon - dette er en studie av ytre tegn og synlige endringer i et objekt over en viss tidsperiode. For eksempel å observere veksten og utviklingen av en frøplante.

Observasjon er utgangspunktet for all naturvitenskapelig forskning.

I biologi er dette spesielt merkbart, siden objektet for studiet er mennesket og den levende naturen som omgir ham. Allerede på skolen, i leksjonene i zoologi, botanikk og anatomi, blir barn lært å utføre den enkleste biologiske forskningen ved å observere veksten og utviklingen av planter og dyr, og tilstanden til deres egen kropp.

Observasjon som en metode for å samle informasjon er kronologisk den aller første metoden for forskning som dukket opp i arsenalet av biologi, eller rettere sagt, til og med dens forgjenger, naturhistorie. Og dette er ikke overraskende, siden observasjon er basert på en persons sensoriske evner (sensasjon, persepsjon, representasjon). Klassisk biologi er hovedsakelig observasjonsbiologi. Men ikke desto mindre har denne metoden ikke mistet sin betydning til i dag.

Observasjoner kan være direkte eller indirekte, med eller uten tekniske hjelpemidler. Så en ornitolog ser en fugl gjennom en kikkert og kan høre den, eller kan fikse lyder med enheten utenfor rekkevidden som er hørbar for det menneskelige øret. En histolog observerer et fast og farget vevssnitt med et mikroskop. Og for en molekylærbiolog kan observasjon være å fikse en endring i konsentrasjonen av et enzym i et reagensrør.

Det er viktig å forstå at vitenskapelig observasjon, i motsetning til vanlig, ikke er enkel, men målbevisst studiet av objekter eller fenomener: det utføres for å løse problemet, og oppmerksomheten til observatøren bør ikke spres. For eksempel, hvis oppgaven er å studere de sesongmessige vandringene til fugler, vil vi legge merke til tidspunktet for deres opptreden i hekkeområder, og ingenting annet. Så observasjon er selektiv tildeling ut av virkeligheten viss del, med andre ord, aspektet og inkluderingen av denne delen i systemet som studeres.

Ved observasjon er ikke bare nøyaktigheten, nøyaktigheten og aktiviteten til observatøren viktig, men også hans upartiskhet, hans kunnskap og erfaring, det riktige valget av tekniske midler. Problemstillingen forutsetter også at det foreligger en observasjonsplan, d.v.s. planleggingen deres. [Kabakova D.V. Observasjon, beskrivelse og eksperimenter som de viktigste metodene for biologi // Problemer og utsikter for utvikling av utdanning: materialer av det internasjonale. vitenskapelig konf. (Perm, april 2011). T. I. Perm: Mercury, 2011. S. 16-19.].

Beskrivende metode

Beskrivende metode - dette er fikseringen av de observerte ytre tegnene til studieobjektene med tildeling av det vesentlige og avvisning av det ubetydelige. Denne metoden sto ved opprinnelsen til biologi som vitenskap, men utviklingen ville vært umulig uten bruk av andre forskningsmetoder.

Beskrivende metoder lar deg først beskrive og deretter analysere fenomenene som forekommer i dyrelivet, sammenligne dem, finne bestemte mønstre, samt generalisere, oppdage nye typer, klasser og så videre. Beskrivende metoder begynte å bli brukt i antikken, men i dag har de ikke mistet sin relevans og er mye brukt innen botanikk, etologi, zoologi, etc.

Sammenlignende metode

Sammenlignende metode - dette er en studie av likheter og forskjeller i strukturen, livsprosessene og oppførselen til ulike objekter. For eksempel en sammenligning av individer av forskjellige kjønn som tilhører samme biologiske art.

Lar deg studere studieobjekter ved å sammenligne dem med hverandre eller med et annet objekt. Lar deg identifisere likheter og forskjeller mellom levende organismer, så vel som deres deler. Dataene som er oppnådd gjør det mulig å kombinere de studerte objektene i grupper etter tegn på likhet i struktur og opprinnelse. På grunnlag av den komparative metoden bygges for eksempel taksonomien til planter og dyr. Denne metoden ble også brukt til å lage celleteorien og for å bekrefte evolusjonsteorien. For tiden brukes det i nesten alle områder av biologi.

Denne metoden ble etablert i biologien på 1700-tallet. og viste seg å være svært fruktbart for å løse mange av de største problemene. Ved hjelp av denne metoden og i kombinasjon med den beskrivende metoden ble det innhentet informasjon som tillot på 1700-tallet. legge grunnlaget for taksonomien for planter og dyr (K. Linnaeus), og på 1800-tallet. å formulere celleteorien (M. Schleiden og T. Schwann) og læren om hovedtyper av utvikling (K. Baer). Metoden ble mye brukt på 1800-tallet. i underbyggelsen av evolusjonsteorien, samt i restruktureringen av en rekke biologiske vitenskaper på grunnlag av denne teorien. Bruken av denne metoden ble imidlertid ikke ledsaget av fremveksten av biologi utover grensene for beskrivende vitenskap.
Den komparative metoden er mye brukt i ulike biologiske vitenskaper i vår tid. Sammenligning får spesiell verdi når det er umulig å gi en definisjon av begrepet. For eksempel, ved hjelp av et elektronmikroskop, oppnås ofte bilder, hvis sanne innhold ikke er kjent på forhånd. Bare deres sammenligning med lysmikroskopiske bilder lar en få de ønskede dataene.

historisk metode

Lar deg identifisere mønstre for dannelse og utvikling av levende systemer, deres strukturer og funksjoner, for å sammenligne dem med tidligere kjente fakta. Spesielt denne metoden ble vellykket brukt av Charles Darwin for å bygge sin evolusjonsteori og bidro til transformasjonen av biologi fra en beskrivende vitenskap til en forklarende vitenskap.

I andre halvdel av XIX århundre. takket være verkene til Charles Darwin, la den historiske metoden på vitenskapelig grunnlag studiet av mønstrene for utseende og utvikling av organismer, dannelsen av strukturen og funksjonene til organismer i tid og rom. Med introduksjonen av denne metoden i biologien har det skjedd betydelige kvalitative endringer. Den historiske metoden har forvandlet biologi fra en rent beskrivende vitenskap til en forklarende vitenskap som forklarer hvordan mangfoldige levende systemer ble til og hvordan de fungerer. For tiden har den historiske metoden, eller "historisk tilnærming" blitt en generell tilnærming til studiet av livsfenomener i alle biologiske vitenskaper.

eksperimentell metode

Eksperiment - dette er en verifisering av riktigheten av den fremsatte hypotesen ved hjelp av en målrettet innvirkning på objektet.

Et eksperiment (eksperiment) er en kunstig skapelse under kontrollerte forhold av en situasjon som bidrar til å avsløre dypt skjulte egenskaper ved levende objekter.

Den eksperimentelle metoden for å studere naturfenomener er assosiert med en aktiv innflytelse på dem ved å utføre eksperimenter (eksperimenter) under kontrollerte forhold. Denne metoden lar en studere fenomener isolert og oppnå repeterbarhet av resultater når de reproduseres under samme forhold. Eksperimentet gir en dypere, enn andre forskningsmetoder, avsløring av essensen av biologiske fenomener. Det er takket være eksperimenter at naturvitenskapen generelt og biologien spesielt har nådd oppdagelsen av de grunnleggende naturlovene.
Eksperimentelle metoder i biologi tjener ikke bare til å utføre eksperimenter og få svar på spørsmål av interesse, men også for å bestemme riktigheten av hypotesen formulert i begynnelsen av studiet av materialet, samt å korrigere den i løpet av arbeidet. På det tjuende århundre ble disse forskningsmetodene ledende innen denne vitenskapen på grunn av fremveksten av moderne utstyr for å utføre eksperimenter, som for eksempel en tomograf, et elektronmikroskop og så videre. For tiden er biokjemiske teknikker, røntgendiffraksjonsanalyse, kromatografi, samt teknikken for ultratynne seksjoner, forskjellige dyrkingsmetoder og mange andre mye brukt i eksperimentell biologi. Eksperimentelle metoder, kombinert med en systematisk tilnærming, har utvidet de kognitive evnene til biologisk vitenskap og åpnet nye veier for anvendelse av kunnskap på nesten alle områder av menneskelig aktivitet.

