Legenes bidrag til utviklingen av fysikk. Vitenskapelig oppdagelse: lærte å gjøre brune øyne til blå

I det 21. århundre er det vanskelig å holde tritt med vitenskapelig fremgang. De siste årene har vi lært å dyrke organer i laboratorier, kunstig kontrollere nerveaktiviteten og funnet opp kirurgiske roboter som kan utføre komplekse operasjoner.

Som du vet, for å se inn i fremtiden, må du huske fortiden. Introduserer syv store vitenskapelige oppdagelser innen medisin som sparte millioner. menneskeliv.

Kroppens anatomi

Nå regnes den store vitenskapsmannen som grunnleggeren av vitenskapelig anatomi, kratere på månen er oppkalt etter ham, frimerker er trykt med bildet hans i Ungarn og Belgia, og i løpet av hans levetid, for resultatene av sitt harde arbeid, slapp han mirakuløst unna inkvisisjonen .

Vaksinasjon

Den engelske legen Edward Jenner, siden 1803 leder av vaksinasjonshytta for kopper i byen ved Themsen, utviklet verdens første vaksine mot "Guds forferdelige straff" - kopper. Ved å inokulere kusykdomsviruset, som er ufarlig for mennesker, ga han immunitet til pasientene sine.

Anestesimedisiner

De første eksperimentene med anestetika - lystgass og eterisk gass - ble lansert først på 1800-tallet. En revolusjon i kirurgenes bevissthet skjedde 16. oktober 1986, da en amerikansk tannlege, Thomas Morton, trakk ut en tann fra en pasient ved å bruke eterbedøvelse.

Røntgenstråler

Dette vitenskapelige gjennombruddet, uten hvilket ingen nå kan forestille seg arbeidet medisinsk institusjon, hjelper med å identifisere mange sykdommer - fra brudd til ondartede svulster. Røntgenstråler brukes til strålebehandling.

Blodtype og Rh-faktor

Den fremtidige professoren og nobelprisvinneren beviste at blodtypen er arvelig og varierer i egenskapene til røde blodceller. Deretter ble det mulig å bruke donerte blodå helbrede sårede og forynge de syke - som nå er vanlig medisinsk praksis.

Penicillin

Palmen i oppdagelsen av viktig medisinsk stoff tilhører den britiske bakteriologen Alexander Fleming, som helt tilfeldig oppdaget at en muggsopp hadde drept bakterier i en petriskål som lå i en vask i laboratoriet. Arbeidet hans ble videreført av Howard Florey og Ernst Boris, og isolerte penicillin i renset form og satte det i masseproduksjon.

Insulin

Oppdagelsene ovenfor er utgangspunktet for alle videre fremskritt innen medisin. Imidlertid er det verdt å huske at alle lovende muligheter er åpne for menneskeheten takket være allerede etablerte fakta og verkene til våre forgjengere. Redaktørene av nettstedet inviterer deg til å møte de mest kjente forskerne i verden.

Betingede reflekser

Ivan Petrovich Pavlov studerte betingede og ubetingede menneskelige reflekser

Hvis en betinget refleks bare forsterkes noen få ganger, forsvinner den raskt. Det krever nesten like mye innsats å restaurere den som under den første produksjonen.
Abonner på vår kanal i Yandex.Zen

De viktigste oppdagelsene i medisinens historie

1. Menneskelig anatomi (1538)

Andreas Vesalius analyserer menneskekropper basert på obduksjoner, og gir detaljert informasjon om menneskelig anatomi og tilbakeviser ulike tolkninger om dette emnet. Vesalius mener at forståelse av anatomi er avgjørende for å utføre operasjoner, så han analyserer menneskelige kadavere (uvanlig for tiden).

Hans anatomiske diagrammer av sirkulasjons- og nervesystemene, skrevet som en standard for å hjelpe elevene hans, ble kopiert så ofte at han ble tvunget til å publisere dem for å beskytte deres autentisitet. I 1543 publiserte han De Humani Corporis Fabrica, som markerte begynnelsen på fødselen av anatomivitenskapen.

2. Blodsirkulasjon (1628)

William Harvey oppdager at blod sirkulerer i hele kroppen og navngir hjertet som organet som er ansvarlig for blodsirkulasjonen. Hans banebrytende arbeid, en anatomisk skisse av hjertet og blodsirkulasjonen hos dyr, publisert i 1628, dannet grunnlaget for moderne fysiologi.

3. Blodgrupper (1902)

Kapril Landsteiner

Den østerrikske biologen Karl Landsteiner og hans gruppe oppdager fire blodtyper hos mennesker og utvikler et klassifiseringssystem. Kunnskap om de forskjellige blodtypene er avgjørende for å utføre sikre blodoverføringer, noe som nå er vanlig praksis.

4. Anestesi (1842–1846)

Noen forskere har oppdaget at visse kjemikalier kan brukes som anestesi, slik at operasjoner kan utføres uten smerte. De første forsøkene med bedøvelsesmidler – lystgass (lattergass) og svovelsyre – begynte å bli brukt på 1800-tallet, hovedsakelig av tannleger.

5. Røntgenstråler (1895)

Wilhelm Roentgen oppdager ved et uhell røntgenstråler mens han utfører eksperimenter med katodestråleutslipp (elektronutkast). Han legger merke til at strålene er i stand til å trenge gjennom det ugjennomsiktige sorte papiret som er pakket rundt katodestrålerøret. Dette får blomstene som ligger på det tilstøtende bordet til å gløde. Oppdagelsen hans revolusjonerte feltene fysikk og medisin, og ga ham den første Nobelprisen i fysikk noensinne i 1901.

6. Germ Theory (1800)

Den franske kjemikeren Louis Pasteur mener at noen mikrober er sykdomsfremkallende agenser. Samtidig forblir opprinnelsen til sykdommer som kolera, miltbrann og rabies et mysterium. Pasteur formulerte kimteorien, og antydet at disse sykdommene og mange andre var forårsaket av tilsvarende bakterier. Pasteur kalles "bakteriologiens far" fordi arbeidet hans ble terskelen for ny vitenskapelig forskning.

7. Vitaminer (tidlig på 1900-tallet)

Frederick Hopkins og andre oppdaget at noen sykdommer forårsaket av mangel på visse næringsstoffer, som senere fikk navnet vitaminer. I eksperimenter med ernæring på laboratoriedyr beviser Hopkins at disse "ernæringsmessige hjelpefaktorene" er viktige for helsen.

Utdanning er et av grunnlaget for menneskelig utvikling. Bare takket være det faktum at menneskeheten fra generasjon til generasjon ga videre sin empiriske kunnskap, for tiden vi kan nyte fordelene av sivilisasjonen, leve i en viss overflod og uten ødeleggende rase- og stammekriger for tilgang til ressursene til tilværelsen.
Utdanning har også trengt inn på Internett. Et av utdanningsprosjektene het Otrok.

=============================================================================

8. Penicillin (1920-1930-tallet)

Alexander Fleming oppdaget penicillin. Howard Florey og Ernst Boris isolerte det i sin rene form, og skapte et antibiotikum.

Flemings oppdagelse skjedde helt ved et uhell, han la merke til at mugg hadde drept bakterier av en bestemt prøve i en petriskål som bare lå rundt i laboratorievasken. Fleming isolerer et eksemplar og kaller det Penicillium notatum. I påfølgende eksperimenter bekreftet Howard Florey og Ernst Boris penicillinbehandling av mus med bakterielle infeksjoner.

9. Svovelholdige preparater (1930)

Gerhard Domagk oppdager at Prontosil, et oransje-rødt fargestoff, er effektivt til å behandle infeksjoner forårsaket av bakterien vanlig streptokokk. Denne oppdagelsen åpner for syntese av kjemoterapimedisiner (eller "vidundermedisiner") og spesielt produksjon av sulfonamidmedisiner.

10. Vaksinasjon (1796)

Edward Jenner, en engelsk lege, gjennomfører den første vaksinasjonen mot kopper, etter å ha fastslått at kukoppvaksinasjon gir immunitet. Jenner formulerte sin teori etter å ha lagt merke til at pasienter som jobber med store kveg og kom i kontakt med en ku uten å få kopper under en epidemi i 1788.

11. Insulin (1920)

Frederick Banting og kollegene hans oppdaget hormonet insulin, som hjelper til med å balansere blodsukkernivået hos diabetikere og lar dem leve normale liv. Før oppdagelsen av insulin var det umulig å redde diabetespasienter.

12. Oppdagelse av onkogener (1975)

13. Oppdagelsen av det humane retroviruset HIV (1980)

Forskerne Robert Gallo og Luc Montagnier oppdaget hver for seg et nytt retrovirus, senere kalt HIV (humant immunsviktvirus), og klassifiserte det som årsaken til AIDS (ervervet immunsviktsyndrom).

Fysikk er en av de viktigste vitenskapene mennesket har studert. Dens tilstedeværelse er merkbar på alle områder av livet, noen ganger endrer oppdagelser til og med historiens gang. Dette er grunnen til at store fysikere er så interessante og betydningsfulle for mennesker: deres arbeid er relevant selv mange århundrer etter deres død. Hvilke forskere bør du kjenne først?

Andre-Marie Ampère

Den franske fysikeren ble født inn i familien til en forretningsmann fra Lyon. Foreldrenes bibliotek var fullt av verk av ledende vitenskapsmenn, forfattere og filosofer. Siden barndommen var Andre glad i å lese, noe som hjalp ham med å få dyp kunnskap. I en alder av tolv hadde gutten allerede studert det grunnleggende om høyere matematikk, og året etter presenterte han arbeidet sitt for Lyon Academy. Han begynte snart å gi privattimer, og fra 1802 jobbet han som lærer i fysikk og kjemi, først i Lyon og deretter ved Ecole Polytechnique i Paris. Ti år senere ble han valgt til medlem av Vitenskapsakademiet. Navnene på store fysikere er ofte forbundet med konsepter som de viet livet til å studere, og Ampere er intet unntak. Han jobbet med problemer med elektrodynamikk. Enheten for elektrisk strøm måles i ampere. I tillegg var det vitenskapsmannen som introduserte mange av begrepene som fortsatt brukes i dag. For eksempel er dette definisjonene av "galvanometer", "spenning", "elektrisk strøm" og mange andre.

Robert Boyle

Mange store fysikere utførte sitt arbeid i en tid da teknologi og vitenskap praktisk talt var i sin spede begynnelse, og til tross for dette oppnådde suksess. For eksempel en innfødt i Irland. Han var engasjert i en rekke fysiske og kjemiske eksperimenter, og utviklet atomteorien. I 1660 klarte han å oppdage loven om endringer i volumet av gasser avhengig av trykk. Mange av de store på hans tid hadde ingen anelse om atomer, men Boyle var ikke bare overbevist om deres eksistens, men dannet også flere konsepter relatert til dem, for eksempel "elementer" eller "primærlegemer." I 1663 klarte han å finne opp lakmus, og i 1680 var han den første som foreslo en metode for å få fosfor fra bein. Boyle var medlem av Royal Society of London og etterlot seg mange vitenskapelige arbeider.

Niels Bohr

Ofte viste store fysikere seg å være betydelige forskere på andre felt. Niels Bohr var for eksempel også kjemiker. Et medlem av Det Kongelige Danske Videnskabs Selskab og en ledende vitenskapsmann i det tjuende århundre, Niels Bohr ble født i København, hvor han mottok sin høyere utdanning. I noen tid samarbeidet han med de engelske fysikerne Thomson og Rutherford. Bohrs vitenskapelige arbeid ble grunnlaget for etableringen av kvanteteori. Mange store fysikere arbeidet senere i retningene som opprinnelig ble skapt av Niels, for eksempel innen noen områder av teoretisk fysikk og kjemi. De færreste vet det, men han var også den første vitenskapsmannen som la grunnlaget periodisk system elementer. På 1930-tallet gjort mange viktige funn innen atomteori. For sine prestasjoner ble han tildelt Nobelprisen i fysikk.

Max Born

Mange store fysikere kom fra Tyskland. For eksempel ble Max Born født i Breslau, sønn av en professor og en pianist. Siden barndommen var han interessert i fysikk og matematikk og gikk inn på universitetet i Göttingen for å studere dem. I 1907 forsvarte Max Born sin avhandling om bærekraft elastiske kropper. Som andre store fysikere på den tiden, som Niels Bohr, samarbeidet Max med Cambridge-spesialister, nemlig Thomson. Born ble også inspirert av Einsteins ideer. Max studerte krystaller og utviklet flere analytiske teorier. I tillegg skapte Born det matematiske grunnlaget for kvanteteori. Som andre fysikere, den store Patriotisk krig antimilitaristen Bourne ville kategorisk ikke, og i løpet av kampårene måtte han emigrere. Deretter vil han fordømme utviklingen av atomvåpen. For alle sine prestasjoner mottok Max Born Nobelprisen og ble også tatt opp i mange vitenskapelige akademier.

Galileo Galilei

Noen store fysikere og deres oppdagelser er assosiert med feltet astronomi og naturvitenskap. For eksempel Galileo, den italienske forskeren. Mens han studerte medisin ved universitetet i Pisa, ble han kjent med Aristoteles' fysikk og begynte å lese gamle matematikere. Fascinert av disse vitenskapene, droppet han ut av skolen og begynte å skrive "Little Scales" - et verk som hjalp til med å bestemme massen av metalllegeringer og beskrev tyngdepunktene til figurer. Galileo ble kjent blant italienske matematikere og fikk en stilling ved avdelingen i Pisa. Etter en tid ble han hofffilosofen til hertugen av Medici. I sine arbeider studerte han prinsippene for likevekt, dynamikk, fall og bevegelse av kropper, samt styrken til materialer. I 1609 bygde han det første teleskopet med tre ganger forstørrelse, og deretter med trettito ganger forstørrelse. Observasjonene hans ga informasjon om månens overflate og størrelsen på stjerner. Galileo oppdaget månene til Jupiter. Oppdagelsene hans skapte en sensasjon i vitenskapelig felt. Den store fysikeren Galileo var lite godkjent av kirken, og dette avgjorde holdningen til ham i samfunnet. Likevel fortsatte han arbeidet sitt, som ble årsaken til oppsigelsen til inkvisisjonen. Han måtte gi opp læren sin. Men fortsatt, noen år senere, ble avhandlinger om jordens rotasjon rundt solen, opprettet på grunnlag av ideene til Copernicus, publisert: med forklaringen at dette bare er en hypotese. Dermed ble forskerens viktigste bidrag bevart for samfunnet.

Isaac Newton

Oppfinnelsene og uttalelsene til store fysikere blir ofte en slags metaforer, men legenden om eplet og tyngdeloven er den mest kjente av alle. Alle er kjent med helten i denne historien, ifølge hvilken han oppdaget tyngdeloven. I tillegg utviklet forskeren integral- og differensialregning, ble oppfinneren av det reflekterende teleskopet og skrev mange grunnleggende arbeider om optikk. Moderne fysikere anser ham som skaperen av klassisk vitenskap. Newton ble født inn i en fattig familie, studerte på en enkel skole og deretter på Cambridge, mens han jobbet som tjener for å betale for studiene. Allerede i de første årene kom det ideer til ham som i fremtiden skulle bli grunnlaget for oppfinnelsen av kalkulussystemer og oppdagelsen av tyngdeloven. I 1669 ble han foreleser ved avdelingen, og i 1672 - medlem av Royal Society of London. I 1687 ble det viktigste verket kalt "Prinsipper" publisert. For sine uvurderlige prestasjoner ble Newton gitt adel i 1705.

