Prezentacja z biologii „Współczesne metody badania człowieka” (klasa VIII). Metody fizjologii

Metodologia - zestaw manipulacji, których wdrożenie zapewnia uzyskanie niezbędnych wyników zgodnie z zadaniem.

Analityczno-syntetyczna metoda badawcza- sposób na badanie funkcjonowania organizmu w sposób całościowy, w jedności i wzajemnym powiązaniu wszystkich jego elementów.

Metody badawcze w fizjologii

Do badania różnych procesów i funkcji żywego organizmu stosuje się metody obserwacji i eksperymentu.

Obserwacja - metoda uzyskiwania informacji poprzez bezpośrednią, zwykle wizualną rejestrację zjawisk i procesów fizjologicznych zachodzących w określonych warunkach.

Eksperyment- metoda pozyskiwania nowych informacji o związkach przyczynowo-skutkowych pomiędzy zjawiskami i procesami w warunkach kontrolowanych i kontrolowanych. Eksperyment ostry to taki, który przeprowadza się przez stosunkowo krótki okres czasu. Eksperyment, który trwa długo (dni, tygodnie, miesiące, lata) nazywa się chronicznym.

Metoda obserwacji

Istotą tej metody jest ocena przejawów określonego procesu fizjologicznego, funkcji narządu lub tkanki w warunkach naturalnych. Jest to pierwsza metoda, która wywodzi się ze starożytnej Grecji. W Egipcie podczas mumifikacji otwierano zwłoki, a kapłani analizowali stan różnych narządów w powiązaniu z zarejestrowanymi wcześniej danymi dotyczącymi tętna, ilości i jakości moczu oraz innych wskaźników obserwowanych osób.

Obecnie naukowcy prowadzący badania obserwacyjne dysponują w swoim arsenale szeregiem prostych i skomplikowanych urządzeń (aplikacja przetok, wszczepienie elektrod), co pozwala w bardziej wiarygodny sposób określić mechanizm funkcjonowania narządów i tkanek. Na przykład obserwowanie działań gruczoł ślinowy, możesz określić, ile śliny wydziela się w danym okresie dnia, jej kolor, grubość itp.

Jednak obserwacja zjawiska nie daje odpowiedzi na pytanie, w jaki sposób przeprowadzany jest ten lub inny proces lub funkcja fizjologiczna.

Metoda obserwacyjna jest szerzej stosowana w zoopsychologii i etologii.

Metoda eksperymentalna

Eksperyment fizjologiczny to ukierunkowana interwencja w organizm zwierzęcia, mająca na celu poznanie wpływu różnych czynników na jego indywidualne funkcje. Taka interwencja wymaga czasami chirurgicznego przygotowania zwierzęcia, które może mieć postać ostrą (wiwisekcja) lub przewlekłą (chirurgia eksperymentalna). Dlatego eksperymenty dzieli się na dwa typy: ostre (wiwisekcja) i przewlekłe.

Metoda eksperymentalna, w przeciwieństwie do metody obserwacyjnej, pozwala poznać przyczynę realizacji procesu lub funkcji.

Wiwisekcja przeprowadza się we wczesnych stadiach rozwoju fizjologicznego u unieruchomionych zwierząt bez stosowania znieczulenia. Ale począwszy od XIX w. W ostrych eksperymentach stosowano znieczulenie ogólne.

Ostry eksperyment ma swoje zalety i wady. Zalety obejmują możliwość modelowania różne sytuacje i uzyskać wyniki w stosunkowo krótkoterminowy. Wady obejmują fakt, że w ostrym eksperymencie wpływ centralnego system nerwowy na ciele podczas używania ogólne znieczulenie a integralność reakcji organizmu na różne wpływy zostaje zakłócona. Ponadto zwierzęta często muszą zostać poddane eutanazji po ostrym eksperymencie.

Dlatego później opracowano metody chroniczny eksperyment, w którym prowadzona jest długoterminowa obserwacja zwierząt po operacji i rekonwalescencji zwierzęcia.

Akademik I.P. Pawłow opracował metodę nakładania przetok na narządy puste (żołądek, jelita, pęcherz). Zastosowanie techniki przetokowej umożliwiło poznanie mechanizmów funkcjonowania wielu narządów. W sterylnych warunkach u znieczulonego zwierzęcia przeprowadza się operację chirurgiczną w celu uzyskania dostępu do określonego narządu wewnętrznego, wszczepia się rurkę przetoki lub wydobywa się przewód gruczołu i przyszywa się go do skóry. Rzeczywiste doświadczenie zaczyna się po uzdrowieniu rana pooperacyjna i powrót do zdrowia zwierzęcia, gdy procesy fizjologiczne powrócą do normy. Dzięki tej technice możliwe stało się długotrwałe badanie obrazu procesów fizjologicznych w warunkach naturalnych.

Metoda eksperymentalna, podobnie jak metoda obserwacyjna, polega na zastosowaniu prostego i złożonego nowoczesnego sprzętu, instrumentów wchodzących w skład systemów zaprojektowanych do oddziaływania na obiekt i rejestrowania różnych przejawów aktywności życiowej.

Wynalezienie kymografu i rozwój metody zapisu graficznego ciśnienie krwi Niemiecki naukowiec K. Ludwig odkrył w 1847 roku Nowa scena w rozwoju fizjologii. Kymograf umożliwił obiektywną rejestrację badanego procesu.

Później opracowano metody rejestracji skurczów serca i mięśni (T. Engelman) oraz metodę rejestracji zmian napięcia naczyniowego (pletyzmografia).