Spørsmålet om eksperimentering som et av fundamentene i kunnskapen om naturen ble reist allerede på 1600-tallet. Den engelske filosofen F. Bacon (1561-1626). Hans introduksjon til biologi er assosiert med arbeidet til W. Harvey på 1600-tallet. for studiet av blodsirkulasjonen. Den eksperimentelle metoden ble imidlertid bredt introdusert i biologien først på begynnelsen av 1800-tallet, dessuten gjennom fysiologi, hvor et stort antall instrumentelle metoder begynte å bli brukt, som gjorde det mulig å registrere og kvantitativt karakterisere funksjonenes inneslutning. å strukturere. Takket være verkene til 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 sannsynligvis den første av de biologiske vitenskapene som ble en eksperimentell vitenskap.
En annen retning der den eksperimentelle metoden kom inn i biologien, var studiet av arvelighet og variabilitet til organismer. Her tilhører hovedfortjenesten G. Mendel, som, i motsetning til sine forgjengere, brukte eksperimentet ikke bare til å skaffe data om fenomenene som studeres, men også for å teste hypotesen formulert på grunnlag av de innhentede dataene. Arbeidet til G. Mendel var et klassisk eksempel på eksperimentell vitenskaps metodikk.

For å underbygge den eksperimentelle metoden ble arbeidet utført i mikrobiologi av L. Pasteur (1822-1895), som først introduserte et eksperiment for å studere fermentering og tilbakevise teorien om spontan generering av mikroorganismer, og deretter for å utvikle vaksinasjon mot infeksjonssykdommer. av stor betydning. I andre halvdel av XIX århundre. Etter 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. På 1800-tallet. biologi har også blitt beriket ved etableringen av det metodologiske grunnlaget for modellering, som også er den høyeste formen for eksperimenter. Oppfinnelsen av L. Pasteur, R. Koch og andre mikrobiologer av metoder for å infisere laboratoriedyr med patogene mikroorganismer og studere patogenesen av infeksjonssykdommer på dem er et klassisk eksempel på modellering som har gått inn i det 20. århundre. og supplert i vår tid ved å modellere ikke bare ulike sykdommer, men også ulike livsprosesser, inkludert livets opprinnelse.
Starter for eksempel fra 40-tallet. Det 20. århundre Den eksperimentelle metoden i biologi har blitt betydelig forbedret ved å øke oppløsningen av mange biologiske teknikker og utvikle nye eksperimentelle teknikker. Dermed ble oppløsningen av genetisk analyse og en rekke immunologiske metoder økt. Dyrking av somatiske celler, isolering av biokjemiske mutanter av mikroorganismer og somatiske celler, etc., ble introdusert i forskningspraksis.Den eksperimentelle metoden begynte å bli mye beriket med metodene i fysikk og kjemi, som viste seg å være ekstremt verdifulle ikke bare som uavhengige metoder, men også i kombinasjon med biologiske metoder. For eksempel ble strukturen og den genetiske rollen til DNA belyst som et resultat av kombinert bruk av kjemiske metoder for isolering av DNA, kjemiske og fysiske metoder for å bestemme dets primære og sekundære struktur, og biologiske metoder (transformasjon og genetisk analyse av bakterier), bevise sin rolle som et genetisk materiale.
For tiden er den eksperimentelle metoden preget av eksepsjonelle muligheter i studiet av livsfenomener. Disse mulighetene bestemmes ved bruk av ulike typer mikroskopi, inkludert elektronisk mikroskopi med teknikken ultratynne snitt, biokjemiske metoder, høyoppløselig genetisk analyse, immunologiske metoder, ulike dyrkingsmetoder og in vivo observasjon i celle-, vev- og organkulturer , merking av embryoer, in vitro fertilisering, metoden for merkede atomer, røntgendiffraksjonsanalyse, ultrasentrifugering, spektrofotometri, kromatografi, elektroforese, sekvensering, konstruksjon av biologisk aktive rekombinante DNA-molekyler, etc. Den nye kvaliteten som ligger i den eksperimentelle metoden forårsaket kvalitative endringer i modellering også. Sammen med modellering på organnivå, utvikles for tiden modellering på molekylært og cellenivå.

Modelleringsmetode

Modellering er basert på en slik teknikk som analogi - dette er en slutning om likheten til objekter i en viss henseende basert på deres likhet i en rekke andre henseender.

Modell er en forenklet kopi av et objekt, fenomen eller prosess, som erstatter dem i visse aspekter.

En modell er noe som er mer praktisk å jobbe med, det vil si noe som er lettere å se, høre, huske, skrive ned, behandle, overføre, arve og lettere å eksperimentere med, sammenlignet med modelleringsobjektet (prototype, original). ).
Karkishchenko N.N. Grunnleggende om biomodellering. - M.: VPK, 2005. - 608 s. S. 22.

Modellering - dette er henholdsvis opprettelsen av en forenklet kopi av et objekt, fenomen eller prosess.

Modellering:

1) opprettelse av forenklede kopier av kunnskapsobjekter;

2) studiet av kunnskapsobjekter på deres forenklede kopier.

Modelleringsmetode - dette er studiet av egenskapene til et bestemt objekt ved å studere egenskapene til et annet objekt (modell), som er mer praktisk for å løse forskningsproblemer og er i en viss korrespondanse med det første objektet.

Modellering (i vid forstand) er hovedmetoden for forskning på alle kunnskapsfelt. Modelleringsmetoder brukes for å vurdere egenskapene til komplekse systemer og ta vitenskapelig baserte beslutninger på ulike områder av menneskelig aktivitet. Et eksisterende eller planlagt system kan effektivt undersøkes ved hjelp av matematiske modeller (analytiske og simulering) for å optimere prosessen med systemets funksjon. Systemmodellen er implementert på moderne datamaskiner, som i dette tilfellet fungerer som en eksperimenters verktøy med systemmodellen.

Modellering lar deg studere enhver prosess eller fenomen, så vel som utviklingsretningen ved å gjenskape dem i form av et enklere objekt ved hjelp av moderne teknologier og utstyr.

Modelleringsteori - teorien om å erstatte det opprinnelige objektet med dets modell og studere egenskapene til objektet på modellen.
Modellering - en forskningsmetode basert på å erstatte det originale objektet som studeres med dets modell og arbeide med det (i stedet for objektet).
Modell (opprinnelig objekt) (fra lat. modus - "mål", "volum", "bilde") - et hjelpeobjekt som reflekterer det mest essensielle for studiet av mønstre, essens, egenskaper, trekk ved strukturen og funksjonen til original gjenstand.
Når folk snakker om modellering, mener de vanligvis å modellere et eller annet system.
System - et sett med sammenhengende elementer forent for å oppnå et felles mål, isolert fra miljøet og samhandle med det som en integrert helhet, og samtidig vise hovedsystemets egenskaper. 15 hovedsystemegenskaper er skilt ut, som inkluderer: emergence (emergence); helhet; strukturerthet; integritet; underordning til målet; hierarki; evighet; ergatisitet; åpenhet; irreversibilitet; enhet av strukturell stabilitet og ustabilitet; ikke-linearitet; potensiell multivarians av faktiske strukturer; kritikalitet; uforutsigbarhet i den kritiske regionen.
Ved modellering av systemer brukes to tilnærminger: klassisk (induktiv), historisk den første og systemisk, som nylig er utviklet.