Christiaan Huygens

Som mange andre flotte mennesker, var fysikere ofte talentfulle på forskjellige felt. For eksempel Christiaan Huygens, hjemmehørende i Haag. Faren hans var diplomat, vitenskapsmann og forfatter; sønnen hans fikk en utmerket utdanning innen det juridiske feltet, men ble interessert i matematikk. I tillegg snakket Christian utmerket latin, kunne danse og ri på hest og spilte musikk på lutt og cembalo. Allerede som barn klarte han å bygge seg selv og jobbet med det. I løpet av universitetsårene korresponderte Huygens med den parisiske matematikeren Mersenne, noe som i stor grad påvirket den unge mannen. Allerede i 1651 publiserte han et verk om kvadratisering av sirkelen, ellipsen og hyperbelen. Arbeidet hans tillot ham å få et rykte som en utmerket matematiker. Så ble han interessert i fysikk og skrev flere arbeider om kolliderende kropper, som alvorlig påvirket ideene til hans samtidige. I tillegg ga han bidrag til optikk, designet et teleskop og skrev til og med en oppgave om pengespillberegninger knyttet til sannsynlighetsteori. Alt dette gjør ham til en fremragende skikkelse i vitenskapens historie.

James Maxwell

Store fysikere og deres oppdagelser fortjener all interesse. Dermed oppnådde James Clerk Maxwell imponerende resultater som alle burde gjøre seg kjent med. Han ble grunnleggeren av teoriene om elektrodynamikk. Forskeren ble født inn i en adelig familie og ble utdannet ved universitetene i Edinburgh og Cambridge. For sine prestasjoner ble han tatt opp i Royal Society of London. Maxwell åpnet Cavendish Laboratory, som var utstyrt med siste ord teknikker for å utføre fysiske eksperimenter. Under arbeidet hans studerte Maxwell elektromagnetisme, kinetisk teori gasser, problemer med fargesyn og optikk. Han viste seg også som en astronom: det var han som slo fast at de er stabile og består av ubundne partikler. Han studerte også dynamikk og elektrisitet, og hadde en alvorlig innflytelse på Faraday. Omfattende avhandlinger om mange fysiske fenomener anses fortsatt som relevante og etterspurte i det vitenskapelige miljøet, noe som gjør Maxwell til en av de største spesialistene på dette feltet.

Albert Einstein

Den fremtidige forskeren ble født i Tyskland. Siden barndommen elsket Einstein matematikk, filosofi og var glad i å lese populærvitenskapelige bøker. For sin utdannelse dro Albert til Institute of Technology, hvor han studerte sin favorittvitenskap. I 1902 ble han ansatt ved patentkontoret. I løpet av sine år med arbeid der, ville han publisere flere vellykkede vitenskapelige artikler. Hans første arbeider var relatert til termodynamikk og interaksjoner mellom molekyler. I 1905 ble ett av verkene akseptert som en avhandling, og Einstein ble doktor i naturvitenskap. Albert hadde mange revolusjonerende ideer om elektronenergi, lysets natur og den fotoelektriske effekten. Relativitetsteorien ble den viktigste. Einsteins funn transformerte menneskehetens forståelse av tid og rom. Helt fortjent ble han tildelt Nobelprisen og anerkjent i hele den vitenskapelige verden.

Flott vitenskapelige funn i medisin som forandret verden I det 21. århundre er det vanskelig å holde tritt med vitenskapelig fremgang. De siste årene har vi lært å dyrke organer i laboratorier, kunstig kontrollere nerveaktiviteten og funnet opp kirurgiske roboter som kan utføre komplekse operasjoner.

Kroppens anatomi

0 0

På det tjuende århundre begynte medisinen å ta store skritt fremover. For eksempel har diabetes sluttet å eksistere Dødelig sykdom Det var ikke før i 1922, da insulin ble oppdaget av to kanadiske forskere. De klarte å få tak i dette hormonet fra bukspyttkjertelen til dyr.

Og i 1928 ble livet til millioner av pasienter reddet takket være slurvet til den britiske forskeren Alexander Fleming. Han vasket rett og slett ikke reagensrørene med sykdomsfremkallende mikrober. Da han kom hjem, oppdaget han mugg (penicillin) i reagensrøret. Men det gikk ytterligere 12 år før man fikk rent penicillin. Takket være denne oppdagelsen har så farlige sykdommer som koldbrann og lungebetennelse sluttet å være dødelige, og nå har vi et stort utvalg av antibiotika.

Nå vet hvert skolebarn hva DNA er. Men strukturen til DNA ble oppdaget for drøyt 50 år siden, i 1953. Siden den gang har vitenskapen om genetikk begynt å utvikle seg intensivt. Strukturen til DNA ble oppdaget av to forskere: James Watson og Francis Crick. Laget av papp og...

0 0

I løpet av de 15 årene siden begynnelsen av det nye årtusenet har folk ikke engang lagt merke til at de har funnet seg selv i en annen verden: vi lever i et annet solsystem, vi kan reparere gener og kontrollere proteser med tankekraft. Ingenting av dette skjedde på 1900-tallet. Kilde

GENETIKK

De siste årene er det utviklet en revolusjonerende metode for å manipulere DNA ved hjelp av den såkalte CRISP-mekanismen. Dette...

0 0

Utrolige fakta

Menneskelig helse påvirker hver enkelt av oss direkte.

Mediene er fulle av historier om vår helse og kropp, fra etableringen av nye medisiner til oppdagelsen av unike kirurgiske teknikker som gir håp til mennesker med nedsatt funksjonsevne.

Nedenfor vil vi snakke om de siste prestasjonene til moderne medisin.

Siste fremskritt innen medisin

10. Forskere har identifisert en ny kroppsdel

Tilbake i 1879 beskrev en fransk kirurg ved navn Paul Segond i en av sine studier det "perleaktige, motstandsdyktige fibrøse vevet" som løper langs leddbåndene i det menneskelige kneet.

Denne studien ble beleilig glemt til 2013, da forskere oppdaget det anterolaterale leddbåndet, leddbånd i kneet, som ofte blir skadet når skader og andre problemer oppstår.

Med tanke på hvor ofte en persons kne blir skannet, kom oppdagelsen veldig sent. Det er beskrevet i tidsskriftet "Anatomy" og...

0 0

Det tjuende århundre forandret folks liv. Selvfølgelig har utviklingen av menneskeheten aldri stoppet, og i hvert århundre har det vært viktige vitenskapelige oppfinnelser, men virkelig revolusjonerende endringer, og til og med i alvorlig skala, skjedde for ikke så lenge siden. Hvilke funn i det tjuende århundre var de viktigste?

Luftfart

Brødrene Orville og Wilbur Wright gikk ned i menneskehetens historie som de første pilotene. Sist, men ikke minst, de store funnene på 1900-tallet er nye typer transport. Orville Wright oppnådde kontrollert flyging i 1903. Flyet han og broren utviklet holdt seg i luften i bare 12 sekunder, men det var et virkelig gjennombrudd for datidens luftfart. Datoen for flyturen regnes som fødselsdagen til denne typen transport. Wright-brødrene var de første som designet et system som ville vri vingepanelene med kabler, slik at bilen kunne kontrolleres. I 1901 ble det også laget en vindtunnel. De oppfant også propellen. I 1904 hadde en ny flymodell sett lyset, mer...

0 0

De viktigste oppdagelsene i medisinens historie

De viktigste oppdagelsene i medisinens historie

1. Menneskelig anatomi (1538)

Andreas Vesalius

Andreas Vesalius analyserer menneskekropper fra obduksjoner, gir detaljert informasjon om menneskets anatomi, og tilbakeviser ulike tolkninger om temaet. Vesalius mener at forståelse av anatomi er avgjørende for å utføre operasjoner, så han analyserer menneskelige kadavere (uvanlig for tiden).

Hans anatomiske diagrammer av sirkulasjons- og nervesystemene, skrevet som en standard for å hjelpe elevene hans, ble kopiert så ofte at han ble tvunget til å publisere dem for å beskytte deres autentisitet. I 1543 publiserte han De Humani Corporis Fabrica, som markerte begynnelsen på fødselen av anatomivitenskapen.

2. Blodsirkulasjon (1628)

William Harvey

William Harvey oppdager at blod sirkulerer i hele kroppen og navngir hjertet som organet som er ansvarlig for blodsirkulasjonen...

0 0

Medisinens rolle i livet til hver person er ganske vanskelig å overvurdere. Det er til og med en vits om at folk ikke faller fra den runde jorden fordi de er knyttet til klinikker.

Utvilsomt, bare takket være utviklingen av medisin gjennomsnittlig varighet en persons liv overstiger åtti år, og ungdom kan fortsette selv etter å ha fylt førti. Til sammenligning var influensaen for bare noen få århundrer siden ofte dødelig, og folk som ble femti år ble ansett som svært gamle.

Medisin, som andre vitenskaper, står aldri stille og er i stadig utvikling. La oss huske hvilke oppdagelser innen medisin som har blitt de viktigste og hva moderne medisin kan skryte av. medisinsk vitenskap.

Store oppdagelser innen medisin

Hvis vi vender oss til de generelt aksepterte topp 10 strålende oppdagelsene innen medisin, vil vi i første omgang se arbeidet til den belgiske forskeren Andreas Vesalius De Humani Corporis Fabrica, der han beskrev den anatomiske strukturen ...

0 0

Takket være menneskelige oppdagelser i løpet av de siste århundrene, har vi muligheten til å umiddelbart få tilgang til all informasjon fra hele verden. Fremskritt innen medisin har hjulpet menneskeheten med å overvinne farlige sykdommer. Tekniske, vitenskapelige oppfinnelser innen skipsbygging og maskinteknikk gir oss muligheten til å nå et hvilket som helst punkt kloden om noen timer og til og med fly ut i verdensrommet.

Oppfinnelsene på 1800- og 1900-tallet endret menneskeheten og snudde opp ned på verden. Selvfølgelig skjedde utviklingen kontinuerlig og hvert århundre ga oss noen av de største oppdagelsene, men globale revolusjonære oppfinnelser skjedde nettopp i denne perioden. La oss snakke om de mest betydningsfulle som endret det vanlige synet på livet og gjorde et gjennombrudd i sivilisasjonen.

Røntgenstråler

I 1885 oppdaget den tyske fysikeren Wilhelm Roentgen, under sine vitenskapelige eksperimenter, at katoderøret sender ut visse stråler, som han kalte røntgenstråler. Forskeren fortsatte å studere dem og fant ut at denne strålingen trenger inn...

0 0

10

1800-tallet la grunnlaget for utviklingen av vitenskapen fra 1900-tallet og skapte forutsetningene for mange av fremtidens oppfinnelser og teknologiske nyvinninger som vi nyter godt av i dag. Vitenskapelige funn på 1800-tallet ble gjort på mange felt og hadde stor innflytelse på videre utvikling. Den teknologiske utviklingen gikk ukontrollert frem. Hvem er vi takknemlige for dem komfortable forhold, hvor den moderne menneskeheten lever nå?

Vitenskapelige funn på 1800-tallet: Fysikk og elektroteknikk

Et nøkkeltrekk i utviklingen av vitenskapen i denne perioden er den utbredte bruken av elektrisitet i alle produksjonsgrener. Og folk kunne ikke lenger nekte å bruke strøm, etter å ha følt dens betydelige fordeler. Mange vitenskapelige funn fra 1800-tallet ble gjort i dette området av fysikk. På den tiden begynte forskere å studere elektromagnetiske bølger og deres effekt på forskjellige materialer. Introduksjonen av elektrisitet i medisinen begynte.

På 1800-tallet innen elektroteknikk ...

0 0

12

I løpet av de siste århundrene har vi gjort utallige oppdagelser som har bidratt til å forbedre kvaliteten på våre daglige liv og forstå hvordan verden rundt oss fungerer. Å vurdere den fulle betydningen av disse funnene er svært vanskelig, om ikke nesten umulig. Men én ting er sikkert – noen av dem forandret bokstavelig talt livene våre en gang for alle. Fra penicillin og skruepumpen til røntgen og elektrisitet, her er en liste over 25 av menneskehetens største oppdagelser og oppfinnelser.

25. Penicillin

Hvis den skotske forskeren Alexander Fleming ikke hadde oppdaget penicillin, det første antibiotikumet, i 1928, ville vi fortsatt dø av sykdommer som magesår, abscesser, streptokokkinfeksjoner, skarlagensfeber, leptospirose, borreliose og mange andre.

24. Mekanisk klokke

Det er motstridende teorier om hvordan de første mekaniske klokkene faktisk så ut, men som oftest...

0 0

13

Nesten alle som er interessert i historien om utviklingen av vitenskap, teknologi og teknologi har minst en gang i livet tenkt på hvilken vei utviklingen av menneskeheten kunne ta uten kunnskap om matematikk eller for eksempel hvis vi ikke hadde en slik nødvendig gjenstand som et hjul, som nesten har blitt grunnlaget for menneskelig utvikling. Imidlertid er det ofte bare nøkkelfunn som vurderes og gis oppmerksomhet, mens funn som er mindre kjente og utbredte noen ganger ganske enkelt ikke blir nevnt, noe som imidlertid ikke gjør dem ubetydelige, fordi hver ny kunnskap gir menneskeheten muligheten til å klatre et skritt høyere i sin utvikling .

Det 20. århundre og dets vitenskapelige oppdagelser ble til en ekte Rubicon, etter å ha krysset, og fremgangen akselererte tempoet flere ganger, og identifiserte seg med en sportsbil som er umulig å holde tritt med. For å holde seg på toppen av den vitenskapelige og teknologiske bølgen nå, trengs det betydelig kompetanse. Selvfølgelig kan du lese vitenskapelige tidsskrifter av forskjellige...

0 0

14

1900-tallet var rikt på alle slags funn og oppfinnelser, som på noen måter forbedret og på andre kompliserte livene våre. Men hvis du tenker på det, har det ikke vært mange oppfinnelser som virkelig har forandret denne verden. Vi har samlet noen av de aller beste oppfinnelsene, hvoretter livet aldri blir det samme.

Oppfinnelser fra det 20. århundre som forandret verden

Fly

Folk foretok de første flyvningene på lettere enn luftkjøretøyer (aeronautikk) tilbake på 1700-tallet, det var da de første ballongene fylt med varm luft dukket opp, ved hjelp av hvilke det var mulig å oppfylle den mangeårige drømmen om menneskeheten - å stige opp i luften og sveve i den. Men på grunn av umuligheten av å kontrollere flyretningen, avhengighet av vær og lav hastighet, passet luftballongen på mange måter ikke menneskeheten som transportmiddel.

De første kontrollerte flyvningene på tyngre enn luftkjøretøyer skjedde helt på begynnelsen av 1900-tallet, da Wright-brødrene og Alberto Santos-Dumont uavhengig eksperimenterte med...

0 0

15

Medisin på 1900-tallet

Oppdagelsen av røntgenstråler (V.K. Roentgen, 1895-1897) markerte begynnelsen på røntgendiagnostikk, uten hvilken det nå er umulig å forestille seg en grundig undersøkelse av en pasient. Oppdagelsen av naturlig radioaktivitet og påfølgende forskning innen kjernefysikk førte til utviklingen av radiobiologi, som studerer effekten av ioniserende stråling på levende organismer, førte til fremveksten av strålingshygiene, bruk av radioaktive isotoper, som igjen , gjorde det mulig å utvikle en forskningsmetode ved bruk av de såkalte merkede atomene; radium og radioaktive stoffer begynte å bli brukt med hell ikke bare for diagnostiske, men også til terapeutiske formål.

En annen forskningsmetode som fundamentalt har beriket evnene til å gjenkjenne hjertearytmier, hjerteinfarkt og en rekke andre...