Klassisk tilnærming. Historisk sett var den klassiske tilnærmingen til studiet av objektet, modelleringen av systemet, den første som utviklet seg. Det virkelige objektet som skal modelleres er delt inn i delsystemer, innledende data (D) for modellering velges og mål (T) settes, som gjenspeiler visse aspekter av modelleringsprosessen. Basert på et eget sett med innledende data, er målet å modellere et eget aspekt av funksjonen til systemet; på grunnlag av dette målet dannes en viss komponent (K) av den fremtidige modellen. Settet med komponenter er kombinert til en modell.
At. komponenter summeres, hver komponent løser sine egne oppgaver og er isolert fra andre deler av modellen. Vi bruker tilnærmingen kun for enkle systemer, hvor det er mulig å ignorere forholdet mellom komponenter. To særegne aspekter ved den klassiske tilnærmingen kan bemerkes: 1) det er en bevegelse fra det spesielle til det generelle når man lager en modell; 2) den opprettede modellen (systemet) dannes ved å summere dens individuelle komponenter og tar ikke hensyn til fremveksten av en ny systemisk effekt.

Systemtilnærming - et metodisk konsept basert på ønsket om å bygge et fullstendig bilde av objektet som studeres, med hensyn til elementene i objektet som er viktige for problemet som skal løses, koblingene mellom dem og eksterne koblinger med andre objekter og miljøet. Med komplikasjonen med å modellere objekter, ble det nødvendig å observere dem fra et høyere nivå. I dette tilfellet anser utvikleren dette systemet som et delsystem med høyere rangering. For eksempel, hvis oppgaven er å designe et automatisert kontrollsystem for en bedrift, må vi ikke glemme at dette systemet er en integrert del av det automatiserte kontrollsystemet til en forening, sett fra en systematisk tilnærming. Systemtilnærmingen er basert på betraktningen av systemet som en integrert helhet, og denne betraktningen under utvikling begynner med hovedsaken - formuleringen av målet om å fungere. Viktig for systemtilnærmingen er definisjonen av strukturen til systemet - helheten av koblinger mellom elementene i systemet, som gjenspeiler deres interaksjon.

Det er strukturelle og funksjonelle tilnærminger til å studere strukturen til et system og dets egenskaper.

På strukturell tilnærming sammensetningen av de utvalgte elementene i systemet og koblingene mellom dem avsløres.

På funksjonell tilnærming algoritmene for systematferd vurderes (funksjoner - egenskaper som fører til oppnåelse av målet).

Modelleringstyper

1. Objektmodellering , der modellen gjengir de geometriske, fysiske, dynamiske eller funksjonelle egenskapene til objektet. For eksempel bromodell, dammodell, vingemodell
fly osv.
2. Analog simulering , der modellen og originalen er beskrevet av en enkelt matematisk relasjon. Et eksempel er de elektriske modellene som brukes til å studere mekaniske, hydrodynamiske og akustiske fenomener.
3. Ikonisk modellering , der skjemaer, tegninger, formler fungerer som modeller. Skiltmodellenes rolle har økt spesielt med utvidelsen av bruken av datamaskiner i konstruksjonen av skiltmodeller.
4. Nært knyttet til det ikoniske mental modellering , der modellene får en mentalt visuell karakter. Et eksempel i dette tilfellet er modellen av atomet, foreslått på den tiden av Bohr.
5. Modelleksperiment. Til slutt, en spesiell type modellering er inkluderingen i eksperimentet ikke av selve objektet, men av dets modell, på grunn av hvilken sistnevnte får karakteren av et modelleksperiment. Denne typen modellering indikerer at det ikke er noen hard linje mellom metodene for empirisk og teoretisk kunnskap.
Er organisk knyttet til modellering idealisering - mental konstruksjon av konsepter, teorier om objekter som ikke eksisterer og ikke er gjennomførbare i virkeligheten, men de som det finnes en nær prototype eller analog for i den virkelige verden. Eksempler på ideelle objekter konstruert med denne metoden er de geometriske konseptene for et punkt, en linje, et plan, etc. Alle vitenskaper opererer med denne typen ideelle objekter - en ideell gass, en absolutt svart kropp, en sosioøkonomisk formasjon, staten, etc.

Modelleringsmetoder

1. Fullskala modellering - et eksperiment på objektet som studeres, som under spesielt utvalgte eksperimentelle forhold fungerer som en modell av seg selv.
2. Fysisk modellering - et eksperiment på spesielle installasjoner som bevarer fenomenenes natur, men gjengir fenomenene i en kvantitativt endret skalert form.
3. Matematisk modellering - bruk av modeller av fysisk karakter som skiller seg fra de simulerte objektene, men som har en lignende matematisk beskrivelse. Fullskala og fysisk modellering kan kombineres til én klasse av fysiske likhetsmodeller, siden i begge tilfeller er modellen og originalen de samme i fysisk natur.

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

1. Analytisk modelleringsmetoder. Analytiske metoder gjør det mulig å oppnå egenskapene til systemet som noen funksjoner av parametrene for dets funksjon. Dermed er den analytiske modellen et system av ligninger, i løsningen av hvilke parametrene som er nødvendige for å beregne utdatakarakteristikkene til systemet (gjennomsnittlig oppgavebehandlingstid, gjennomstrømning, etc.) oppnås. Analytiske metoder gir eksakte verdier av egenskapene til systemet, men brukes til å løse bare en smal klasse av problemer. Årsakene til dette er som følger. For det første, på grunn av kompleksiteten til de fleste virkelige systemer, eksisterer enten ikke deres komplette matematiske beskrivelse (modell), eller analytiske metoder for å løse den opprettede matematiske modellen er ennå ikke utviklet. For det andre, når man utleder formlene som analytiske metoder er basert på, gjøres det visse antakelser som ikke alltid samsvarer med det virkelige systemet. I dette tilfellet må bruken av analytiske metoder forlates.

2. Numerisk modelleringsmetoder. Numeriske metoder involverer transformasjon av modellen til ligninger, løsningen av disse er mulig med metodene for beregningsmatematikk. Klassen av problemer som løses med disse metodene er mye bredere. Som et resultat av å bruke numeriske metoder, oppnås omtrentlige verdier (estimater) av utgangskarakteristikkene til systemet med en gitt nøyaktighet.

3. simulering modelleringsmetoder. Med utviklingen av datateknologi har simuleringsmetoder blitt mye brukt for å analysere systemer der stokastiske påvirkninger råder.
Essensen av simuleringsmodellering (IM) er å simulere prosessen med å fungere i systemet i tide, samtidig som man observerer de samme forholdstallene for varigheten av operasjoner som i det opprinnelige systemet. Samtidig imiteres de elementære fenomenene som utgjør prosessen, deres logiske struktur, sekvensen av flyt i tid er bevart. Som et resultat av bruken av IM oppnås estimater av systemets utgangsegenskaper, som er nødvendige for å løse problemer med analyse, kontroll og design.

I biologi er det for eksempel mulig å bygge en modell av livstilstanden i et reservoar etter en tid når en, to eller flere parametere (temperatur, saltkonsentrasjon, tilstedeværelse av rovdyr osv.) endres. Slike teknikker ble mulig på grunn av inntrengningen i biologien av ideene og prinsippene for kybernetikk - vitenskapen om kontroll.

Klassifiseringen av modelleringstyper kan være basert på ulike funksjoner. Avhengig av arten av de studerte prosessene i systemet, kan modellering deles inn i deterministisk og stokastisk; statisk og dynamisk; diskret og kontinuerlig.
deterministisk Simulering brukes til å studere systemer hvis oppførsel kan forutsies med absolutt sikkerhet. For eksempel veien som en bil har kjørt under jevnt akselerert bevegelse under ideelle forhold; en enhet for å kvadrere et tall osv. Følgelig fortsetter en deterministisk prosess i disse systemene, som er tilstrekkelig beskrevet av en deterministisk modell.

Stokastisk (sannsynligvis) modellering brukes til å studere et system, hvis tilstand ikke bare avhenger av kontrollerte, men også av ukontrollerte påvirkninger, eller i seg selv er det en kilde til tilfeldighet. Stokastiske systemer omfatter alle systemer som inkluderer en person, som fabrikker, flyplasser, datasystemer og nettverk, butikker, forbrukertjenester osv.
statisk modellering brukes til å beskrive systemer til enhver tid.

dynamisk modellering reflekterer endringen i systemet over tid (utdatakarakteristikkene til systemet på et gitt tidspunkt bestemmes av arten av input-handlingene i fortid og nåtid). Eksempler på dynamiske systemer er biologiske, økonomiske, sosiale systemer; slike kunstige systemer som et anlegg, en bedrift, en produksjonslinje, etc.
Diskret simulering brukes til å studere systemer der input og output karakteristikker måles eller endres diskret over tid, ellers brukes kontinuerlig simulering. For eksempel er en elektronisk klokke, en elektrisk måler diskrete systemer; solur, varmeapparater - kontinuerlige systemer.
Avhengig av representasjonsformen til et objekt (system), kan mental og reell modellering skilles.
På ekte (naturlig) modellering, studiet av egenskapene til systemet utføres på et reelt objekt, eller på dets side. Ekte simulering er den mest passende, men dens evner, tatt i betraktning egenskapene til virkelige objekter, er begrenset. For eksempel, å utføre en ekte simulering med et automatisert kontrollsystem for bedrifter krever for det første opprettelsen av et automatisert kontrollsystem; for det andre å gjennomføre eksperimenter med bedriften, noe som er umulig. Ekte simulering inkluderer et produksjonseksperiment og komplekse tester, som har høy grad av pålitelighet. En annen type ekte simulering er fysisk. I fysisk modellering utføres studien på installasjoner som bevarer fenomenets natur og har en fysisk likhet.
mental simulering brukes til å simulere systemer som er praktisk talt urealiserbare på et gitt tidsintervall. Grunnlaget for mental modellering er opprettelsen av en ideell modell basert på en ideell, mental analogi. Det er to typer mental modellering: figurativ (visuell) og symbolsk.
På billedlig talt modellering på grunnlag av menneskelige ideer om virkelige objekter, lages ulike visuelle modeller som viser fenomenene og prosessene som skjer i objektet. For eksempel modeller av gasspartikler i den kinetiske teorien om gasser i form av elastiske kuler som virker på hverandre under en kollisjon.
På ikonisk modellering beskriver det simulerte systemet ved å bruke konvensjonelle tegn, symboler, spesielt i form av matematiske, fysiske og kjemiske formler. Den kraftigste og mest utviklede klassen av tegnmodeller er matematiske modeller.
Matematisk modell - dette er et kunstig skapt objekt i form av matematiske, symbolske formler som viser og reproduserer strukturen, egenskapene, relasjonene og relasjonene mellom elementene i objektet som studeres. Videre vurderes bare matematiske modeller og følgelig matematisk modellering.
Matematisk modellering - en forskningsmetode basert på å erstatte det originale objektet som studeres med dets matematiske modell og arbeide med det (i stedet for objektet). Matematisk modellering kan deles inn i analytisk (AM) , imitasjon (MI) , kombinert (KM) .
På ER en analytisk modell av objektet lages i form av algebraiske, differensial-, endelige-forskjellsligninger. Den analytiske modellen undersøkes enten ved analytiske metoder eller ved numeriske metoder.
På DEM det lages en simuleringsmodell, en statistisk modelleringsmetode brukes for å implementere simuleringsmodellen på en datamaskin.
På KM prosessen med systemdrift er dekomponert i delprosesser. For de av dem, der det er mulig, bruk analytiske metoder, ellers - simulering.

Bibliografi

1. Aivazyan S.A., Enyukov I.S., Meshalkin L.D. Anvendt statistikk: Grunnleggende om modellering og primær databehandling. - M.: "Finans og statistikk", 1983. - 471 s.
2. Alsova O.K. Modellering av systemer (del 1): Retningslinjer for laboratoriearbeid på disiplinen "Modellering" for studenter på III - IV-kurs i AVTF. - Novosibirsk: Forlag til NGTU, 2006. - 68s. Systemmodellering (del 2): ​​Retningslinjer for laboratoriearbeid på disiplinen "Modellering" for studenter på III - IV-kurs ved AVTF. - Novosibirsk: Publishing House of NGTU, 2007. - 35 s.
3. Alsova O.K. Modelleringssystemer: lærebok. godtgjørelse / O.K. Alsova. - Novosibirsk: Publishing House of NSTU, 2007 - 72 s.
4. Borovikov V.P. Statistikk 5.0. Kunsten å analysere datadata: For profesjonelle. 2. utg. - St. Petersburg: Peter, 2003. - 688 s.
5. Wentzel E.S. Driftsforskning. - M.: Videregående skole, 2000. - 550 s.
6. Gubarev V.V. Probabilistiske modeller / Novosib. elektroteknikk in-t. - Novosibirsk, 1992. - Del 1. - 198 s; Del 2. – 188 s.
7. Gubarev V.V. Systemanalyse i eksperimentelle studier. - Novosibirsk: Forlaget til NSTU, 2000. - 99 s.
8. Denisov A.A., Kolesnikov D.N. Teori om store kontrollsystemer: Proc. godtgjørelse for universiteter. - L. Energoizdat, 1982. - 288 s.
9. Draper N., Smith G. Anvendt regresjonsanalyse. – M.: Statistikk, 1973.
10. Karpov Yu Simuleringsmodellering av systemer. Introduksjon til modellering med AnyLogic 5. - St. Petersburg: BHV-Petrburg, 2005. - 400 s.
11. Kelton W., Lowe A. Simuleringsmodellering. Klassisk CS. 3. utg. - St. Petersburg: Peter; Kiev: 2004. - 847 s.
12. Lemeshko B.Yu., Postovalov S.N. Datateknologi for dataanalyse og studiet av statistiske mønstre: Proc. godtgjørelse. - Novosibirsk: Publishing House of NGTU, 2004. - 120 s.
13. Systemmodellering. Verksted: Proc. godtgjørelse for universiteter / B.Ya. Sovetov, S.A. Yakovlev. - 2. utg., revidert. og tillegg - M.: Videregående skole, 2003. - 295 s.
14. Ryzhikov Yu.I. Simuleringsmodellering. Teori og teknologier. - St. Petersburg: KRONE-trykk; M.: Alteks-A, 2004. - 384 s.
15. Sovetov B.Ya., Yakovlev S.A. Systemmodellering (3. utgave). - M.: Videregående skole, 2001. - 420 s.
16. Teori om tilfeldige prosesser og dens tekniske anvendelser: Proc. godtgjørelse for universiteter / E.S. Wentzel, L.A. Ovcharov. - 3. utg. revidert og tillegg - M.: Publishing Center "Academy", 2003. - 432 s.
17. Tomashevsky V., Zhdanova E. Simuleringsmodellering i GPSS-miljøet. – M.: Bestselger, 2003. – 416 s.
18. Khachaturova S.M. Matematiske metoder for systemanalyse: Proc. godtgjørelse.–Novosibirsk: Forlag til NGTU, 2004. – 124 s.
19. Shannon R. Systemsimulering - kunst og vitenskap. – M.: Mir, 1978.
20. Schreiber T.J. Modellering på GPSS. - M.: Mashinostroenie, 1980. - 593 s.
21. Arseniev B.P., Yakovlev S.A. Integrasjon av distribuerte databaser. - St. Petersburg: Lan, 2001. - 420 s.

Kontraindikasjoner er den alvorlige tilstanden til pasienten, akutte sykdommer i leveren, nyrene og intoleranse mot jodpreparater, som føres inn i vaskulærsengen gjennom et spesielt kateter. 1-2 dager før studien gjøres det en test for toleranse av jodpreparater til pasienter. Under studien brukes lokalbedøvelse eller generell anestesi.