0 0

16

I løpet av de 15 årene siden begynnelsen av det nye årtusenet har folk ikke engang lagt merke til at de har funnet seg selv i en annen verden: vi lever i et annet solsystem, vi kan reparere gener og kontrollere proteser med tankekraft. Ingenting av dette skjedde på 1900-tallet

GENETIKK

Det menneskelige genomet er fullstendig sekvensert

Robot sorterer menneskelig DNA i petriskåler for The Human Genome Project

Human Genome Project startet i 1990, et arbeidsutkast til genomstrukturen ble utgitt i 2000, og et komplett genom i 2003. Men selv i dag er ytterligere analyse av enkelte områder ennå ikke fullført. Det ble hovedsakelig utført ved universiteter og forskningssentre i USA, Canada og Storbritannia. Genomsekvensering er avgjørende for utvikling av legemidler og forståelse av hvordan menneskekroppen fungerer.

Genteknologi har nådd et nytt nivå

De siste årene har det blitt utviklet en revolusjonerende metode for å manipulere DNA ved hjelp av...

0 0

17

Begynnelsen av det 21. århundre var preget av mange oppdagelser innen medisin, som ble skrevet om i science fiction-romaner for 10-20 år siden, og pasientene selv kunne bare drømme om dem. Og selv om mange av disse oppdagelsene står overfor en lang vei med implementering klinisk praksis, de tilhører ikke lenger kategorien konseptuelle utviklinger, men er faktisk fungerende enheter, om enn ikke mye brukt i medisinsk praksis.

1. AbioCor kunstig hjerte

I juli 2001 klarte en gruppe kirurger fra Louisville (Kentucky) å implantere en ny generasjon kunstig hjerte i en pasient. Enheten, kalt AbioCor, ble implantert i en mann som led av hjertesvikt. Det kunstige hjertet ble utviklet av Abiomed, Inc. Selv om lignende enheter har vært brukt før, er AbioCor det mest avanserte i sitt slag.

I tidligere versjoner måtte pasienten kobles til en enorm konsoll gjennom rør og ledninger som...

0 0

19

I det 21. århundre er det vanskelig å holde tritt med vitenskapelig fremgang. De siste årene har vi lært å dyrke organer i laboratorier, kunstig kontrollere nerveaktiviteten og funnet opp kirurgiske roboter som kan utføre komplekse operasjoner.

Som du vet, for å se inn i fremtiden, må du huske fortiden. Vi presenterer syv store vitenskapelige oppdagelser innen medisin, takket være hvilke millioner av menneskeliv ble reddet.

Kroppens anatomi

I 1538 presenterte den italienske naturforskeren, "faren" til moderne anatomi, Vesalius verden med en vitenskapelig beskrivelse av kroppens struktur og definisjonen av alle menneskelige organer. Han måtte grave opp lik for anatomiske studier på kirkegården, siden kirken forbød slike medisinske eksperimenter.
Vesalius var den første som beskrev strukturen til menneskekroppen. Nå regnes den store vitenskapsmannen som grunnleggeren av vitenskapelig anatomi, kratere på månen er oppkalt etter ham, frimerker er trykt med bildet hans i Ungarn, Belgia, og i løpet av hans levetid, for resultatene...

0 0

20

De viktigste oppdagelsene innen medisin på 1900-tallet

På 1900-tallet Medisin har gjennomgått betydelige endringer. For det første var fokus for legehjelp ikke lenger på infeksjonssykdommer, men på kroniske og degenerative sykdommer. For det andre har vitenskapelig forskning blitt mye viktigere, spesielt grunnforskning, som gjør at vi bedre kan forstå hvordan kroppen fungerer og hva som fører til sykdom.

Det store omfanget av laboratorie- og klinisk forskning påvirket også arten av legenes virksomhet. Takket være langsiktige bevilgninger viet mange av dem seg helt til vitenskapelig arbeid. Medisinske utdanningsprogrammer har også endret seg: kjemi, fysikk, elektronikk, kjernefysikk og genetikk har blitt introdusert, og det er ikke overraskende siden for eksempel radioaktive stoffer har blitt mye brukt i fysiologisk forskning.

Utviklingen av kommunikasjon har fremskyndet utvekslingen av de siste vitenskapelige dataene. Denne fremgangen har blitt mye lettere farmasøytiske selskaper, hvorav mange har vokst til store...

0 0

21

Prestasjonene til medisin som vitenskap har alltid vært på første plass i utviklingen. Nylig har et stort antall forskjellige legemidler blitt utviklet. Bruken av antibiotika for å behandle infeksjonssykdommer har vært kjent siden andre verdenskrig.

Etter krigen ble mange nye antibakterielle stoffer oppdaget og systematisk forbedret.

Orale prevensjonsmidler for kvinner begynte å bli utbredt i 1960, og bidro til en kraftig nedgang i fruktbarhetstallene i industrialiserte land.

På begynnelsen av 1950-tallet ble de første systematiske forsøkene med å tilsette fluor i drikkevannet utført for å forhindre tannråte. Mange land rundt om i verden har begynt å tilsette fluor i drikkevannet, noe som har ført til store forbedringer i tannhelsen.

Kirurgiske operasjoner har blitt utført regelmessig siden midten av forrige århundre. For eksempel, i 1960, ble en arm helt adskilt fra skulderen vellykket sydd til kroppen. Operasjoner som dette...

0 0

22

Hvis du tar en pause en stund, kurerer nanoroboter allerede kreft, og cyborginsekter er ikke lenger science fiction. La oss sammen beundre ferske vitenskapelige oppdagelser før de blir til banalitet som TV.

Kreftbehandling

Vår tids viktigste antihelt - kreft - ser ut til å endelig ha blitt fanget i nettverket av forskere. Israelske spesialister fra Bar-Ilan University snakket om deres vitenskapelige oppdagelse: de skapte nanoroboter som var i stand til å drepe kreftceller. Killerceller er sammensatt av DNA, et naturlig, biokompatibelt og biologisk nedbrytbart materiale, og kan bære bioaktive molekyler og medikamenter. Roboter er i stand til å bevege seg med blodet og gjenkjenne ondartede celler, og ødelegger dem umiddelbart. Denne mekanismen ligner på immunitetens arbeid, men mer presis.

Forskere har allerede utført 2 stadier av eksperimentet.

Først plantet de nanoroboter i et reagensrør med sunne og kreftceller. Etter bare 3 dager var halvparten av de ondartede ødelagt, og ikke en eneste frisk...

0 0

23

vitenskapelig publikasjon av MSTU oppkalt etter. N.E. Bauman

Utgiver FSBEI HPE "MSTU oppkalt etter N.E. Bauman". El nr. FS 77 - 48211. ISSN 1994-0408

Pichugina Olesya Yurievna

skole nr. 651, 10. klasse

Vitenskapelige veiledere: Chudinova Elena Yurievna, biologilærer, Morgacheva Olga Aleksandrovna, biologilærer

Historisk situasjon på begynnelsen av 1900-tallet

Helt frem til 1900-tallet var medisinen på et svært lavt nivå. En person kan dø av en hvilken som helst liten ripe. Men allerede på begynnelsen av 1900-tallet medisinsk nivå begynte å vokse veldig raskt. Oppdagelsen av betingede og ubetingede reflekser gjort av Pavlov og oppdagelser innen psyke gjort av S. Freud og C. Jung utvidet vår forståelse av menneskelige evner. Disse og mange andre funn ble premiert Nobelpriser. Men i mitt arbeid vil jeg fortelle deg mer detaljert om to globale medisinske oppdagelser: oppdagelsen av blodgrupper, begynnelsen på blodoverføringer og oppdagelsen...

0 0

24

Siste fjerdedel av det 19. - første halvdel av det 20. århundre. preget av naturvitenskapens raske utvikling. Det er gjort grunnleggende funn på alle områder av naturvitenskapen som radikalt har endret tidligere etablerte ideer om essensen av prosesser som skjer i levende og livløs natur. Basert på nye kategorier og konsepter, bruk av fundamentalt nye tilnærminger og metoder, ble det utført viktige studier som avslørte essensen av individuelle fysiske, kjemiske og biologiske prosesser og mekanismene for deres implementering. Resultatene av disse studiene, som spilte en avgjørende rolle for M., er og vil bli reflektert i de relevante artiklene til BME. Dette essayet inkluderer bare de største oppdagelsene og prestasjonene innen naturvitenskap, så vel som teoretisk, klinisk og forebyggende medisin. Videre er hovedoppmerksomheten rettet mot utviklingen av vitenskap i utlandet, siden spesielle essays om utviklingen og tilstanden til medisinen i Russland og USSR er publisert nedenfor.

Utvikling av fysikk...

0 0

25

I fjor var svært fruktbart for vitenskapen. Forskere har gjort særlig fremskritt innen medisin. Menneskeheten har gjort fantastiske oppdagelser, vitenskapelige gjennombrudd og skapt mange nyttige medisiner, som sikkert snart vil være fritt tilgjengelig. Vi inviterer deg til å gjøre deg kjent med de ti mest fantastiske medisinske gjennombruddene i 2015, som garantert vil gi et seriøst bidrag til utviklingen av medisinske tjenester i nær fremtid.

Oppdagelsen av teixobactin

I 2014 advarte Verdens helseorganisasjon alle om at menneskeheten gikk inn i en såkalt post-antibiotika-æra. Og hun viste seg å ha rett. Vitenskap og medisin har ikke produsert helt nye typer antibiotika siden 1987. Sykdommer står imidlertid ikke stille. Hvert år dukker det opp nye infeksjoner som er mer motstandsdyktige mot eksisterende medisiner. Dette har blitt et virkelig verdensproblem. Imidlertid gjorde forskere i 2015 en oppdagelse som etter deres mening...

0 0

SPbGPMA

i medisinens historie

Historie om utviklingen av medisinsk fysikk

Fullført av: Myznikov A.D.,

1. års student

Lærer: Jarman O.A.

Saint Petersburg

Introduksjon

Medisinsk fysikks fødsel

2. Middelalder og moderne tid

2.1 Leonardo da Vinci

2.2 Iatrofysikk

3 Oppretting av et mikroskop

3. Historie om bruk av elektrisitet i medisin

3.1 Litt bakgrunn

3.2 Hva vi skylder Gilbert

3.3 Pris tildelt Marat

3.4 Galvani og Volta-tvist

4. Eksperimenter av V.V. Petrov. Begynnelsen på elektrodynamikk

4.1 Bruk av elektrisitet i medisin og biologi på 1800- og 1900-tallet

4.2 Historie om radiodiagnostisering og terapi

En kort historie om ultralydterapi

Konklusjon

Bibliografi

medisinsk fysikk ultralydstråle

Introduksjon

Kjenn deg selv og du vil kjenne hele verden. Den første behandles av medisin, og den andre av fysikk. Siden antikken har forbindelsen mellom medisin og fysikk vært nær. Det er ikke for ingenting at kongresser for naturforskere og leger ble holdt sammen i forskjellige land frem til begynnelsen av 1900-tallet. Historien om utviklingen av klassisk fysikk viser at den i stor grad ble skapt av leger, og mange fysiske studier ble foranlediget av spørsmål stilt av medisin. På sin side var prestasjonene til moderne medisin, spesielt innen høyteknologi for diagnose og behandling, basert på resultatene fra forskjellige fysiske studier.

Det var ikke tilfeldig at jeg valgte dette spesielle emnet, fordi det er nær meg, en student av spesialiteten "Medisinsk biofysikk", som ingen andre. Jeg har lenge ønsket å vite hvor mye fysikk bidro til utviklingen av medisinen.

Hensikten med arbeidet mitt er å vise hvordan viktig rolle Fysikk har spilt og spiller fortsatt i utviklingen av medisinen. Det er umulig å forestille seg moderne medisin uten fysikk. Oppgavene er å:

Spor stadiene av dannelsen av den vitenskapelige basen for moderne medisinsk fysikk

Vis betydningen av fysikernes aktiviteter i utviklingen av medisin

1. Opprinnelsen til medisinsk fysikk

Medisinens og fysikkens utviklingsveier har alltid vært tett sammenvevd. Allerede i antikken brukte medisin, sammen med narkotika, slike fysiske faktorer, som mekaniske påvirkninger, varme, kulde, lyd, lys. La oss vurdere de viktigste måtene å bruke disse faktorene på i gammel medisin.

Etter å ha temmet ild, lærte mannen (selvfølgelig, ikke umiddelbart) å bruke ild til medisinske formål. Dette fungerte spesielt godt blant de østlige folkene. Selv i antikken ble cauteriseringsbehandling tillagt stor betydning. Gamle medisinske bøker sier at moxibustion er effektivt selv når akupunktur og medisiner er maktesløse. Når nøyaktig denne behandlingsmetoden oppsto er ikke nøyaktig fastslått. Men det er kjent at det har eksistert i Kina siden antikken, og ble brukt tilbake i steinalderen til å behandle mennesker og dyr. Tibetanske munker brukte ild til helbredelse. De brente på sangmings - biologiske aktive punkter som er ansvarlige for en eller annen del av kroppen. Det skadede området gjennomgikk en intensiv helbredelsesprosess, og man trodde at med denne helbredelsen kom helbredelse.

Lyd ble brukt av nesten alle gamle sivilisasjoner. Musikk ble brukt i templer for å behandle nervøse lidelser; det var i direkte forbindelse med astronomi og matematikk blant kineserne. Pythagoras etablerte musikk som en eksakt vitenskap. Hans tilhengere brukte det for å bli kvitt raseri og sinne og betraktet det som det viktigste middelet for å heve en harmonisk personlighet. Aristoteles hevdet også at musikk kan påvirke den estetiske siden av sjelen. Kong David, med sitt harpespill, helbredet kong Saul fra depresjon, og reddet ham også fra urene ånder. Aesculapius behandlet radikulitt med høye trompetlyder. Tibetanske munker er også kjent (diskutert ovenfor) som brukte lyder for å behandle nesten alle menneskelige sykdommer. De ble kalt mantraer - energiformer i lyd, den rene essensielle energien til selve lyden. Mantraer ble delt inn i forskjellige grupper: for behandling av feber, tarmsykdommer, etc. Metoden for å bruke mantraer brukes av tibetanske munker den dag i dag.

Fototerapi, eller lysterapi (bilder - "lys"; gresk), har alltid eksistert. I det gamle Egypt, for eksempel, ble det opprettet et spesielt tempel dedikert til den "helhelbredende healeren" - lys. Og i det gamle Roma ble hus bygget på en slik måte at ingenting kunne hindre lyselskende borgere i å hengi seg til å "drikke" hver dag solstråler" - det var navnet på skikken deres med å ta soling i spesielle tilbygg med flatt tak (solarium). Hippokrates brukte solen til å helbrede sykdommer i huden, nervesystemet, rakitt og leddgikt. For mer enn 2000 år siden kalte han denne bruken av sollys helioterapi.

Også i antikken begynte teoretiske grener av medisinsk fysikk å utvikle seg. En av dem er biomekanikk. Forskning innen biomekanikk har en like gammel historie som forskning innen biologi og mekanikk. Forskning som ifølge moderne begreper tilhører feltet biomekanikk, var kjent tilbake i det gamle Egypt. Den berømte egyptiske papyrusen (The Edwin Smith Surgical Papyrus, 1800 f.Kr.) beskriver ulike saker motoriske skader, inkludert lammelser på grunn av vertebral dislokasjon, deres klassifisering ble utført, behandlingsmetoder og prognose ble gitt.