Bildene er tatt på en vanlig røntgenmaskin. Ved bruk av transdusere med en TV-enhet, reduseres strålingseksponeringen for pasienten betydelig.

Angiokardiografi. Røntgenundersøkelse av hulrommene i hjertet og store kar etter innføring av et kontrastmiddel i blodet ved hjelp av et kateter.

Det brukes til å diagnostisere medfødte og ervervede hjertefeil og anomalier i utviklingen av hovedkarene. Lar deg identifisere arten, lokaliseringen av defekten, sirkulasjonsforstyrrelser. Kontraindikasjoner - akutte sykdommer i lever og nyrer, alvorlig myokardskade, overfølsomhet for jodpreparater.

Den enkleste og mest tilgjengelige metoden er studiet av hørsel ved tale. Dens fordel er muligheten til å gjennomføre en undersøkelse uten spesielle enheter, i tillegg tilsvarer denne metoden hovedrollen til den auditive funksjonen - å tjene som et middel for verbal kommunikasjon. Under normale forhold anses hørselen som normal når man oppfatter hvisket tale i en avstand på 6-7 meter.

Når du bruker utstyret, blir resultatene av studien registrert på et spesielt skjema: dette audiogrammet gir en ide om graden av hørselshemming og lokaliseringen av lesjonen.

I moderne klinikker og sykehus utføres en biopsi for hver tredje pasient; materialet for det kan tas fra nesten ethvert organ med spesialverktøy.

Bronkoskopi kan utføres under lokalbedøvelse eller under narkose. Ved lokalbedøvelse smøres tungeroten, svelget, luftrøret og hovedbronkiene med dicainløsning. En bedøvelsesspray kan også brukes. Generell anestesi er mest brukt til generell anestesi. Studien utføres i sittende eller liggende på ryggen.

Studier utføres med pasienten i liggende stilling, og påfører elektroder på overflaten av brystet. Den resulterende potensialforskjellen registreres på skjermen til katodestrålerøret.

Studien utføres på den 18-20. dagen i menstruasjonssyklusen. Tarmblæren må tømmes. På røntgenrommet injiseres et kontrastmiddel sakte inn i livmorhulen med en sprøyte og det tas røntgen, en kontroll en dag senere.

Kateterisering krever ingen spesiell forberedelse av pasienten. Det utføres vanligvis om morgenen (på tom mage) på en røntgenoperasjonsrom (med spesialutstyr) av profesjonelt utdannede leger. Teknikken er basert på innføring av katetre i hjertet gjennom aorta ved punktering av høyre femoral arterie. Etter studien trenger pasientene sengeleie den første dagen.

Kateterisering lar deg studere strukturen og funksjonen til alle deler av det kardiovaskulære systemet. Med dens hjelp kan du bestemme den nøyaktige plasseringen og størrelsen på individuelle hulrom i hjertet og store kar, identifisere defekter i hjertets septa, og også oppdage unormal utslipp av blodkar. Gjennom kateteret er det mulig å registrere blodtrykk, elektrokardiogram og fonokardiogram, for å få blodprøver fra hjertet og store kar.

Det brukes også til medisinske formål for administrering av medisiner. I tillegg, ved hjelp av spesielle katetre, utføres hjerteoperasjoner (okklusjon av den åpne ductus arteriosus, eliminering av valvulær stenose). Det er mulig at etter hvert som blodløse forskningsmetoder (som ultralyd osv.) forbedres, vil hjertekateterisering bli brukt sjeldnere for diagnostiske formål, og oftere til terapeutiske formål.

Studien utføres ved hjelp av et kolposkop - en kikkert utstyrt med en sterk lyskilde. Det optiske systemet lar deg undersøke slimhinnen med en forstørrelse på opptil 30 ganger. Undersøkelsen utføres under belysning med en kvartslyskilde, siden kreftvevet i dette tilfellet får en karakteristisk glød for det.

Planlagt laparoskopi utføres etter en foreløpig klinisk, laboratorie- og radiologisk undersøkelse og er siste ledd i diagnostiseringen. Nød laparoskopi utføres med en akutt utviklet patologi av bukorganene. Både det og en annen i de fleste tilfeller - under lokalbedøvelse. Et diagnostisk laparoskop er en spesiell enhet med fiberoptikk, designet kun for å undersøke organer. Manipulasjonslaparoskopet har en ekstra spesiell kanal for å introdusere ulike enheter som tillater biopsi, koagulasjon, etc.

Den første fasen av en laparoskopisk undersøkelse er innføring av oksygen eller luft gjennom en nål inn i bukhulen for å øke synsfeltet. Den andre fasen er innføringen av et optisk rør i bukhulen. Den tredje fasen er en undersøkelse av bukhulen. Deretter fjernes laparoskopet, luften fjernes, og hudsåret sys. Pasienten er foreskrevet sengeleie, smertestillende, kald på magen i løpet av dagen.

Vanligvis brukes overvåking til å:

1) for umiddelbar oppdagelse av forhold som truer pasientens liv, og yte nødhjelp;

2) å registrere endringer over en gitt tid, for eksempel for å fikse ekstrasystoler.

I det første tilfellet brukes stasjonære monitorer, utstyrt med en alarm som automatisk slår seg på når verdien av indikatorene avviker utover grensene satt av legen. Slik kontroll etableres over en pasient med livstruende komplikasjoner - hjertearytmier, blodtrykk, pust osv. I andre tilfeller brukes bærbare enheter som muliggjør langvarig og kontinuerlig EKG-registrering på et langsomt bevegelig magnetbånd. Den bærbare monitoren monteres på et belte som kastes over pasientens skulder, eller på et elastisk belte.

Bestemmelse av øyetrykk. Hensikten med studien er å identifisere patologiske endringer i tonus i øyeeplet. Både en økning og en reduksjon i intraokulært trykk kan svekke øyefunksjonen og føre til alvorlige, irreversible endringer. Metoden tjener til å diagnostisere tidlig glaukom.

For nøyaktig å bestemme intraokulært trykk, brukes tonometre og elastotonometre.

Undersøkelsen utføres i pasientens liggende stilling. Etter å ha bedøvet øyet med dicainløsning, plasserer legen tonometeret på midten av hornhinnen.

Denne metoden brukes til å måle trykk i store kar, deler av hjertet og undersøke organer med spesielle instrumenter. Det er nødvendig for innføring av legemidler for lokalbedøvelse og novokainblokkeringer. Serverer for infusjon av blod, dets komponenter, bloderstatninger og for å få blod fra givere.

Ved hjelp av en nål er det mulig å fjerne patologisk innhold fra hulrommene, som gass, puss, ascitesvæske, samt å tømme blæren hvis den ikke kan kateteriseres.

I området for den foreslåtte punkteringen behandles pasientens hud med et antiseptisk middel. Punktering av overfladisk vev utføres uten anestesi, dypt plassert - under lokalbedøvelse, og noen ganger under narkose. Bruk nåler av forskjellige lengder og diametre. Pasienten etter punkteringen er under medisinsk tilsyn.

I radioisotopdiagnostikk brukes to metoder:

1) Pasienten injiseres med et radiofarmasøytisk middel, etterfulgt av en studie av dets bevegelse eller ulik konsentrasjon i organer og vev.

2) Merkede stoffer tilsettes reagensrøret med testblodet, for å evaluere deres interaksjon. Dette er osv. screeningtest for tidlig oppdagelse av ulike sykdommer hos et ubegrenset antall personer.

Indikasjoner for radioisotopforskning er sykdommer i endokrine kjertler, fordøyelsesorganer, samt bein, kardiovaskulære, hematopoietiske systemer, hjerne og ryggmarg, lunger, utskillelsesorganer og lymfeapparat. Det utføres ikke bare hvis noen patologi er mistenkt eller med en kjent sykdom, i henhold til og for å avklare graden av skade og evaluere effektiviteten av behandlingen. Det er ingen kontraindikasjoner for forskning på radioisotop, det er bare noen begrensninger. Av stor betydning er sammenligning av radioisotopdata, røntgen og ultralyd.

Det er seks hovedmetoder for radioisotopdiagnostikk: klinisk radiometri, radiografi, radiometri av hele kroppen, skanning og scintigrafi, bestemmelse av radioaktiviteten til biologiske prøver, radioisotopundersøkelse av biologiske prøver in vitro.

Klinisk radiometri bestemmer konsentrasjonen av radiofarmasøytiske stoffer i organer og vev i kroppen ved å måle radioaktivitet over tid. Designet for diagnostisering av svulster lokalisert på overflaten av huden, øynene, slimhinnen i strupehodet, spiserøret, magen, livmoren og andre organer.

Radiografi - registrering av dynamikken i akkumulering og omfordeling av det introduserte radioaktive stoffet av kroppen. Den brukes til å studere raske prosesser, som blodsirkulasjon, ventilasjon av lungene, etc.

Helkroppsradiometri - utført ved hjelp av en spesiell teller. Metoden er designet for å studere metabolismen av proteiner, vitaminer, funksjonen til mage-tarmkanalen, samt å studere kroppens naturlige radioaktivitet og dens forurensning med radioaktive nedbrytningsprodukter.

Skanning og scintigrafi er designet for å få bilder av organer som selektivt konsentrerer stoffet. Det resulterende bildet av distribusjonen og akkumuleringen av radionuklidet gir en ide om topografien, formen og størrelsen på organet, samt tilstedeværelsen av patologiske foci i det.

Bestemmelse av radioaktiviteten til biologiske prøver - designet for å studere kroppens funksjon. Den absolutte eller relative radioaktiviteten til urin, blodserum, spytt osv. vurderes.

Radioisotopstudie in vitro - bestemmelse av konsentrasjonen av hormoner og andre biologisk aktive stoffer i blodet. Samtidig introduseres ikke radionuklider og merkede forbindelser i kroppen; all analyse er basert på in vitro-data.

Hver diagnostisk test er basert på deltakelse av radionuklider i kroppens fysiologiske prosesser. Medikamenter som sirkulerer sammen med blodet og lymfen, beholdes midlertidig i visse organer, hastigheten og retningen deres er fastsatt, på grunnlag av hvilken en klinisk mening er laget.

I gastroenterologi lar dette deg utforske funksjonen, posisjonen og størrelsen til spyttkjertlene, milten og tilstanden til mage-tarmkanalen. Ulike aspekter av leveraktivitet og blodsirkulasjonstilstanden bestemmes: skanning og scintigrafi gir en ide om fokale og diffuse endringer i kronisk hepatitt, skrumplever, echinococcosis og ondartede neoplasmer. Når scintigrafi av bukspyttkjertelen, mottar bildet, analysere inflammatoriske og volumetriske endringer. Ved hjelp av merket mat studeres funksjonene til magen og tolvfingertarmen ved kronisk gastroenteritt, magesår.

I hematologi hjelper radioisotopdiagnostikk til å etablere levetiden til røde blodceller, for å bestemme anemi. I kardiologi spores bevegelsen av blod gjennom karene og hulrommene i hjertet: av arten av distribusjonen av stoffet i dets sunne og berørte områder, er det gjort en rimelig konklusjon om tilstanden til myokardiet. Viktige data for diagnose av hjerteinfarkt er gitt ved sciptigrafi - et bilde av hjertet med områder med nekrose. Radiokardiografiens rolle i gjenkjennelsen av medfødte og ervervede hjertefeil er stor. Ved hjelp av en spesiell enhet - et gammakamera, hjelper det å se hjertet og store kar i arbeid.

I nevrologi brukes en radioisotopteknikk for å oppdage hjernesvulster, deres natur, lokalisering og prevalens. Renografi er den mest fysiologiske testen for nyresykdommer: bilde av organet, dets plassering, funksjon.

Fremkomsten av radioisotopteknologi har åpnet for nye muligheter for onkologi. Radionuklider som selektivt akkumuleres i svulster har gjort det mulig å diagnostisere primære kreftformer i lungene, tarmene, bukspyttkjertelen, lymfe- og sentralnervesystemet, siden selv små neoplasmer oppdages. Dette lar deg evaluere effektiviteten av behandlingen og identifisere tilbakefall. Dessuten fanges scintigrafiske tegn på benmetastaser 3-12 måneder tidligere enn røntgen.

I pulmonologi "hører" disse metodene ekstern respirasjon og lungeblodstrøm; i endokrinologi "ser" de konsekvensene av brudd på jod og annen metabolisme, beregner konsentrasjonen av hormoner - resultatet av aktiviteten til de endokrine kjertlene.

Alle studier utføres kun i radioisotopdiagnostiske laboratorier av spesialutdannet personell. Strålingssikkerheten ivaretas ved beregning av den optimale aktiviteten til det injiserte radionuklidet. Stråledosene til pasienten er tydelig regulert.

I denne studien blir en røntgenstråle som passerer gjennom et organ og vev absorbert av dem i ulik grad og blir ujevn ved utgangen. Derfor, når den så treffer skjermen eller filmen, forårsaker den effekten av en skyggeeksponering, bestående av lyse og mørkere deler av kroppen.

Ved radiologiens begynnelse var dens omfang begrenset til åndedrettsorganene og skjelettet. I dag er utvalget mye bredere: gastrointestinale, galle- og urinveier, nyrer, blod- og lymfekar osv.

Hovedoppgavene til røntgendiagnostikk: å fastslå om pasienten har noen sykdom og å identifisere dens kjennetegn for å skille fra andre patologiske prosesser; nøyaktig bestemme plasseringen og omfanget av lesjonen, tilstedeværelsen av komplikasjoner; vurdere pasientens generelle tilstand.

Organene og vevet i kroppen skiller seg fra hverandre i tetthet og evne til røntgenoverføring. Så vel, bein og ledd, lunger, hjerte er synlige. Når røntgenstråler av mage-tarmkanalen, lever, nyrer, bronkier, blodårer, hvis naturlige kontrast er utilstrekkelig, tyr de til kunstige, spesielt introduserer ufarlige røntgentette stoffer i kroppen. Disse inkluderer bariumsulfat, organiske jodforbindelser. De tas oralt (når magen undersøkes), injiseres i blodet intravenøst ​​(med urografi av nyrene og urinveiene) eller direkte inn i organets hulrom (for eksempel med bronkografi).

Indikasjoner for røntgenundersøkelse er ekstremt brede. Valget av den optimale metoden bestemmes av den diagnostiske oppgaven i hvert enkelt tilfelle. De starter vanligvis med røntgen eller røntgen.

Fluoroskopi er mottak av et røntgenbilde på skjermen, spiste ikke) "- på, det kan brukes overalt hvor det er et røntgendiagnostisk apparat. Det lar deg undersøke organer i prosessen med arbeidet deres - respiratorisk bevegelser av mellomgulvet, sammentrekning av hjertet, peristaltikk i spiserøret, magen, tarmene Du kan også visuelt bestemme den relative plasseringen av organer, lokalisering og forskyvning av patologiske formasjoner Under kontroll av fluoroskopi utføres mange diagnostiske og terapeutiske manipulasjoner, for eksempel vaskulær kateterisering.

Den lavere oppløsningen enn radiografi og manglende evne til objektivt å dokumentere resultatene reduserer imidlertid verdien av metoden.

Radiografi - å få et fast bilde av hvilken som helst del av kroppen ved hjelp av røntgenstråler på et materiale som er følsomt for det, vanligvis på fotografisk film. Det er den ledende metoden for å studere osteoartikulært apparat, lunger, hjerte og mellomgulv. Fordelene inkluderer bildedetaljer, tilstedeværelsen av et røntgenbilde som kan lagres i lang tid for sammenligning med tidligere og etterfølgende røntgenbilder. Strålebelastningen på pasienten er mindre enn ved fluoroskopi.