Sokrates, som levde ca. 470-399 BC, lærte at vi ikke kan forstå verden til vi forstår vår egen natur. De gamle grekerne og romerne visste mye om motorveier blodårer og hjerteklaffer, var i stand til å lytte til hjertets arbeid (for eksempel den greske legen Aretaeus i det 2. århundre f.Kr.). Herophilus fra Chalcedok (3. århundre f.Kr.) skilte seg blant karene arterier og årer.

Faren til moderne medisin, den antikke greske legen Hippokrates, reformerte gammel medisin, og skilte den fra behandlingsmetoder ved å bruke staver, bønner og ofre til gudene. I avhandlingene "Realignment of Joints", "Fractures", "Wounds of the Head", klassifiserte han skadene i muskel- og skjelettsystemet kjent på den tiden og foreslo behandlingsmetoder, spesielt mekaniske, ved hjelp av tette bandasjer, trekkraft og fiksering. Tilsynelatende dukket allerede på den tiden opp de første forbedrede protetiske lemmene, som også tjente til å utføre visse funksjoner. Uansett har Plinius den eldste en omtale av en romersk kommandør som deltok i den andre puniske krigen (218-210 århundrer f.Kr.). Etter såret han fikk, ble høyre arm amputert og erstattet med en jernarm. Samtidig kunne han holde et skjold med en protese og deltok i kamper.

Platon skapte læren om ideer - de uforanderlige forståelige prototypene på alle ting. Analysere skjemaet Menneskekroppen, lærte han at "gudene, som imiterte universets konturer ... inkluderte begge guddommelige rotasjoner i en sfærisk kropp ... som vi nå kaller hodet." Han forstår strukturen til muskel- og skjelettsystemet som følger: "slik at hodet ikke ruller på bakken, overalt dekket med hauger og groper ... kroppen ble avlang og, i henhold til Guds plan, som gjorde den mobil, den sprang ut fra seg selv fire lemmer som kan strekkes og bøyes; ved å klamre seg til dem og stole på dem, fikk den evnen til å avansere overalt ..." Platons metode for å resonnere om verdens og menneskets struktur er bygget på logisk forskning, som «må gå frem på en slik måte at man oppnår størst grad av sannsynlighet».

Den store antikke greske filosofen Aristoteles, hvis arbeider dekket nesten alle vitenskapsområder på den tiden, kompilerte den første detaljerte beskrivelsen av strukturen og funksjonene til individuelle organer og kroppsdeler av dyr og la grunnlaget for moderne embryologi. I en alder av sytten år kom Aristoteles, sønn av en lege fra Stagira, til Athen for å studere ved Platons akademi (428-348 f.Kr.). Etter å ha oppholdt seg ved akademiet i tjue år og blitt en av Platons nærmeste elever, forlot Aristoteles det først etter lærerens død. Deretter tok han opp anatomi og studiet av strukturen til dyr, samlet en rekke fakta og gjennomførte eksperimenter og disseksjoner. Han gjorde mange unike observasjoner og funn i dette området. Dermed etablerte Aristoteles først hjerterytmen til et kyllingembryo på den tredje utviklingsdagen, beskrev tyggeapparatet til kråkeboller ("Aristoteles lykt") og mye mer. I jakten på drivkraften til blodstrømmen foreslo Aristoteles en mekanisme for bevegelse av blod assosiert med dets oppvarming i hjertet og avkjøling i lungene: «hjertets bevegelse ligner på bevegelsen til en væske som tvinges til å koke ved varme." I sine arbeider "On the Parts of Animals", "On the Movement of Animals" ("De Motu Animalium"), "On the Origin of Animals", var Aristoteles den første som vurderte strukturen til kroppene til mer enn 500 arter av levende organismer, organiseringen av arbeidet til organsystemer, og introduserte en komparativ metode for forskning. Da han klassifiserte dyr, delte han dem inn i to store grupper - de med blod og de uten blod. Denne inndelingen ligner dagens inndeling i virveldyr og virvelløse dyr. I henhold til bevegelsesmetoden skilte Aristoteles også grupper av tobeinte, firbeinte, flerbeinte og beinløse dyr. Han var den første som beskrev gange som en prosess der den roterende bevegelsen av lemmene forvandles til bevegelse fremover kropp, for første gang bemerket bevegelsens asymmetriske natur (avhengighet av venstre ben, bærer vekter på venstre skulder, karakteristisk for høyrehendte personer). Når han observerte bevegelsene til en person, la Aristoteles merke til at skyggen av en figur på en vegg beskriver ikke en rett linje, men en sikksakklinje. Han identifiserte og beskrev organer som er forskjellige i struktur, men identiske i funksjon, for eksempel skjell hos fisk, fjær hos fugler, hår hos dyr. Aristoteles studerte forholdene for likevekt i fuglekroppen (tobeint støtte). Ved å reflektere over dyrs bevegelse identifiserte han motoriske mekanismer: "...det som beveger seg ved hjelp av et organ er noe hvis begynnelse sammenfaller med slutten, som i et ledd. Tross alt, i et ledd er det en konveks og en hul, en av dem er slutten, den andre er begynnelsen...en er i ro, andre ting beveger seg... Alt beveger seg gjennom push eller pull." Aristoteles var den første som beskrev lungearterien og introduserte begrepet "aorta", bemerket korrelasjonene til strukturen til individuelle deler av kroppen, påpekte samspillet mellom organer i kroppen, la grunnlaget for læren om biologisk hensiktsmessighet og formulerte "økonomiprinsippet": " det naturen tar bort et sted, gir den på et annet." Han var den første som beskrev forskjellene i strukturen til sirkulasjons-, respirasjons-, muskel- og skjelettsystemene til forskjellige dyr og deres tyggeapparater. I motsetning til sin lærer, betraktet Aristoteles ikke "ideens verden" som noe eksternt i forhold til den materielle verden, men introduserte Platons "ideer" som en integrert del av naturen, dens grunnleggende prinsipp som organiserer materie. Deretter blir dette prinsippet forvandlet til begrepene "vital energi", "dyreånder".

Den store antikke greske vitenskapsmannen Archimedes la grunnlaget for moderne hydrostatikk med sine studier av de hydrostatiske prinsippene som styrer et flytende legeme og sine studier av kroppers oppdrift. Han var den første som brukte matematiske metoder til studiet av mekanikkproblemer, formulere og bevise en rekke utsagn om likevekt mellom legemer og tyngdepunkt i form av teoremer. Spakens prinsipp, mye brukt av Archimedes for å lage bygningsstrukturer og militærmaskiner, ville bli et av de første mekaniske prinsippene som ble brukt på biomekanikken i muskel- og skjelettsystemet. Arbeidene til Archimedes inneholder ideer om tillegg av bevegelser (rettlinjet og sirkulær når en kropp beveger seg i en spiral), om en kontinuerlig jevn økning i hastighet ved akselerasjon av en kropp, som Galileo senere skulle navngi som grunnlaget for hans grunnleggende arbeider om dynamikk .

I det klassiske verket "On the Parts of the Human Body" ga den berømte antikke romerske legen Galen den første omfattende beskrivelsen av menneskelig anatomi og fysiologi i medisinens historie. Denne boken fungerte som en lærebok og oppslagsbok om medisin i nesten ett og et halvt tusen år. Galen la grunnlaget for fysiologi ved å gjøre de første observasjonene og eksperimentene på levende dyr og studere skjelettene deres. Han introduserte viviseksjon i medisin - operasjoner og forskning på et levende dyr for å studere kroppens funksjoner og utvikle metoder for behandling av sykdommer. Han oppdaget at i en levende organisme kontrollerer hjernen tale og lydproduksjon, at arteriene er fylt med blod, ikke luft, og så godt han kunne, utforsket han banene for blodbevegelse i kroppen, beskrev de strukturelle forskjellene mellom arterier og årer, og oppdaget hjerteklaffer. Galen utførte ikke obduksjoner, og kanskje dette er grunnen til at verkene hans inkluderte feil ideer, for eksempel om utdanning venøst ​​blod i leveren, og arteriell - i venstre ventrikkel av hjertet. Han visste heller ikke om eksistensen av to sirkuler med blodsirkulasjon og betydningen av atriene. I sitt arbeid "De motu musculorum" beskrev han forskjellen mellom motoriske og sensoriske nevroner, agonist- og antagonistmuskler, og beskrev for første gang muskeltonus. Han mente at årsaken til muskelsammentrekning var "dyreånder" som kom fra hjernen til muskelen langs nervefibrene. Mens han studerte kroppen, kom Galen til den overbevisning at ingenting i naturen er overflødig og formulerte det filosofiske prinsippet om at man ved å studere naturen kan komme til en forståelse av Guds plan. I løpet av middelalderen, selv under inkvisisjonens allmakt, ble det gjort mye, spesielt innen anatomi, som senere fungerte som grunnlag for videreutvikling av biomekanikk.

Resultatene av forskning utført i den arabiske verden og landene i Østen inntar en spesiell plass i vitenskapens historie: mange litterære verk og medisinske avhandlinger tjener som bevis på dette. Den arabiske legen og filosofen Ibn Sina (Avicenna) la grunnlaget for rasjonell medisin og formulerte rasjonelle grunnlag for å stille en diagnose basert på undersøkelse av pasienten (spesielt analyse av pulsoscillasjoner i arteriene). Den revolusjonerende karakteren av tilnærmingen hans vil bli tydelig hvis vi husker at vestlig medisin, som dateres tilbake til Hippokrates og Galen, på den tiden tok hensyn til innflytelsen fra stjerner og planeter på sykdommens type og forløp og valg av terapeutiske midler.

Jeg vil gjerne si at de fleste av arbeidene til gamle forskere brukte metoden for å bestemme pulsen. Den pulsdiagnostiske metoden oppsto mange århundrer f.Kr. Blant de litterære kildene som har nådd oss, er de eldste verk av gammel kinesisk og tibetansk opprinnelse. De gamle kineserne inkluderer for eksempel "Bin-hu Mo-xue", "Xiang-lei-shi", "Zhu-bin-shi", "Nan-ching", samt avsnitt i avhandlingene "Jia-i" -ching", "Huang-di Nei-ching Su-wen Lin-shu" og andre.

Historien om pulsdiagnostikk er uløselig knyttet til navnet på den gamle kinesiske healeren - Bian Qiao (Qin Yue-Ren). Begynnelsen av den pulsdiagnostiske teknikken er assosiert med en av legendene, ifølge hvilken Bian Qiao ble invitert til å behandle datteren til en edel mandarin (offisiell). Situasjonen ble komplisert av det faktum at selv leger var strengt forbudt å se og berøre personer av edel rang. Bian Qiao ba om tynn streng. Så foreslo han å knytte den andre enden av snoren til håndleddet til prinsessen, som var bak skjermen, men hofflegene foraktet den inviterte legen og bestemte seg for å spille en spøk med ham ved å knytte enden av snoren ikke til prinsessens ende. håndleddet, men til labben til en hund som løper i nærheten. Noen sekunder senere, til de tilstedeværendes overraskelse, uttalte Bian Qiao rolig at dette ikke var impulsene til en person, men fra et dyr, og at dette dyret led av ormer. Legens dyktighet vakte beundring, og ledningen ble trygt overført til prinsessens håndledd, hvoretter sykdommen ble bestemt og behandling ble foreskrevet. Som et resultat ble prinsessen raskt frisk, og teknikken hans ble viden kjent.

Hua Tuo - vellykket brukt pulsdiagnostikk i kirurgisk praksis, kombinert med klinisk undersøkelse. I de dager var det forbudt ved lov å utføre operasjoner; operasjonen ble utført som en siste utvei, hvis det ikke var tillit til en kur ved bruk av konservative metoder; kirurger kjente rett og slett ikke til diagnostiske laparotomier. Diagnosen ble stilt ved ekstern undersøkelse. Hua Tuo ga videre sin kunst å mestre pulsdiagnose til flittige elever. Det var en regel som var perfekt Bare en mann kan lære å mestre pulsdiagnostikk ved å bare lære av en mann i tretti år. Hua Tuo var den første som brukte en spesiell teknikk for å undersøke elevene om evnen til å bruke pulser for diagnose: pasienten ble sittende bak en skjerm, og hendene hans ble ført inn i spaltene i den slik at studenten kunne se og studere bare hender. Daglig, vedvarende praksis ga raskt vellykkede resultater.

2. Middelalder og moderne tid

1 Leonardo da Vinci

I middelalderen og renessansen skjedde utviklingen av fysikkens hovedgrener i Europa. En kjent fysiker på den tiden, men ikke bare en fysiker, var Leonardo da Vinci. Leonardo studerte menneskelige bevegelser, fuglenes flukt, funksjonen til hjerteklaffene og bevegelsen av plantesaft. Han beskrev kroppens mekanikk når man står og reiser seg fra en sittende stilling, går oppover og nedoverbakke, hoppteknikker, beskrev for første gang variasjonen av gangarter til mennesker med forskjellige kroppstyper, utført komparativ analyse gangarter av mennesker, aper og en rekke dyr som er i stand til å gå tobeint (bjørn). I alle tilfeller Spesiell oppmerksomhet tok hensyn til plasseringen av tyngdepunktene og motstanden. I mekanikk var Leonardo da Vinci den første som introduserte begrepet motstand som væsker og gasser gir til kropper som beveger seg i dem, og var den første som forsto viktigheten av et nytt konsept - kraftmomentet i forhold til et punkt - for analysen av kroppens bevegelser. Ved å analysere kreftene utviklet av muskler og ha utmerket kunnskap om anatomi, introduserte Leonardo handlingslinjer for krefter langs retningen til den tilsvarende muskelen og forutså dermed ideen om kreftenes vektornatur. Når han beskrev musklenes virkning og samspillet mellom muskelsystemer under bevegelse, vurderte Leonardo snorer som var strukket mellom muskelfestepunkter. Han brukte bokstavbetegnelser for å betegne individuelle muskler og nerver. I hans arbeider kan man finne grunnlaget for den fremtidige læren om reflekser. Når han observerte muskelsammentrekninger, bemerket han at sammentrekninger kan oppstå ufrivillig, automatisk, uten bevisst kontroll. Leonardo prøvde å oversette alle observasjoner og ideer til tekniske applikasjoner; han etterlot seg en rekke tegninger av enheter beregnet på forskjellige typer bevegelser, fra vannski og glidere til proteser og prototyper av moderne rullestoler for funksjonshemmede (totalt mer enn 7 tusen ark med manuskripter). Leonardo da Vinci forsket på lyden som genereres av bevegelsen av insektvinger og beskrev muligheten for å endre tonehøyden på lyden når du skjærer en vinge eller smører den med honning. Ved å gjennomføre anatomiske studier trakk han oppmerksomheten til de forgrenende egenskapene til luftrøret, arteriene og venene i lungene, og indikerte også at ereksjon er en konsekvens av blodstrømmen til kjønnsorganene. Han utførte banebrytende studier av phyllotaxis, beskrev mønstrene for bladarrangementet til en rekke planter, laget avtrykk av vaskulære-fibrøse bladbunter og studerte egenskapene til strukturen deres.

2 Iatrofysikk

I medisin på 1500- og 1700-tallet var det en spesiell retning kalt iatromekanikk eller iatrofysikk (fra det greske iatros - lege). I verkene til den berømte sveitsiske legen og kjemikeren Theophrastus Paracelsus og den nederlandske naturforskeren Jan Van Helmont, kjent for sine eksperimenter på spontan generering av mus fra hvetemel, støv og skitne skjorter, inneholdt en uttalelse om kroppens integritet, beskrevet i form av et mystisk prinsipp. Representanter for det rasjonelle verdensbildet kunne ikke akseptere dette og, på jakt etter rasjonelle grunnlag for biologiske prosesser, baserte studiet på mekanikk, det mest utviklede kunnskapsfeltet på den tiden. Iatromekanikk hevdet å forklare alle fysiologiske og patologiske fenomener basert på mekanikkens og fysikkens lover. Den berømte tyske legen, fysiologen og kjemikeren Friedrich Hoffmann formulerte et unikt credo innen iatrofysikk, ifølge hvilket liv er bevegelse, og mekanikk er årsaken og loven for alle fenomener. Hoffmann så på livet som en mekanisk prosess der nervebevegelsene som «dyreånden» (spiritum animalium) i hjernen beveger seg langs, kontrollerer muskelsammentrekninger, blodsirkulasjonen og hjertets arbeid. Som et resultat av dette settes organismen – en slags maskin – i bevegelse. Mekanikk ble ansett som grunnlaget for organismenes liv.

Slike påstander, som nå er klart, var stort sett ubegrunnede, men iatromekanikken motsatte seg skolastiske og mystiske ideer og tok i bruk mange viktige hittil ukjente faktaopplysninger og nye instrumenter for fysiologiske målinger. For eksempel, ifølge synspunktene til en av representantene for iatromekanikk, Giorgio Ballivi, ble hånden sammenlignet med en spak, brystet var som en smedbelg, kjertlene var som sikter, og hjertet var som en hydraulisk pumpe. Disse analogiene gir fortsatt mening i dag. På 1500-tallet ble grunnlaget lagt i verkene til den franske hærlegen A. Pare (Ambroise Pare). moderne kirurgi og kunstige ortopediske enheter ble foreslått - benprotese, armer, hender, hvis utvikling var mer basert på et vitenskapelig grunnlag enn på en enkel imitasjon av en tapt form. I 1555 ble den hydrauliske mekanismen for sjøanemonebevegelse beskrevet i verkene til den franske naturforskeren Pierre Belon. En av grunnleggerne av iatrokjemi, Van Helmont, mens han studerte prosessene for matgjæring i dyreorganismer, ble han interessert i gassformige produkter og introduserte begrepet "gass" i vitenskapen (fra nederlandsk gisten - å fermentere). A. Vesalius, W. Harvey, J. A. Borelli, R. Descartes var involvert i utviklingen av ideene om iatromekanikk. Iatromekanikk, som reduserer alle prosesser i levende systemer til mekaniske, så vel som iatrokjemi, som dateres tilbake til Paracelsus, hvis representanter mente at livet kommer ned til kjemiske transformasjoner av de kjemiske stoffene som utgjør kroppen, førte til en ensidig og ofte feil ide om livsprosessene og metoder for behandling av sykdommer. Ikke desto mindre gjorde disse tilnærmingene, spesielt deres syntese, det mulig å formulere en rasjonell tilnærming innen medisin på 1500- og 1600-tallet. Selv læren om muligheten for spontan generering av liv spilte en positiv rolle, og stilte spørsmål ved religiøse hypoteser om skapelsen av liv. Paracelsus skapte en "anatomi av menneskets essens", som han prøvde å vise at i "menneskekroppen ble tre allestedsnærværende ingredienser mystisk kombinert: salter, svovel og kvikksølv."

Innenfor rammen av datidens filosofiske begreper ble det dannet en ny iatromekanisk forståelse av essensen av patologiske prosesser. Dermed skapte den tyske legen G. Chatl læren om animisme (fra latin anima - sjel), ifølge hvilken sykdom ble betraktet som bevegelser utført av sjelen for å fjerne fremmede skadelige stoffer fra kroppen. Representanten for iatrofysikk, den italienske legen Santorio (1561-1636), professor i medisin i Padua, mente at enhver sykdom er en konsekvens av et brudd på individets bevegelsesmønstre. små partikler kropp. Santorio var en av de første som tok i bruk den eksperimentelle forskningsmetoden og matematisk databehandling, og skapte en rekke interessante instrumenter. I et spesielt kammer han konstruerte, studerte Santorio metabolisme og etablerte for første gang variasjonen i kroppsvekt knyttet til livsprosesser. Sammen med Galileo oppfant han kvikksølvtermometer for måling av kroppstemperatur (1626). Hans verk "Static Medicine" (1614) presenterer samtidig prinsippene for iatrofysikk og iatrokjemi. Videre forskning førte til revolusjonerende endringer i ideer om strukturen og funksjonen til det kardiovaskulære systemet. Den italienske anatomen Fabrizio d'Acquapendente oppdaget veneklaffer.Den italienske forskeren P. Azelli og den danske anatomen T. Bartolin oppdaget lymfekar.

Den engelske legen William Harvey var ansvarlig for oppdagelsen av det lukkede sirkulasjonssystemet. Mens han studerte i Padua (1598-1601), lyttet Harvey til forelesninger av Fabrizio d'Acquapendente og deltok tilsynelatende på Galileos forelesninger. Uansett var Harvey i Padua, mens berømmelsen til Galileos strålende forelesninger tordnet der, som ble deltatt av mange forskere som kom spesielt langveisfra.Harveys oppdagelse av den lukkede sirkulasjonen av blod var et resultat av systematisk anvendelse av det Galileo tidligere hadde utviklet kvantitativ metode målinger i stedet for bare observasjoner eller gjetting. Harvey ga en demonstrasjon der han viste at blod strømmer fra venstre ventrikkel i hjertet i bare én retning. Etter å ha målt volumet av blod som ble kastet ut av hjertet per slag (slagvolum), multipliserte han det resulterende tallet med hjertefrekvensen og viste at det i løpet av en time pumper et volum blod som er mye større enn volumet av kroppen. Dermed ble det konkludert med at et betydelig mindre volum blod kontinuerlig skulle sirkulere i en lukket sirkel, komme inn i hjertet og pumpes gjennom det vaskulære systemet. Resultatene av arbeidet ble publisert i verket "Anatomical Study of the Movement of the Heart and Blood in Animals" (1628). Resultatene av arbeidet var mer enn revolusjonerende. Faktum er at siden Galens tid ble det antatt at blod produseres i tarmene, hvorfra det går til leveren, deretter til hjertet, hvorfra det distribueres gjennom systemet av arterier og vener til resten av blodårene. organer. Harvey beskrev hjertet, delt inn i separate kamre, som en muskelpose som fungerer som en pumpe og tvinger blod inn i karene. Blodet beveger seg i en sirkel i én retning og havner tilbake i hjertet. Den omvendte strømmen av blod i venene forhindres av veneklaffer, oppdaget av Fabrizio d'Acquapendente. Harveys revolusjonerende lære om blodsirkulasjon var i strid med uttalelsene til Galen, og derfor ble bøkene hans skarpt kritisert og til og med pasienter nektet ofte hans medisinske tjenester. Siden I 1623 tjente Harvey som hofflege til Charles I, og den høyeste beskyttelse reddet ham fra angrepene fra motstanderne og ga muligheten for ytterligere vitenskapelig arbeid. Harvey utførte omfattende forskning på embryologi og beskrev de individuelle stadiene av embryoutvikling ("Research on the Birth of Animals", 1651). 1600-tallet kan kalles æraen for hydraulikk og hydraulisk tenkning. Fremskritt innen teknologi har bidratt til fremveksten av nye analogier og en bedre forståelse av prosessene som skjer i levende organismer. Dette er sannsynligvis grunnen til at Harvey beskrev hjertet som en hydraulisk pumpe som pumper blod gjennom "rørledningen" til det vaskulære systemet. For fullt ut å gjenkjenne resultatene av Harveys arbeid, var det bare nødvendig å finne den manglende lenken som lukker sirkelen mellom arteriene og årer, som snart vil bli gjort i verkene til Malpighi. Arbeidsmekanismen. lungene og årsakene til å pumpe luft gjennom dem forble uklare for Harvey - enestående suksesser innen kjemi og oppdagelsen av luftens sammensetning var fortsatt foran. Den 17. århundre er en viktig milepæl i biomekanikkens historie, siden det ikke bare ble preget av utseendet til de første trykte verkene om biomekanikk, men også av fremveksten av et nytt syn på livet og naturen til biologisk mobilitet.

Den franske matematikeren, fysikeren, filosofen og fysiologen Rene Descartes var den første som prøvde å bygge en mekanisk modell av en levende organisme, og tok hensyn til kontroll gjennom nervesystemet. Hans tolkning av den fysiologiske teorien basert på mekanikkens lover var inneholdt i hans posthumt publiserte verk (1662-1664). I denne formuleringen ble kardinalideen om regulering gjennom tilbakemelding først uttrykt for vitenskapene om levende ting. Descartes så på mennesket som en kroppslig mekanisme satt i bevegelse av «levende ånder», som «konstant stiger opp i stort antall fra hjertet til hjernen, og derfra gjennom nervene til musklene og setter alle leddene i bevegelse». Uten å overdrive rollen til "ånder", skriver han i avhandlingen "Description of the Human Body. On the Education of the Animal" (1648) at kunnskap om mekanikk og anatomi lar en se i kroppen "et betydelig antall organer" , eller fjærer» for å organisere kroppens bevegelser. Descartes sammenligner kroppens arbeid med en klokkemekanisme, med individuelle fjærer, tannhjul og tannhjul. I tillegg studerte Descartes koordineringen av bevegelser ulike deler kropper. Descartes utførte omfattende eksperimenter for å studere hjertets arbeid og bevegelsen av blod i hjertehulene og store kar, og var ikke enig i Harveys konsept om hjertesammentrekninger som drivkraften til blodsirkulasjonen. Han forsvarer hypotesen, som dateres tilbake til Aristoteles, om at blodet i hjertet blir oppvarmet og flytende av hjertets iboende varme, og skyver det ekspanderende blodet inn i de store karene, hvor det avkjøles, og "hjertet og arteriene kollapser umiddelbart og kontrakt." Descartes ser åndedrettssystemets rolle i det faktum at pusten «bringer nok frisk luft slik at blodet som kom dit fra høyre side av hjertet, der det ble flytende og så å si ble til damp, igjen ble fra damp til blod." Han studerte også øyebevegelser og brukte inndelingen av biologisk vev i henhold til deres mekaniske egenskaper til flytende og faste stoffer Innenfor mekanikk formulerte Descartes loven om bevaring av momentum og introduserte begrepet kraftimpuls.

3 Oppretting av et mikroskop

Oppfinnelsen av mikroskopet, en enhet så viktig for all vitenskap, skyldtes først og fremst påvirkningen fra utviklingen av optikk. Noen optiske egenskaper til buede overflater var kjent for Euklid (300 f.Kr.) og Ptolemaios (127-151), men deres forstørrelsesevne fant ikke praktisk anvendelse. I denne forbindelse ble de første glassene oppfunnet av Salvinio degli Arleati i Italia først i 1285. På 1500-tallet viste Leonardo da Vinci og Maurolico at små gjenstander best studeres med et forstørrelsesglass.

Det første mikroskopet ble laget først i 1595 av Zacharius Jansen (Z. Jansen). Oppfinnelsen innebar at Zacharius Jansen monterte to konvekse linser inne i et enkelt rør, og la dermed grunnlaget for å lage komplekse mikroskoper. Fokusering på objektet som ble undersøkt ble oppnådd gjennom et uttrekkbart rør. Mikroskopforstørrelsen varierte fra 3 til 10 ganger. Og det var et skikkelig gjennombrudd innen mikroskopi! Han forbedret hvert av de neste mikroskopene hans betydelig.

I løpet av denne perioden (XVI århundre) begynte danske, engelske og italienske forskningsinstrumenter gradvis utviklingen, og la grunnlaget for moderne mikroskopi.

Den raske spredningen og forbedringen av mikroskoper begynte etter Galileo (G. Galilei), og forbedret spotting scope, begynte å bruke det som et slags mikroskop (1609-1610), og endret avstanden mellom linsen og okularet.

Senere, i 1624, etter å ha oppnådd produksjon av linser med kortere brennvidde, reduserte Galileo dimensjonene til mikroskopet hans betydelig.

I 1625 foreslo et medlem av det romerske «Academy of the Vigilant» («Akudemia dei lincei») I. Faber uttrykket «mikroskop». De første suksessene knyttet til bruken av mikroskopet i vitenskapelig biologisk forskning ble oppnådd av R. Hooke, som var den første som beskrev en plantecelle (rundt 1665). I sin bok Micrographia beskrev Hooke strukturen til et mikroskop.

I 1681 diskuterte Royal Society of London denne særegne situasjonen i detalj på sitt møte. Nederlenderen A. van Leenwenhoek beskrev fantastiske mirakler som han oppdaget med mikroskopet sitt i en dråpe vann, i en infusjon av pepper, i gjørmen av en elv, i hulen i sin egen tann. Leeuwenhoek, ved hjelp av et mikroskop, oppdaget og skisserte sædceller av forskjellige protozoer og detaljer om strukturen til beinvev (1673-1677).

"Med den største forundring så jeg i dråpen veldig mange små dyr som beveget seg animert i alle retninger, som en gjedde i vann. Det minste av disse bittesmå dyrene er tusen ganger mindre enn øyet til en voksen lus."

3. Historie om bruk av elektrisitet i medisin

3.1 Litt bakgrunn

Siden antikken har mennesket forsøkt å forstå fenomener i naturen. Mange geniale hypoteser som forklarer hva som skjer rundt mennesker dukket opp til forskjellige tider og i forskjellige land. Tankene til greske og romerske vitenskapsmenn og filosofer som levde før vår tidsregning: Arkimedes, Euklid, Lucretius, Aristoteles, Demokrit og andre - hjelper fortsatt utviklingen av vitenskapelig forskning.

Etter de første observasjonene av elektriske og magnetiske fenomener av Thales of Miletus, oppsto det med jevne mellomrom interesse for dem, bestemt av helbredelsesoppgavene.

Ris. 1. Erfaring med en elektrisk rokke

Det skal bemerkes at de elektriske egenskapene til noen fisk, kjent i eldgamle tider, fortsatt er et uløst naturmysterium. For eksempel, i 1960, på en utstilling organisert av English Royal Scientific Society til ære for 300-årsjubileet for grunnleggelsen, blant naturens mysterier som mennesket må avdekke, et vanlig glassakvarium med en fisk i, en elektrisk rokke , ble vist (fig. 1). Et voltmeter ble koblet til akvariet gjennom metallelektroder. Når fisken var i ro, var voltmeternålen på null. Når fisken beveget seg, viste voltmeteret en spenning som nådde 400 V under aktive bevegelser. Inskripsjonen lød: «Mennesket kan fortsatt ikke avdekke naturen til dette elektriske fenomenet, som ble observert lenge før organisasjonen av det engelske kongelige samfunn.»

2 Hva skylder vi Gilbert?

Terapeutisk effekt elektriske fenomener på en person, ifølge observasjoner som eksisterte i eldgamle tider, kan betraktes som et slags stimulerende og psykogent middel. Dette verktøyet ble enten brukt eller glemt. I lang tid seriøs forskning på de elektriske og magnetiske fenomenene selv, og spesielt deres handling som middel, ble ikke gjennomført.

Den første detaljerte eksperimentelle studien av elektriske og magnetiske fenomener tilhører den engelske fysikeren, senere hofflege William Gilbert (Gilbert) (1544-1603 bind). Gilbert ble fortjent ansett som en innovativ lege. Suksessen ble i stor grad bestemt av den samvittighetsfulle studien og deretter bruken av eldgamle medisinske midler, inkludert elektrisitet og magnetisme. Gilbert forsto at uten en grundig studie av elektrisk og magnetisk stråling ville det være vanskelig å bruke "væsker" i behandling.

Ved å se bort fra fantastiske, ubekreftede spekulasjoner og ubeviste utsagn, utførte Gilbert omfattende eksperimentelle studier av elektriske og magnetiske fenomener. Resultatene av denne første studien av elektrisitet og magnetisme er monumentale.