For å få ytterligere informasjon om organet som studeres, tyr de til spesielle røntgenmetoder, for eksempel fluorografi, tomografi, elektroroentgenografi, etc., basert på deres tekniske midler.

Elektroroentgenografi er prinsippet for å få et røntgenbilde på vanlig papir.

Fluorografi - fotografering av et røntgenbilde fra en skjerm til en mindre film, utført ved hjelp av spesielle enheter. Den brukes til masseundersøkelser av organene i brysthulen, brystkjertler, paranasale bihuler, etc.

Tomografi - lagdelt røntgenundersøkelse. På tomogrammet oppnås et klart bilde av en del av kroppen eller organet "i snitt". Det er veldig viktig i studiet av lunger, bein og ledd, lever, nyrer, etc.

Metoder som kolegrafi, urografi, angiografi, etc. designet for å studere et system eller organ etter dets kunstige kontrast. De brukes i henhold til strenge indikasjoner bare i tilfeller der enklere metoder ikke gir de nødvendige diagnostiske resultatene.

I noen tilfeller krever røntgenundersøkelse foreløpig forberedelse av pasienten for å sikre kvaliteten på undersøkelsen, redusere ubehaget forbundet med den, eller forhindre utvikling av komplikasjoner. Så, endetarmen er alltid frigjort fra avføring, utnevne. avføringsmidler, rensende klyster. Før du punkterer et kar eller en kanal, er lokalbedøvelse nødvendig. For å redusere kroppens følsomhet for visse røntgengjennomtette stoffer, tas de i kombinasjon med desensibiliserende midler. Noen ganger brukes medikamenter for å identifisere den funksjonelle tilstanden til et organ. For eksempel morfin, prozerin for å stimulere gastrisk motilitet. Sekretin, kolecystokinin for akselerert tømming av galleblæren og kontrastering av gallegangene.

En kombinasjon av røntgenundersøkelse med radioisotop, endoskopi, ultralyd, termografi og andre metoder er lovende.

Komplikasjoner, som følge av røntgenundersøkelse, observeres relativt sjelden. Disse inkluderer allergiske reaksjoner, akutt pustebesvær, blodtrykksfall, hjertesykdommer osv. Dette skjer vanligvis under studien eller innen de første 30 minuttene etter at den er fullført. Kontinuerlig medisinsk overvåking av pasientens tilstand er viktig, samt yting av akutt medisinsk behandling om nødvendig.

Rheografi av ekstremitetene brukes til sykdommer i perifere kar, ledsaget av endringer i deres tone, elastisitet, innsnevring eller fullstendig blokkering av arteriene. Et reogram registreres fra symmetriske seksjoner av begge lemmer, på hvilke elektroder av samme område, 1020 mm brede, er påført. For å finne ut de adaptive evnene til det vaskulære systemet, brukes tester med nitroglyserin, fysisk aktivitet og kulde.

Rehepatografi er en studie av blodstrømmen i leveren. Ved å registrere svingninger i den elektriske motstanden til dets vev, gjør det det mulig å bedømme prosessene som skjer i leverens vaskulære system: blodfylling, lesjoner, spesielt ved akutt og kronisk hepatitt og skrumplever.

Det utføres på tom mage, med pasienten liggende på ryggen, i noen tilfeller etter en farmakologisk belastning (papaverin, aminofillin, nosh-pa).

Reokardiografi er en studie av hjerteaktivitet av dynamikken til blodfylling av store kar under hjertesyklusen.

Reopulmonografi - består i å registrere den elektriske motstanden til lungevev, brukes til bronko-pulmonal patologi. Det er spesielt viktig ved kirurgi, siden et reopulmonogram kan tas fra hvilken som helst del av lungen direkte under operasjonen. Dette er nødvendig i tilfeller der den preoperative undersøkelsen ikke tillater å gi en konklusjon med tilstrekkelig nøyaktighet om tilstanden til lungesegmentene som grenser til de berørte, og det er nødvendig å avklare det forventede reseksjonsvolumet.

Rheoencephalography - bestemmer tonen og elastisiteten til hjernens kar, og måler deres motstand mot høyfrekvent strøm, svak i styrke og spenning. Det lar deg også bestemme blodfyllingen av hjernen, diagnostisere arten og lokaliseringen av dens lesjoner, gir et godt resultat i vaskulære sykdommer, spesielt i cerebral aterosklerose. I den akutte perioden av et slag hjelper det å etablere den iskemiske naturen til sirkulasjonsforstyrrelser eller tromboembolisk hjerneinfarkt. Reoencefalografi er lovende for hjerneskader, dens svulster, epilepsi, migrene, etc. Denne metoden brukes i studiet av fosterets hemodynamikk under fødsel.

Termografi. Metode for registrering av infrarød stråling fra overflaten av menneskekroppen. Det brukes i onkologi for differensialdiagnose av svulster i bryst-, spytt- og skjoldbruskkjertelen, beinsykdommer, kreftmetastaser i bein og bløtvev.

Det fysiologiske grunnlaget for termografi er en økning i intensiteten av termisk stråling over patologiske foci på grunn av en økning i blodtilførsel og metabolske prosesser i dem. En reduksjon i blodstrømmen i vev og organer reflekteres av "fading" av deres termiske felt.

Forberedelse av pasienten sørger for utelukkelse i ti dager av å ta hormonelle medisiner, medisiner som påvirker vaskulær tone og påføring av eventuelle salver. Termografi av abdominale organer utføres på tom mage, og av brystkjertlene - på den 8-10 dagen av menstruasjonssyklusen. Det er ingen kontraindikasjoner, studien kan gjentas mange ganger. Det brukes sjelden som en uavhengig diagnostisk metode, det er nødvendig å sammenligne det med dataene fra den kliniske og radiologiske undersøkelsen av pasienten.

Produsert ved hjelp av spesielle enheter - computertomografi med et roterende røntgenrør, som beveger seg rundt et stasjonært objekt, "linje for linje" undersøker hele kroppen eller deler av den. Siden menneskelige organer og vev absorberer røntgenstråling i ulik grad, ser bildet deres ut som "slag" - absorpsjonskoeffisienten satt av datamaskinen for hvert punkt i det skannede laget. Computertomografer lar deg velge lag fra 2 til 10 mm med en skannehastighet på ett lag på 2-5 sekunder, med umiddelbar bildegjengivelse i svart-hvitt eller farger.

Dataforskning utføres som regel i posisjonen til pasienten som ligger på ryggen. Det er ingen kontraindikasjoner, det tolereres lett, så det kan utføres på poliklinisk basis, så vel som for alvorlig syke pasienter. Lar deg utforske alle deler av kroppen: hode, nakke, brystorganer, mage, ryggmarg, brystkjertler, ryggrad, bein og ledd.

Computertomografi av hodet gjøres etter en fullstendig klinisk undersøkelse av en pasient med mistenkt skade på sentralnervesystemet. Med en traumatisk hjerneskade oppdages brudd i beinene i skallen, blødninger, blåmerker og hjerneødem. Ved hjelp av metoden er det mulig å oppdage misdannelser av blodkar - aneurismer. I hjernesvulster bestemmes deres plassering, kilden til vekst og utbredelsen av svulsten identifiseres.

Ved undersøkelse av brystorganene er mediastinum, hovedkarene, hjertet, samt lungene og lymfeknuter tydelig synlige.

Når man undersøker organene i bukhulen og retroperitonealrommet, kan et bilde av milten, leveren, bukspyttkjertelen og nyrene fås (studiet av nyrene er mer informativt med kunstig kontrast).

Datatomografi er trygt og gir ikke komplikasjoner. Ved å supplere dataene fra kliniske og radiologiske studier, lar det deg få mer fullstendig informasjon om organene.

Den brukes til å gjenkjenne sykdommen, for å overvåke dynamikken i prosessen og evaluere resultatene av behandlingen. På grunn av sikkerheten (muligheten for flere studier), har ultralyddiagnostikk blitt utbredt.