Først av alt var Gilbert den første som uttrykte ideen om at den magnetiske nålen til et kompass beveger seg under påvirkning av jordens magnetisme, og ikke under påvirkning av en av stjernene, som man trodde før ham. Han var den første som utførte kunstig magnetisering og etablerte faktumet om magnetiske polers uadskillelighet. Ved å studere elektriske fenomener samtidig med magnetiske, viste Gilbert, på grunnlag av en rekke observasjoner, at elektrisk stråling oppstår ikke bare under friksjon av rav, men også under friksjon av andre materialer. Han hyller rav - det første materialet som elektrifisering ble observert på, og kaller dem elektriske, basert på det greske navnet for rav - elektron. Følgelig ble ordet "elektrisitet" introdusert etter forslag fra en lege på grunnlag av hans historiske forskning, som la grunnlaget for utviklingen av både elektroteknikk og elektroterapi. Samtidig formulerte Gilbert den grunnleggende forskjellen mellom elektriske og magnetiske fenomener: "Magnetisme, som tyngdekraften, er en viss startkraft som kommer fra legemer, mens elektrifisering er forårsaket av at kroppens porer presses ut av spesielle utstrømninger som et resultat. av friksjon."

I hovedsak, før arbeidet til Ampere og Faraday, det vil si i mer enn to hundre år etter Gilberts død (resultatene av hans forskning ble publisert i boken "On the Magnet, Magnetic Bodies and the Great Magnet - the Earth, ” 1600), ble elektrifisering og magnetisme vurdert isolert.

P. S. Kudryavtsev i "History of Physics" siterer ordene til den store representanten for renessansen Galileo: "Jeg gir ros, jeg undrer meg, jeg misunner Hilbert (Gilbert). Han utviklet fantastiske ideer om et emne som ble behandlet av så mange strålende mennesker, men som ikke har blitt studert nøye av noen av dem... Jeg er ikke i tvil om at denne grenen av vitenskapen over tid ( vi snakker om om elektrisitet og magnetisme - V.M.) vil gjøre fremskritt både som et resultat av nye observasjoner og spesielt som et resultat av et strengt mål på bevis."

Gilbert døde 30. november 1603 og testamenterte alle instrumentene og verkene han skapte til London Medical Society, som han var aktiv formann for til sin død.

3-pris tildelt Marat

Kvelden før den franske borgerlige revolusjonen. La oss oppsummere forskningen innen elektroteknikk i denne perioden. Tilstedeværelsen av positiv og negativ elektrisitet ble etablert, de første elektrostatiske maskinene ble bygget og forbedret, Leyden-krukker (en slags ladningslagringsenheter - kondensatorer) og elektroskoper ble laget, kvalitative hypoteser om elektriske fenomener ble formulert, og dristige forsøk ble gjort på utforske lynets elektriske natur.

Lynets elektriske natur og dets effekt på mennesker styrket ytterligere oppfatningen om at elektrisitet ikke bare kunne forbløffe, men også helbrede mennesker. La oss gi noen eksempler. Den 8. april 1730 gjennomførte engelskmennene Gray og Wheeler et nå klassisk eksperiment med menneskelig elektrifisering.

På gårdsplassen til huset der Gray bodde ble det gravd ned to tørre trestolper i bakken som det var festet en trebjelke i. To hårtau ble kastet over trebjelken. De nedre endene deres var bundet. Tauene støttet lett vekten til gutten som takket ja til å delta i eksperimentet. Sittende som på en huske holdt gutten med en hånd en stang eller metallstang elektrifisert av friksjon, som en elektrisk ladning ble overført fra det elektrifiserte legemet. Med den andre hånden kastet gutten mynter etter hverandre i en metallplate plassert på en tørr treplate under ham (fig. 2). Myntene fikk en ladning gjennom guttens kropp; falt, ladet de en metallplate, som begynte å tiltrekke seg biter av tørt halm som ligger i nærheten. Eksperimentene ble utført mange ganger og vakte betydelig interesse ikke bare blant forskere. Den engelske poeten Georg Bose skrev:

Mad Gray, hva visste du egentlig om egenskapene til den hittil ukjente kraften? Har du lov, galning, å ta risiko og koble en person til strøm?

Ris. 2. Erfaring med menneskelig elektrifisering

Den franske Dufay, Nollet og vår landsmann Georg Richmann designet nesten samtidig, uavhengig av hverandre, et apparat for å måle graden av elektrifisering, noe som betydelig utvidet bruken av elektrisk utladning til behandling, og muligheten for å dosere det ble mulig. Vitenskapsakademiet i Paris viet flere møter til å diskutere effekten av Leyden-krukkeutslipp på mennesker. Ludvig XV ble også interessert i dette. På forespørsel fra kongen gjennomførte fysikeren Nollet sammen med legen Louis Lemonnier et eksperiment i en av de store salene i Versailles-palasset, og demonstrerte den stikkende effekten av statisk elektrisitet. Det var fordeler med "hofffornøyelsene": de interesserte mange mennesker, og mange begynte å studere elektrifiseringsfenomenene.

I 1787 skapte den engelske legen og fysikeren Adams først en spesiell elektrostatisk maskin for medisinske formål. Han brukte det mye i sin medisinske praksis (fig. 3) og fikk positive resultater, som kan forklares med den stimulerende effekten av strømmen, den psykoterapeutiske effekten og den spesifikke effekten av utfloden på en person.

Tiden for elektrostatikk og magnetostatikk, som alt nevnt ovenfor relaterer seg til, slutter med utviklingen matematiske grunnlag av disse vitenskapene, utført av Poisson, Ostrogradsky, Gauss.

Ris. 3. Elektroterapiøkt (fra en gammel gravering)

Bruken av elektriske utladninger i medisin og biologi har fått full anerkjennelse. Muskelsammentrekning forårsaket av berøring av elektriske rokker, ål og steinbit indikerte effekten av et elektrisk sjokk. Eksperimentene til engelskmannen John Warlish beviste den elektriske karakteren av virkningen av rokken, og anatomisten Gunther ga eksakt beskrivelse det elektriske organet til denne fisken.

I 1752 publiserte den tyske legen Sulzer en rapport om et nytt fenomen han oppdaget. Å berøre to forskjellige metaller med tungen samtidig forårsaker en særegen sur følelse. smaksfølelse. Sulzer forestilte seg ikke at denne observasjonen representerte begynnelsen på det viktigste vitenskapelige retninger- elektrokjemi og elektrofysiologi.

Interessen for bruk av elektrisitet i medisinen var økende. Rouen-akademiet utlyste en konkurranse for det beste arbeidet om emnet: "Fastgjør graden og forholdene under hvilke man kan stole på elektrisitet i behandlingen av sykdommer." Førsteprisen ble tildelt Marat, en lege av yrke, hvis navn gikk ned i den franske revolusjonens historie. Utseendet til Marats arbeid var betimelig, siden bruken av elektrisitet til behandling ikke var uten mystikk og kvakksalveri. En viss Mesmer, ved hjelp av fasjonable vitenskapelige teorier om gnistende elektriske maskiner, begynte å hevde at han i 1771 hadde funnet en universal medisinsk produkt- "dyremagnetisme" som virker på pasienten på avstand. De åpnet spesielle legekontorer, hvor det var elektrostatiske maskiner med tilstrekkelig høy spenning. Pasienten måtte ta på strømførende deler av maskinen, mens han kjente et elektrisk støt. Tilsynelatende kan tilfellene av den positive effekten av å oppholde seg i Mesmers "medisinske" kontorer ikke bare forklares med den irriterende effekten av det elektriske støtet, men også av virkningen av ozon som dukker opp i rommene der elektrostatiske maskiner fungerte, og de nevnte fenomenene Tidligere. En endring i innholdet av bakterier i luften under påvirkning av luftionisering vil også kunne ha en positiv effekt på enkelte pasienter. Men Mesmer hadde ingen anelse om dette. Etter feil ledsaget av et vanskelig utfall, som Marat umiddelbart advarte om i arbeidet sitt, forsvant Mesmer fra Frankrike. En regjeringskommisjon opprettet med deltakelse av den store franske fysikeren Lavoisier for å undersøke de "medisinske" aktivitetene til Mesmer var ikke i stand til å forklare den positive effekten av elektrisitet på mennesker. Elektrisk behandling har midlertidig opphørt i Frankrike.

4 Galvani og Volta tvister

Og nå skal vi snakke om forskning utført nesten to hundre år etter publiseringen av Gilberts arbeid. De er assosiert med navnene på den italienske professoren i anatomi og medisin Luigi Galvani og den italienske professoren i fysikk Alessandro Volta.

I anatomilaboratoriet ved Universitetet i Boulogne gjennomførte Luigi Galvani et eksperiment, hvis beskrivelse sjokkerte forskere over hele verden. Frosker ble dissekert på et laboratoriebord. Målet med eksperimentet var å demonstrere og observere de nakne nervene i lemmene deres. På dette bordet var det en elektrostatisk maskin, ved hjelp av hvilken en gnist ble opprettet og studert. La oss sitere uttalelsene til Luigi Galvani selv fra hans verk "On Electrical Forces during Muscular Movements": "... En av assistentene mine berørte ved et uhell de indre lårbensnervene til frosken med en spiss. Froskens ben rykket kraftig. ” Og videre: "... Dette er mulig når en gnist trekkes ut fra maskinens kondensator."

Dette fenomenet kan forklares som følger. Atomene og luftmolekylene i området der gnisten oppstår påvirkes av et elektrisk felt i endring, som et resultat får de en elektrisk ladning og slutter å være nøytrale. De resulterende ionene og elektrisk ladede molekylene sprer seg over en viss, relativt kort avstand fra den elektrostatiske maskinen, siden når de beveger seg, kolliderer med luftmolekyler, mister de ladningen. Samtidig kan de samle seg på metallgjenstander som er godt isolert fra jordoverflaten, og utlades hvis det oppstår en ledende elektrisk krets til bakken. Gulvet i laboratoriet var tørt, tre. Han isolerte godt rommet der Galvani jobbet fra bakken. Gjenstanden som ladningene samlet seg på var en metallskalpell. Selv en liten berøring av skalpellen til froskens nerve førte til en "utladning" av statisk elektrisitet akkumulert på skalpellen, noe som førte til at benet ble trukket tilbake uten noen mekanisk ødeleggelse. Fenomenet med sekundær utladning i seg selv, forårsaket av elektrostatisk induksjon, var allerede kjent på den tiden.

Det strålende talentet til en eksperimentator og gjennomføringen av et stort antall forskjellige studier tillot Galvani å oppdage et annet fenomen som er viktig for den videre utviklingen av elektroteknikk. Eksperimenter er i gang for å studere atmosfærisk elektrisitet. La oss sitere Galvani selv: "... Lei... av meningsløs venting... begynte... å presse kobberkrokene som satt fast i ryggmargen mot jerngitteret - froskebein krympet." Resultatene av eksperimentet, utført ikke utendørs, men innendørs i fravær av noen fungerende elektrostatiske maskiner, bekreftet at en sammentrekning av froskemuskelen, lik sammentrekningen forårsaket av gnisten fra en elektrostatisk maskin, oppstår når froskens kropp blir berørt samtidig av to forskjellige metallgjenstander - en ledning og en plate av kobber, sølv eller jern. Ingen hadde observert et slikt fenomen før Galvani. Basert på resultatene av observasjoner trekker han en dristig, entydig konklusjon. Det er en annen kilde til elektrisitet, det er "animalsk" elektrisitet (begrepet tilsvarer begrepet "elektrisk aktivitet av levende vev"). Levende muskler, hevdet Galvani, er en kondensator som en Leyden-krukke, positiv elektrisitet samler seg inne i den. Froskens nerve fungerer som en indre "leder". Å koble to metallledere til en muskel fører til at det oppstår en elektrisk strøm, som i likhet med en gnist fra en elektrostatisk maskin får muskelen til å trekke seg sammen.

Galvani eksperimenterte for å oppnå et entydig resultat bare på froskemuskler. Kanskje det var dette som gjorde at han kunne foreslå å bruke " fysiologisk medikament"froskepoter som en meter på mengden elektrisitet. Målingen av mengden elektrisitet, for vurderingen av hvilken en lignende fysiologisk indikator tjente, var aktiviteten med å heve og falle labben når den kom i kontakt med en metallplate, som samtidig ble berørt av en krok som gikk gjennom froskens ryggmarg, og frekvensen av å heve poten i tidsenhet.En slik fysiologisk indikator ble i noen tid brukt selv av fremtredende fysikere, og spesielt av Georg Ohm.

Galvanis elektrofysiologiske eksperiment tillot Alessandro Volta å lage den første elektrokjemiske kilden til elektrisk energi, som igjen oppdaget ny æra i utviklingen av elektroteknikk.

Alessandro Volta var en av de første som satte pris på Galvanis oppdagelse. Han gjentar Galvanis eksperimenter med stor forsiktighet og mottar mye data som bekrefter resultatene hans. Men allerede i sine første artikler «On Animal Electricity» og i et brev til Dr. Boronio datert 3. april 1792, fremhever Volta, i motsetning til Galvani, som tolker de observerte fenomenene fra «animal»-elektrisitets ståsted, kjemiske og fysiske fenomener. Volta fastslår viktigheten av å bruke forskjellige metaller (sink, kobber, bly, sølv, jern) for disse eksperimentene, mellom hvilke en klut dynket i syre plasseres.

Her er hva Volta skriver: "I Galvanis eksperimenter er kilden til elektrisitet en frosk. Men hva er en frosk eller et hvilket som helst dyr generelt? For det første er dette nerver og muskler, og de inneholder forskjellige kjemiske forbindelser. Hvis nerver og muskler til en dissekert frosk er kombinert med to forskjellige metaller, så når en slik krets er lukket, vises en elektrisk effekt. I mitt siste eksperiment deltok også to forskjellige metaller - disse er staniol (bly) og sølv, og Væskens rolle ble spilt av spyttet i tungen. Ved å lukke kretsen med en koblingsplate skapte jeg forhold for kontinuerlig bevegelse av den elektriske væsken fra ett sted til et annet. Men jeg kunne ganske enkelt legge de samme metallgjenstandene i vann eller i en væske som ligner på spytt? Hva har "dyrisk" elektrisitet med det å gjøre?"

Eksperimenter utført av Volta lar oss formulere konklusjonen om at kilden til elektrisk virkning er en kjede av forskjellige metaller når de kommer i kontakt med en fuktig klut eller en klut dynket i en sur løsning.

I et av brevene til sin venn, legen Vasaghi (igjen et eksempel på legens interesse for elektrisitet), skrev Volta: «Jeg har lenge vært overbevist om at all handling kommer fra metaller, fra kontakten som den elektriske væsken kommer inn i. en fuktig eller vannholdig kropp. På dette grunnlaget mener jeg at han har rett til å tilskrive alle nye elektriske fenomener til metaller og erstatte navnet "dyreelektrisitet" med uttrykket "metallisk elektrisitet".

Ifølge Volta er froskebein et følsomt elektroskop. En historisk tvist oppsto mellom Galvani og Volta, så vel som mellom deres tilhengere - en tvist om "dyr" eller "metallisk" elektrisitet.

Galvani ga ikke opp. Han ekskluderte metall fullstendig fra eksperimentet og dissekerte til og med frosker med glasskniver. Det viste seg at selv med et slikt eksperiment førte kontakten av froskens lårnerve med muskelen til en tydelig merkbar, men mye mindre, sammentrekning enn med deltakelse av metaller. Dette var den første registreringen av bioelektriske fenomener som moderne elektrodiagnostikk av kardiovaskulære og en rekke andre menneskelige systemer er basert på.