Krever vanligvis ingen spesiell forberedelse av pasienten. Undersøkelse av abdominale organer utføres hovedsakelig om morgenen på tom mage, kvinnelige kjønnsorganer, prostata og blære - med full blære. For bedre kontakt av ultralydsensoren med overflaten av kroppen, smøres huden med en spesiell gel.

Ultralyddiagnostikk lar deg få viktig informasjon om tilstanden til ulike organer - leveren, bukspyttkjertelen, milten, nyrene, blæren, prostata, binyrene, skjoldbruskkjertelen, etc. defekter, etablere en ikke-utviklende graviditet, fullstendig eller ufullstendig spontanabort.

Det er også mulig å diagnostisere gynekologiske sykdommer: myom og svulster i livmoren, cyster og svulster i eggstokkene.

Ultralydundersøkelse er indisert i alle tilfeller, hvis en form for formasjon palperes i bukhulen, er det spesielt viktig for å gjenkjenne ondartede svulster i fordøyelsesorganene. Noen akutte sykdommer som krever akutt kirurgisk inngrep er lett diagnostisert, for eksempel akutt kolecystitt, akutt pankreatitt, vaskulær trombose, etc. Sonografi lar deg nesten alltid raskt identifisere den mekaniske naturen til gulsott og nøyaktig bestemme årsaken.

I studiet av hjertet innhentes informasjon om funksjonene i dets struktur og dynamikken til sammentrekninger, om medfødte og ervervede defekter, myokardskade, koronarsykdom, perikarditt og andre sykdommer i det kardiovaskulære systemet. Ultralyd brukes til å evaluere pumping, hjertefunksjon, for å overvåke virkningen av legemidler, for å studere koronar sirkulasjon og er den samme pålitelige metoden for blodløs diagnose som elektrokardiografi og røntgen av thorax.

Enheter av puls-Doppler-typen registrerer blodstrømningshastigheten i dypt beliggende hovedkar (aorta, inferior vena cava, nyrekar, etc.), avslører obstruksjon av perifere kar - trombose eller kompresjonssoner, samt utslettende endarteritt.

Ultralyddiagnostikk gjør det mulig å visuelt representere øyeeplets indre strukturer selv i tilfeller av opasitet av mediet, lar deg måle tykkelsen på linsen, lengden på øyeaksene, oppdage netthinne- og årehinneavløsning, glassopasitet , Fremmedlegemer. Den brukes til å beregne den optiske kraften til en kunstig linse, for å overvåke utviklingen av nærsynthet.

Ultralydmetoden er enkel og rimelig, har ingen kontraindikasjoner og kan brukes gjentatte ganger, selv i løpet av dagen, dersom pasientens tilstand krever det. Den innhentede informasjonen supplerer dataene for datatomografi, røntgen og radioisotopdiagnostikk, og bør sammenlignes med pasientens kliniske tilstand.

Produsert ved mistanke om sykdommer i urinveiene, vanligvis etter deres oversiktsbilde og om mulig etter ultralyd eller radioisotopskanning. Kontraindisert ved akutte lesjoner i lever og nyrer, med hjerteinfarkt.

For å få et godt bilde er det nødvendig med forberedelse av pasienten, som består i å følge en diett og tømme tarmene. Kvelden før la de et rensende klyster, 10-20 minutter før undersøkelsen - et andre klyster, så tar de et oversiktsbilde. Den vurderer tarmens beredskap og pasienten injiseres med røntgentette stoffer. Antall bilder og tidspunktet for deres utførelse avhenger av sykdommens natur og formålet med studien.

Urografi har stor diagnostisk verdi ved urolithiasis: lokalisering av steinen, funksjonstilstanden til den berørte og sunne nyren, urinveiene. Metoden er ganske informativ for nyreskader, inflammatoriske sykdommer, tuberkulose i urinsystemet. I tillegg lar det deg bedømme endringer i de nedre urinveiene med svulster, divertikler i blæren, for å identifisere prostataadenom.

Med urografi er komplikasjoner assosiert med overfølsomhet overfor røntgentette stoffer mulig.

Fonokardiogramregistrering utføres i et spesialutstyrt isolert rom, hvor du kan skape fullstendig stillhet. Legen bestemmer punktene på brystet, hvorfra opptaket deretter gjøres ved hjelp av en mikrofon. Posisjonen til pasienten under registreringen er horisontal. Bruk av fonokardiografi for dynamisk overvåking av pasientens tilstand øker påliteligheten av diagnostiske konklusjoner og gjør det mulig å evaluere effektiviteten av behandlingen.

Absolutte kontraindikasjoner mot kolegrafi er akutte sykdommer i lever og nyrer, intoleranse mot jodpreparater. I forberedelsesperioden bør pasienter følge en diett som begrenser produkter som fremmer gassdannelse. Personer som er utsatt for allergiske reaksjoner foreskrives antihistaminer i tre dager. På studiedagens morgen er mat, røyking og medisiner forbudt. Ved langsom intravenøs administrering av et røntgentett stoff reduseres muligheten for bivirkninger.

Ved analyse av hologrammer etableres posisjonen, formen, konturene, dimensjonene og strukturen til skyggen av gallekanalene og galleblæren, med spesiell oppmerksomhet på tilstedeværelsen av fyllingsdefekter i dem, oftest forårsaket av steiner. For å studere galleblærens motoriske funksjon, får pasienten spise to rå eggeplommer, og varigheten av sammentrekningen av galleblæren og tidspunktet for utbruddet av dens avslapning registreres.

Elektrokardiogrammet bestemmer frekvensen og rytmen til hjerteaktivitet (varighet, lengde, form på tenner og intervaller). Noen patologiske tilstander analyseres også, for eksempel fortykkelse av veggene i en eller annen del av hjertet, hjerterytmeforstyrrelse. Det er mulig å diagnostisere angina pectoris, koronar hjertesykdom, hjerteinfarkt, myokarditt, perikarditt.

Noen medikamenter (hjerteglykosider, diuretika, cordarone, etc.) påvirker elektrokardiogramavlesningene, som lar deg individuelt velge medisiner for behandling av pasienten.

Fordelene med metoden - ufarlighet og muligheten for bruk under alle forhold - bidro til dens utbredte introduksjon i praktisk medisin.

Under innspillingen av elektroencefalografi sitter forsøkspersonen tilbakelent i en spesiell komfortabel stol eller, i en alvorlig tilstand, ligger på en sofa med en lett hevet hodegjerde. Før studien blir pasienten advart om at opptaksprosedyren er ufarlig, smertefri, varer ikke mer enn 20-25 minutter, at det er viktig å lukke øynene og slappe av i musklene. Bruk tester med åpning og lukking av øynene, med irritasjon av lys og lyd. Elektroencefalogramavlesninger for enhver sykdom bør korreleres med kliniske undersøkelsesdata.

Metoden er viktig for tidlig diagnostisering av precancerøse sykdommer og svulster av ulik lokalisering på de tidlige stadiene av deres utvikling, samt for deres differensiering fra sykdommer av inflammatorisk natur.

Fiberoptikk har åpnet store muligheter for endoskopi. Fleksibiliteten til optiske fibre og evnen til å overføre bilder og lys langs en buet bane gjorde fiberskopet fleksibelt og enkelt å kontrollere. Dette reduserte faren for forskning og inkluderte tarmene, kvinnelige kjønnsorganer, blodårer i omfanget av objektene.

Endoskopiske metoder brukes også til terapeutiske formål: fjerning av polypper, lokal administrering av legemidler, disseksjon av cicatricial stenoser, stopp av indre blødninger, utvinning av steiner og fremmedlegemer.

Fordelen med metoden er dens høye følsomhet i bildet av bløtvev, samt høy oppløsning, opptil brøkdeler av en millimeter. Lar deg få et bilde av orgelet som studeres i hvilken som helst seksjon og rekonstruere deres volumetriske bilder.