Volta prøver å avdekke naturen til de uvanlige fenomenene som er oppdaget. Han formulerer tydelig følgende problem for seg selv: "Hva er årsaken til fremveksten av elektrisitet?" Jeg spurte meg selv på samme måte som hver av dere ville gjøre det. Refleksjoner førte meg til én løsning: fra kontakten mellom to forskjellige metaller , for eksempel sølv og sink, forstyrres balansen mellom elektrisitet som er tilstede i begge metaller. Ved kontaktpunktet for metallene blir positiv elektrisitet rettet fra sølv til sink og akkumuleres på sistnevnte, mens negativ elektrisitet er konsentrert om sølv. Dette betyr at elektriske stoffer beveger seg i en bestemt retning.Da jeg påførte plater av sølv og sink oppå hverandre uten mellomliggende avstandsstykker, det vil si at sinkplatene var i kontakt med sølvplatene, så ble deres totale effekt redusert til null .For å forsterke den elektriske effekten eller oppsummere den, bør hver sinkplate bringes i kontakt med bare ett sølv og legge til det største antallet par i rekkefølge. Dette oppnås nøyaktig ved å plassere et vått stykke tøy på hver sinkplate, og dermed skille den fra sølvplaten til det neste paret." Mye av det Volta sa mister ikke sin betydning selv nå, i lys av moderne vitenskapelige ideer.

Dessverre ble denne striden tragisk avbrutt. Napoleons hær okkuperte Italia. For å nekte å sverge troskap til den nye regjeringen, mistet Galvani stolen, fikk sparken og døde snart. Den andre deltakeren i tvisten, Volta, levde for å se den fulle anerkjennelsen av funnene til begge forskerne. I en historisk tvist hadde begge rett. Biolog Galvani gikk ned i vitenskapens historie som grunnleggeren av bioelektrisitet, fysikeren Volta - som grunnleggeren av elektrokjemiske strømkilder.

4. Eksperimenter av V.V. Petrov. Begynnelsen på elektrodynamikk

Arbeidet til professoren i fysikk ved Medical-Surgical Academy (nå Military Medical Academy oppkalt etter S. M. Kirov i Leningrad), akademiker V. V. Petrov, avslutter det første stadiet av vitenskapen om "dyre" og "metallisk" elektrisitet.

Aktivitetene til V.V. Petrov hadde en enorm innvirkning på utviklingen av vitenskapen om bruk av elektrisitet i medisin og biologi i vårt land. Ved det medisinsk-kirurgiske akademiet opprettet han fysisk kontor, utstyrt med utmerket utstyr. Mens han jobbet der, bygde Petrov verdens første elektrokjemiske kilde for høyspent elektrisk energi. Ved å vurdere spenningen til denne kilden med antall elementer som er inkludert i den, kan vi anta at spenningen nådde 1800-2000 V med en effekt på omtrent 27-30 W. Denne universelle kilden tillot V.V. Petrov å kortsiktig gjennomføre dusinvis av studier som oppdaget ulike måter å bruke elektrisitet på på ulike felt. Navnet på V.V. Petrov er vanligvis assosiert med fremveksten av en ny belysningskilde, nemlig elektrisk, basert på bruken av en effektivt fungerende elektrisk lysbue som han oppdaget. I 1803, i boken "News of Galvani-Voltian Experiments", skisserte V. V. Petrov resultatene av sin forskning. Dette er den første boken om elektrisitet utgitt i vårt land. Den ble publisert på nytt her i 1936.

I denne boken er ikke bare elektroteknisk forskning viktig, men også resultatene av å studere forholdet og interaksjonen mellom elektrisk strøm og en levende organisme. Petrov viste at menneskekroppen er i stand til elektrifisering og at et galvanisk-voltaisk batteri, bestående av et stort antall elementer, er farlig for mennesker; i hovedsak spådde han muligheten for å bruke elektrisitet til fysioterapibehandling.

Påvirkningen fra V.V. Petrovs forskning på utviklingen av elektroteknikk og medisin er stor. Hans verk "News of the Galvani-Volta Experiments", oversatt til latin, pryder, sammen med den russiske utgaven, nasjonalbibliotekene i mange europeiske land. Det elektrofysiske laboratoriet opprettet av V.V. Petrov tillot akademiets forskere å utvikle forskning innen bruk av elektrisitet til behandling på midten av 1800-tallet. Det militære medisinske akademiet har tatt en ledende posisjon i denne retningen ikke bare blant instituttene i vårt land, men også blant europeiske institutter. Det er nok å nevne navnene på professorene V. P. Egorov, V. V. Lebedinsky, A. V. Lebedinsky, N. P. Khlopin, S. A. Lebedev.

Hva førte 1800-tallet til studiet av elektrisitet? Først og fremst tok monopolet på medisin og biologi på elektrisitet slutt. Dette ble startet av Galvani, Volta, Petrov. Første halvdel og midten av 1800-tallet var preget av store oppdagelser innen elektroteknikk. Disse funnene er assosiert med navnene til dansken Hans Oersted, franskmennene Dominique Arago og Andre Ampere, tyskeren Georg Ohm, engelskmannen Michael Faraday, våre landsmenn Boris Jacobi, Emil Lenz og Pavel Schilling og mange andre vitenskapsmenn.

La oss kort beskrive de viktigste av disse funnene som er direkte relatert til vårt emne. Oersted var den første som etablerte et fullstendig forhold mellom elektriske og magnetiske fenomener. Eksperimenterer med galvanisk elektrisitet (som elektriske fenomener som stammer fra elektrokjemiske strømkilder ble kalt på den tiden, i motsetning til fenomenene forårsaket av en elektrostatisk maskin), oppdaget Oersted avvik fra nålen til et magnetisk kompass plassert nær en elektrisk strømkilde (galvanisk batteri). ) i øyeblikket av kretsen og åpning av den elektriske kretsen. Han fant ut at dette avviket avhenger av plasseringen av det magnetiske kompasset. Ørsteds store fortjeneste er at han selv satte pris på viktigheten av fenomenet han oppdaget. Ideene om uavhengigheten til magnetiske og elektriske fenomener, som hadde vært tilsynelatende urokkelige i mer enn to hundre år, basert på arbeidet til Gilbert, kollapset. Oersted mottok pålitelig eksperimentelt materiale, på grunnlag av hvilket han skrev og publiserte boken "Eksperimenter knyttet til effekten av en elektrisk konflikt på en magnetisk nål." Han formulerer kort sin prestasjon som følger: "Galvanisk elektrisitet, som strømmer fra nord til sør over en fritt opphengt magnetisk nål, avleder sin nordlige ende mot øst, og, som passerer i samme retning under nålen, avleder den mot vest."

Betydningen av Oersteds eksperiment, som er det første pålitelige beviset på forholdet mellom magnetisme og elektrisitet, ble tydelig og dypt avslørt av den franske fysikeren Andre Ampere. Ampère var en veldig allsidig vitenskapsmann, utmerket i matematikk, og glad i kjemi, botanikk og gammel litteratur. Han var en utmerket popularisator av vitenskapelige oppdagelser. Amperes fordeler innen fysikk kan formuleres som følger: han opprettet en ny seksjon i læren om elektrisitet - elektrodynamikk, som dekker alle manifestasjoner av bevegelig elektrisitet. Amperes kilde til å bevege elektriske ladninger var et galvanisk batteri. Ved å lukke kretsen mottok han bevegelsen av elektriske ladninger. Ampere viste at stasjonære elektriske ladninger (statisk elektrisitet) ikke virker på en magnetisk nål - de avleder den ikke. I moderne språk var Ampere i stand til å identifisere betydningen av forbigående prosesser (slå på en elektrisk krets).

Michael Faraday fullfører oppdagelsene til Oersted og Ampere - han skaper en sammenhengende logisk doktrine om elektrodynamikk. Samtidig gjorde han en rekke uavhengige store funn, som utvilsomt hadde en viktig innvirkning på bruken av elektrisitet og magnetisme i medisin og biologi. Michael Faraday var ikke en matematiker som Ampere; i sine tallrike publikasjoner brukte han ikke et eneste analytisk uttrykk. Talentet til en eksperimenter, samvittighetsfull og hardtarbeidende, tillot Faraday å kompensere for mangelen på matematisk analyse. Faraday oppdager loven om induksjon. Som han selv sa: "Jeg fant en måte å konvertere elektrisitet til magnetisme og omvendt." Han oppdager selvinduksjon.

Fullføringen av Faradays store forskning er oppdagelsen av lovene for passasje av elektrisk strøm gjennom ledende væsker og den kjemiske nedbrytningen av sistnevnte, som skjer under påvirkning av elektrisk strøm (fenomenet elektrolyse). Faraday formulerer grunnloven som følger: «Mengden av stoff som finnes på ledende plater (elektroder) nedsenket i en væske avhenger av styrken til strømmen og tiden den går: jo større strømstyrken er og jo lenger den passerer, jo mer mengde stoffer vil slippes ut i løsning."

Russland viste seg å være et av landene der oppdagelsene av Oersted, Arago, Ampere, og viktigst av alt, Faraday fant direkte utvikling og praktisk anvendelse. Boris Jacobi, ved hjelp av oppdagelsene av elektrodynamikk, skaper det første skipet med en elektrisk motor. Emil Lenz eier en rekke verk som er av stor praktisk interesse innenfor ulike felt innen elektroteknikk og fysikk. Navnet hans er vanligvis assosiert med oppdagelsen av loven om termisk ekvivalent av elektrisk energi, kalt Joule-Lenz-loven. I tillegg etablerte Lenz en lov oppkalt etter ham. Dette markerer slutten på perioden for å skape grunnlaget for elektrodynamikk.

1 Bruk av elektrisitet i medisin og biologi på 1800-tallet

P. N. Yablochkov, som plasserer to kull parallelt, atskilt med smeltende smøremiddel, skaper et elektrisk stearinlys - en enkel kilde til elektrisk lys som kan lyse opp et rom i flere timer. Yablochkovs stearinlys varte i tre til fire år, og fant anvendelse i nesten alle land i verden. Den ble erstattet av en mer holdbar glødelampe. Elektriske generatorer lages overalt, og batterier blir utbredt. Bruksområdene for elektrisitet øker.

Bruken av elektrisitet i kjemien, som ble startet av M. Faraday, er i ferd med å bli populær. Bevegelsen av materie - bevegelsen av ladningsbærere - fant en av sine første anvendelser innen medisin for introduksjon av passende medisinske forbindelser i menneskekroppen. Essensen av metoden er som følger: gasbind eller annet stoff som fungerer som en pakning mellom elektrodene og menneskekroppen er impregnert med den ønskede medisinske forbindelsen; den er plassert på de områdene av kroppen som skal behandles. Elektrodene er koblet til en likestrømskilde. Denne metoden for å introdusere medisinske forbindelser, først brukt i andre halvdel av 1800-tallet, er fortsatt utbredt i dag. Det kalles elektroforese eller iontoforese. Leseren kan lære om den praktiske anvendelsen av elektroforese i kapittel fem.

En annen oppdagelse fulgte, en av stor betydning for praktisk medisin, innen elektroteknikk. Den 22. august 1879 rapporterte den engelske vitenskapsmannen Crookes om sin forskning på katodestråler, om hvilke følgende ble kjent på den tiden:

Når en høyspentstrøm føres gjennom et rør med en svært foreldet gass, suser en strøm av partikler ut av katoden og suser med enorm hastighet. 2. Disse partiklene beveger seg strengt i en rett linje. 3. Denne strålingsenergien kan produsere mekanisk handling. For eksempel, roter et lite pinwheel plassert i banen. 4. Strålingsenergi avledes av en magnet. 5. På steder der strålingsstoff faller, utvikles varme. Hvis katoden er formet som et konkavt speil, kan til og med slike ildfaste legeringer, som en legering av iridium og platina, smeltes i fokuset til dette speilet. 6. Katodestråler - en strøm av materielle kropper mindre enn et atom, nemlig partikler av negativ elektrisitet.

Dette er de første trinnene på tampen av en ny stor oppdagelse gjort av Wilhelm Conrad Roentgen. Røntgen oppdaget en fundamentalt annen strålingskilde, som han kalte røntgenstråler (røntgenstråler). Senere ble disse strålene kalt røntgenstråler. Röntgens melding vakte oppsikt. I alle land begynte mange laboratorier å reprodusere Roentgens installasjon, gjenta og utvikle forskningen hans. Denne oppdagelsen vakte særlig interesse blant leger.

Fysikklaboratorier, hvor utstyret som ble brukt av Roentgen til å produsere røntgenstråler ble opprettet, ble angrepet av leger og deres pasienter, som mistenkte at kroppene deres inneholdt svelgede nåler, metallknapper osv. Medisinens historie har ikke kjent før så rask praktisk implementering av funn innen elektrisitet, som skjedde med et nytt diagnostisk verktøy - røntgen.

De ble umiddelbart interessert i røntgen i Russland. Det har ennå ikke vært offisielle vitenskapelige publikasjoner, anmeldelser av dem eller nøyaktige data om utstyret; kort melding om Roentgens rapport, og nær St. Petersburg, i Kronstadt, begynner radiooppfinneren Alexander Stepanovich Popov allerede å lage den første innenlandske røntgenmaskinen. Lite er kjent om dette. Rollen til A. S. Popov i utviklingen av de første innenlandske røntgenapparater og deres implementering, ble kanskje først kjent fra boken til F. Veitkov. Den ble med stor suksess supplert av oppfinnerens datter Ekaterina Aleksandrovna Kyandskaya-Popova, som sammen med V. Tomat publiserte artikkelen "Oppfinner av radio og røntgen" i tidsskriftet "Vitenskap og liv" (1971, nr. 8) .

Nye fremskritt innen elektroteknikk har følgelig utvidet mulighetene for å studere "animalsk" elektrisitet. Matteuci, ved hjelp av et galvanometer laget på den tiden, beviste at i løpet av en muskels levetid oppstår et elektrisk potensial. Etter å ha kuttet muskelen over fibrene, koblet han den til en av polene på galvanometeret, og koblet den langsgående overflaten av muskelen til den andre polen og oppnådde et potensial i området 10-80 mV. Verdien av potensialet bestemmes av muskeltypen. I følge Matteuci flyter "biostrømmen" fra den langsgående overflaten til tverrsnittet og tverrsnittet er elektronegativt. Dette merkelige faktum ble bekreftet av eksperimenter på forskjellige dyr - en skilpadde, en kanin, en rotte og fugler, utført av en rekke forskere, hvorav de tyske fysiologene Dubois-Reymond, Hermann og vår landsmann V. Yu. Chagovets bør fremheves . Peltier publiserte i 1834 et arbeid der han presenterte resultatene av en studie av samspillet mellom biopotensialer og likestrøm som strømmer gjennom levende vev. Det viste seg at polariteten til biopotensialene endres. Amplitudene endres også.

Samtidig ble det observert endringer og fysiologiske funksjoner. Elektriske måleinstrumenter med tilstrekkelig følsomhet og passende målegrenser vises i laboratoriene til fysiologer, biologer og leger. Stort og variert forsøksmateriale samles opp. Dette avslutter forhistorien til bruken av elektrisitet i medisin og studiet av "dyrisk" elektrisitet.

Fremveksten av fysiske metoder som gir primær bioinformasjon, den moderne utviklingen av elektrisk måleutstyr, informasjonsteori, autometri og telemetri, og integrering av målinger - dette er det som markerer et nytt historisk stadium i de vitenskapelige, tekniske og medisinsk-biologiske områdene. bruken av elektrisitet.

2 Historie om strålebehandling og diagnose

På slutten av det nittende århundre ble det gjort svært viktige funn. For første gang kunne en person med sitt eget øye se noe som skjuler seg bak en barriere som er ugjennomsiktig for synlig lys. Conrad Roentgen oppdaget de såkalte røntgenstrålene, som kunne trenge gjennom optisk ugjennomsiktige barrierer og lage skyggebilder av objekter skjult bak dem. Fenomenet radioaktivitet ble også oppdaget. Allerede på 1900-tallet, i 1905, beviste Eindhoven hjertets elektriske aktivitet. Fra dette øyeblikket begynte elektrokardiografi å utvikle seg.

Leger begynte å motta mer og mer informasjon om tilstanden til pasientens indre organer, som de ikke kunne observere uten de riktige instrumentene laget av ingeniører basert på oppdagelsene til fysikere. Til slutt var leger i stand til å observere funksjonen til indre organer.

Ved begynnelsen av andre verdenskrig kom de ledende fysikerne på planeten, selv før dukket opp informasjon om fisjon av tunge atomer og kolossal frigjøring av energi under denne prosessen, til den konklusjon at det var mulig å lage kunstig radioaktiv isotoper. Antallet radioaktive isotoper er ikke begrenset til kun kjente naturlig radioaktive grunnstoffer. De er kjent for alle kjemiske elementer i det periodiske systemet. Forskere var i stand til å spore deres kjemiske historie uten å forstyrre flyten av prosessen som ble undersøkt.

Tilbake på tjuetallet ble det gjort forsøk på å bruke naturlig radioaktive isotoper fra radiumfamilien for å bestemme hastigheten på blodstrømmen hos mennesker. Men denne typen forskning ble ikke mye brukt selv for vitenskapelige formål. Bredere bruk i medisinsk forskning, inkludert diagnostiske, ble radioaktive isotoper oppnådd på femtitallet etter opprettelsen av atomreaktorer, der det var ganske enkelt å oppnå høye aktiviteter av kunstig radioaktive isotoper.

Det mest kjente eksemplet på en av de første bruken av kunstig radioaktive isotoper er bruken av jod-isotoper for forskning på skjoldbruskkjertelen. Metoden gjorde det mulig å forstå årsaken til skjoldbruskkjertelsykdommer (struma) for visse bostedsområder. Det er vist en sammenheng mellom jod i kosten og skjoldbruskkjertelsykdom. Som et resultat av disse studiene spiser du og jeg bordsalt, som bevisst har blitt supplert med inaktivt jod.

Først, for å studere fordelingen av radionuklider i et organ, ble det brukt enkle scintillasjonsdetektorer, som undersøkte det undersøkte organet punkt for punkt, dvs. skannet den og beveget seg langs en meanderlinje over hele organet som ble undersøkt. En slik studie ble kalt skanning, og enhetene som ble brukt til dette ble kalt skannere. Med utviklingen av posisjonssensitive detektorer, som, i tillegg til det faktum å registrere et innkommende gammakvante, også bestemte koordinaten for dets inntreden i detektoren, ble det mulig å se hele organet som studeres på en gang uten å flytte detektoren over det. For tiden kalles scintigrafi å få et bilde av fordelingen av radionuklider i organet som studeres. Selv om begrepet scintigrafi generelt ble introdusert i 1955 (Andrews et al.) og opprinnelig refererte til skanning. Blant systemer med stasjonære detektorer er det mest brukte det såkalte gammakameraet, først foreslått av Anger i 1958.

Gammakameraet gjorde det mulig å redusere tiden for bildeopptak betydelig og derfor å bruke kortere radionuklider. Bruken av kortlivede radionuklider reduserer dosen av strålingseksponering til individets kropp betydelig, noe som gjorde det mulig å øke aktiviteten til radiofarmasøytiske midler administrert til pasienter. For øyeblikket, når du bruker Ts-99t, er tiden for å få ett bilde en brøkdel av et sekund. Slike korte tider for å oppnå en enkelt ramme førte til fremveksten av dynamisk scintigrafi, når en serie sekvensielle bilder av orgelet som studeres blir oppnådd under studien. Analyse av en slik sekvens gjør det mulig å bestemme dynamikken til endringer i aktivitet både i organet som helhet og i dets individuelle deler, det vil si at en kombinasjon av dynamiske og scintigrafiske studier forekommer.

Med utviklingen av teknologi for å få bilder av distribusjonen av radionuklider i organet som ble undersøkt, oppsto spørsmålet om metoder for å vurdere distribusjonen av radiofarmaka innenfor det undersøkte området, spesielt innen dynamisk scintigrafi. Scanogrammene ble hovedsakelig behandlet visuelt, noe som ble uakseptabelt med utviklingen av dynamisk scintigrafi. Hovedproblemet var umuligheten av å konstruere kurver som reflekterte endringer i radiofarmasøytisk aktivitet i organet som ble undersøkt eller i dets individuelle deler. Selvfølgelig kan vi merke oss en rekke andre ulemper ved de oppnådde scintigrammene - tilstedeværelsen av statistisk støy, umuligheten av å trekke fra bakgrunnen til omkringliggende organer og vev, umuligheten av å få et sammendragsbilde i dynamisk scintigrafi basert på en rekke påfølgende rammer.

Alt dette førte til fremveksten av datamaskinbaserte digitale prosesseringssystemer for scintigrammer. I 1969 brukte Jinuma og hans medforfattere datamaskinfunksjoner for å behandle scintigrammer, noe som gjorde det mulig å få mer pålitelig diagnostisk informasjon og i et betydelig større volum. I denne forbindelse begynte datamaskinbaserte systemer for innsamling og behandling av scintigrafisk informasjon å bli veldig intensivt introdusert i praksisen til radionukliddiagnostiske avdelinger. Slike avdelinger ble de første praktiske medisinske enhetene der datamaskiner ble mye introdusert.

Utviklingen av databaserte digitale systemer for innsamling og behandling av scintigrafisk informasjon la grunnlaget for prinsippene og metodene for behandling av medisinske diagnostiske bilder, som også ble brukt i behandling av bilder oppnådd ved bruk av andre medisinske og fysiske prinsipper. Dette gjelder røntgenbilder, diagnostiske ultralydbilder og selvfølgelig datatomografi. På den annen side førte utviklingen av computertomografi-teknikker på sin side til opprettelsen av emisjonstomografer, både enkeltfoton og positron. Utviklingen av høyteknologier for bruk av radioaktive isotoper i medisinske diagnostiske studier og deres økende bruk i klinisk praksis førte til fremveksten av en uavhengig medisinsk disiplin av radioisotopdiagnostikk, som senere, ifølge internasjonal standardisering, ble kalt radionukliddiagnostikk. Litt senere dukket konseptet nukleærmedisin opp, som kombinerte metoder for å bruke radionuklider for både diagnose og terapi. Med utviklingen av radionukliddiagnostikk i kardiologi (i utviklede land ble opptil 30% av det totale antallet radionuklidstudier kardiologiske), dukket begrepet nukleær kardiologi opp.

En annen ekstremt viktig gruppe studier som bruker radionuklider er in vitro-studier. Denne typen forskning involverer ikke introduksjon av radionuklider i pasientens kropp, men bruker radionuklidmetoder for å bestemme konsentrasjonen av hormoner, antistoffer, legemidler og andre kliniske faktorer. viktige stoffer i blod- eller vevsprøver. I tillegg kan ikke moderne biokjemi, fysiologi og molekylærbiologi eksistere uten metodene for radioaktive sporstoffer og radiometri.

I vårt land begynte masseintroduksjonen av nukleærmedisinske metoder i klinisk praksis på slutten av 50-tallet etter publiseringen av ordren fra USSRs helseminister (nr. 248 av 15. mai 1959) om opprettelse av radioisotopdiagnostiske avdelinger i store onkologiske institusjoner og bygging av standard radiologiske bygninger, noen av dem er fortsatt i drift i dag. En stor rolle ble spilt av resolusjonen fra sentralkomiteen til CPSU og ministerrådet for USSR datert 14. januar 1960 nr. 58 "Om tiltak for ytterligere forbedringer medisinsk behandling og beskyttelse av helsen til befolkningen i USSR", som sørget for en utbredt introduksjon av radiologimetoder i medisinsk praksis.

Den raske utviklingen av nukleærmedisin de siste årene har ført til mangel på radiologer og ingeniører som er spesialister innen radionukliddiagnostikk. Resultatet av bruk av alle radionuklidteknikker avhenger av to viktige punkter: på et deteksjonssystem med tilstrekkelig følsomhet og oppløsning, på den ene siden, og på et radiofarmasøytisk middel som sikrer et akseptabelt nivå av akkumulering i ønsket organ eller vev, på den andre siden. . Derfor må enhver nukleærmedisinsk spesialist ha en dyp forståelse av det fysiske grunnlaget for radioaktivitet og deteksjonssystemer, samt kunnskap om kjemien til radiofarmasøytika og prosessene som bestemmer deres lokalisering i spesifikke organer og vev. Denne monografien er ikke en enkel gjennomgang av fremskritt innen radionukliddiagnostikk. Den presenterer mye originalt materiale, som er resultatet av forskningen til forfatterne. Mange års felles erfaring fra teamet av utviklere av avdelingen for radiologisk utstyr til JSC "VNIIMP-VITA", Onkologisenteret til det russiske akademiet for medisinske vitenskaper, det kardiologiske forsknings- og produksjonskomplekset til Helsedepartementet i den russiske føderasjonen , Scientific Research Institute of Cardiology ved Tomsk Scientific Center ved det russiske akademiet for medisinske vitenskaper, Association of Medical Physicists of Russia tillot oss å vurdere de teoretiske spørsmålene om å danne radionuklidbilder, den praktiske implementeringen av slike teknikker og få den mest informative diagnostiske resultater for klinisk praksis.

Utvikling medisinsk utstyr innen radionukliddiagnostikk er uløselig knyttet til navnet til Sergei Dmitrievich Kalashnikov, som jobbet i denne retningen i mange år ved All-Union Scientific Research Institute of Medical Instrumentation og ledet etableringen av det første russiske tomografiske gammakameraet GKS-301 .

5. Kort historie med ultralydbehandling

Ultralydteknologi begynte å utvikle seg under første verdenskrig. Det var da, i 1914, da han testet en ny ultralydsender i et stort laboratorieakvarium, oppdaget den fremragende franske eksperimentelle fysikeren Paul Langevin at fisk, når de ble utsatt for ultralyd, ble urolige, skyndte seg rundt og roet seg ned, men etter en stund ble de rastløse. begynte å dø. Slik ble det første eksperimentet utført ved en tilfeldighet, som forskningen startet med. biologisk handling ultralyd. På slutten av 20-tallet av det tjuende århundre. De første forsøkene ble gjort på å bruke ultralyd i medisin. Og i 1928 brukte tyske leger allerede ultralyd for å behandle øresykdommer hos mennesker. I 1934 ble den sovjetiske otolaryngologen E.I. Anokhrienko introduserte ultralydmetoden i terapeutisk praksis og var den første i verden som utførte kombinert behandling med ultralyd og elektrisk strøm. Snart begynte ultralyd å bli mye brukt i fysioterapi, og fikk raskt berømmelse effektivt middel. Før ultralyd ble brukt til å behandle menneskelige sykdommer, ble effekten nøye testet på dyr, men nye metoder kom til praktisk veterinærmedisin etter at de hadde funnet utbredt bruk i medisin. De første ultralydapparatene var veldig dyre. Pris spiller selvfølgelig ingen rolle når det gjelder menneskers helse, men i landbruksproduksjonen må dette tas i betraktning, siden det ikke skal være ulønnsomt. De første ultralydterapeutiske metodene var basert på rent empiriske observasjoner, men parallelt med utviklingen av ultralydfysioterapi startet forskning på mekanismene for den biologiske virkningen av ultralyd. Resultatene deres gjorde det mulig å gjøre justeringer i praksisen med å bruke ultralyd. På 1940-1950-tallet, for eksempel, ble det antatt at ultralyd med en intensitet på opptil 5...6 W/sq.cm eller til og med opptil 10 W/sq.cm var effektiv for terapeutiske formål. Imidlertid begynte snart ultralydintensiteten som ble brukt i medisin og veterinærmedisin å avta. Så på 60-tallet av det tjuende århundre. den maksimale intensiteten av ultralyd generert av fysioterapeutiske enheter har sunket til 2...3 W/sq.cm, og nåværende produserte enheter avgir ultralyd med en intensitet som ikke overstiger 1 W/sq.cm. Men i dag, i medisinsk og veterinær fysioterapi, brukes ultralyd oftest med en intensitet på 0,05-0,5 W/sq.cm.

Konklusjon

Selvfølgelig var jeg ikke i stand til å dekke historien til utviklingen av medisinsk fysikk i sin helhet, for ellers måtte jeg snakke om hver fysisk oppdagelse i detalj. Men likevel indikerte jeg hovedstadiene i utviklingen av honning. fysikere: dens opprinnelse begynner ikke på 1900-tallet, som mange tror, ​​men mye tidligere, selv i antikken. I dag vil funnene fra den tiden virke trivielle for oss, men faktisk var det for den perioden et utvilsomt gjennombrudd i utviklingen.

Det er vanskelig å overvurdere fysikenes bidrag til utviklingen av medisin. Ta Leonardo da Vinci, som beskrev mekanikken til leddbevegelser. Hvis du ser objektivt på forskningen hans, kan du forstå det moderne vitenskap på ledd inkluderer de aller fleste av hans arbeider. Eller Harvey, som først beviste den lukkede sirkulasjonen av blod. Derfor virker det for meg som om vi bør sette pris på fysikernes bidrag til utviklingen av medisin.

Liste over brukt litteratur

1. "Grunnleggende for interaksjonen av ultralyd med biologiske objekter." Ultralyd i medisin, veterinærmedisin og eksperimentell biologi. (Forfattere: Akopyan V.B., Ershov Yu.A., redigert av Shchukin S.I., 2005)

Utstyr og metoder for radionukliddiagnostikk i medisin. Kalantarov K.D., Kalashnikov S.D., Kostylev V.A. og andre, red. Viktorova V.A.

Kharlamov I.F. Pedagogikk. - M.: Gardariki, 1999. - 520 s.; side 391

Elektrisitet og mann; Manoilov V.E. ; Energoatomizdat 1998, s. 75-92

Cherednichenko T.V. Musikk i kulturhistorien. - Dolgoprudny: Allegro-press, 1994. s. 200

Det gamle Romas hverdag gjennom gledens prisme, Jean-Noel Robbert, Young Guard, 2006, s. 61

Platon. Dialoger; Thought, 1986, s. 693

Descartes R. Verker: I 2 bind - T. 1. - M.: Mysl, 1989. S. 280, 278

Platon. Dialoger - Timaeus; Thought, 1986, s. 1085

Leonardo da Vinci. Utvalgte verk. I 2 bind T.1./ Opptrykk fra utg. 1935 - M.: Ladomir, 1995.

Aristoteles. Verk i fire bind. T.1.Red.V. F. Asmus. M.,<Мысль>, 1976, s. 444, 441

Liste over Internett-ressurser:

Lydterapi - Nag-Cho http://tanadug.ru/tibetan-medicine/healing/sound-healing

(dato for tilgang 18.09.12)

Historie om fototerapi - http://www.argo-shop.com.ua/article-172.html (dato åpnet 21.09.12)

Behandling ved brann - http://newagejournal.info/lechenie-ognem-ili-moksaterapia/ (tilgangsdato 21.09.12)

Orientalsk medisin - (dato for tilgang 09.22.12)://arenda-ceragem.narod2.ru/eto_nuzhno_znat/vostochnaya_meditsina_vse_luchshee_lyudyam