Cel rejestracja graficzna zjawiska bioelektryczne stały się możliwe dzięki galwanometrowi strunowemu wynalezionemu przez holenderskiego fizjologa Einthovena. Jako pierwszy zarejestrował elektrokardiogram na kliszy fotograficznej. Graficzny zapis potencjałów bioelektrycznych stał się podstawą rozwoju elektrofizjologii. Obecnie elektroencefalografia znajduje szerokie zastosowanie w praktyce i badaniach naukowych.

Ważnym etapem rozwoju elektrofizjologii było wynalezienie mikroelektrod. Za pomocą mikromanipulatorów można je wprowadzić bezpośrednio do komórki i zarejestrować potencjały bioelektryczne. Technologia mikroelektrod umożliwiła rozszyfrowanie mechanizmów powstawania biopotencjałów w błonach komórkowych.

Niemiecki fizjolog Dubois-Reymond jest twórcą metody elektrycznej stymulacji narządów i tkanek za pomocą cewki indukcyjnej do dozowanej stymulacji elektrycznej żywych tkanek. Obecnie wykorzystuje się do tego stymulatory elektroniczne, dzięki którym możliwe jest odbieranie impulsów elektrycznych o dowolnej częstotliwości i sile. Stymulacja elektryczna stała się ważną metodą badania funkcji narządów i tkanek.

Do metod eksperymentalnych zalicza się wiele metod fizjologicznych.

Usuwanie(wytępienie) narządu, na przykład określonego gruczołu dokrewnego, pozwala określić jego wpływ na różne narządy i układy zwierzęcia. Usunięcie różnych obszarów kory mózgowej pozwoliło naukowcom określić ich wpływ na organizm.

Współczesny postęp w fizjologii nastąpił dzięki zastosowaniu technologii radioelektronicznej.

Implantacja elektrod V różne obszary mózg pomógł ustalić aktywność różnych ośrodków nerwowych.

Wstęp izotopy radioaktywne do organizmu pozwala naukowcom badać metabolizm różnych substancji w narządach i tkankach.

Metoda tomograficzna zastosowanie jądrowego rezonansu magnetycznego jest bardzo ważne dla wyjaśnienia mechanizmów procesów fizjologicznych na poziomie molekularnym.

Biochemiczne I biofizyczne Metody pomagają w dokładnej identyfikacji różnych metabolitów w narządach i tkankach zwierząt w stanach normalnych i patologicznych.

Znajomość ilościowych cech różnych procesów fizjologicznych i zależności między nimi umożliwiła tworzenie ich modele matematyczne. Za pomocą tych modeli odtwarzane są na komputerze procesy fizjologiczne i badane są różne opcje reakcji.

Podstawowe metody badań fizjologicznych

Fizjologia jest nauką eksperymentalną, tj. wszystkie jej założenia teoretyczne opierają się na wynikach eksperymentów i obserwacji.

Obserwacja

Obserwacja Stosowano już od pierwszych kroków rozwoju nauk fizjologicznych. Prowadząc obserwację, badacze przedstawiają opisowy opis wyników. W tym przypadku obiekt obserwacji zwykle znajduje się w warunkach naturalnych, bez szczególnego wpływu badacza na niego. Wadą prostej obserwacji jest niemożność lub duża trudność uzyskania wskaźników ilościowych i dostrzeżenia szybkich procesów. I tak na początku XVII w. V. Harvey, obserwując pracę serca małych zwierząt, napisał: „Prędkość ruchu serca nie pozwala nam rozróżnić, jak następuje skurcz i rozkurcz, dlatego nie można stwierdzić, w którym momencie i w której części ekspansja i następuje skurcz.”

Doświadczenie

Większe możliwości niż zwykła obserwacja w badaniu procesów fizjologicznych zapewni inscenizacja eksperymenty. Przeprowadzając eksperyment fizjologiczny, badacz będzie sztucznie stwarzał warunki do identyfikacji istoty i wzorców przebiegu procesów fizjologicznych. Dozowane efekty fizykochemiczne można zastosować do żywego obiektu, wprowadzić różne substancje do krwi lub narządów i zarejestrować reakcję na skutki.

Eksperymenty w fizjologii dzielą się na ostre i przewlekłe. Wpływ na zwierzęta doświadczalne w ostre przeżycia może być niezgodne z ratowaniem życia zwierząt, np. skutkiem dużych dawek promieniowania, substancje toksyczne, utrata krwi, sztuczne zatrzymanie krążenia, zatrzymanie przepływu krwi. Poszczególne narządy można pobierać od zwierząt w celu zbadania ich funkcji fizjologicznych lub w celu umożliwienia przeszczepienia innym zwierzętom. Aby zachować żywotność, usunięte (izolowane) narządy umieszcza się w schłodzonych roztworach soli o podobnym składzie lub co najmniej zawartości najważniejszych składników mineralnych w osoczu krwi. Takie rozwiązania nazywane są fizjologicznymi. Do najprostszych roztworów fizjologicznych należy izotopowy 0,9% roztwór NaCl.

Przeprowadzanie eksperymentów na izolowanych narządach było szczególnie popularne w okresie XV – początków XX w., kiedy gromadziła się wiedza na temat funkcji narządów i ich poszczególnych struktur. Do przeprowadzenia eksperymentu fizjologicznego najwygodniej jest użyć wyizolowanych narządów zwierząt zimnokrwistych, które przez długi czas zachowują swoje funkcje. Zatem wyizolowane serce żaby, przemyte roztworem soli Ringera, może kurczyć się w temperaturze pokojowej przez wiele godzin i reagować na różne wpływy, zmieniając charakter skurczu. Ze względu na łatwość przygotowania i wagę uzyskanych informacji, takie izolowane narządy znajdują zastosowanie nie tylko w fizjologii, ale także w farmakologii, toksykologii i innych dziedzinach. nauki medyczne. Przykładowo preparat wyizolowanego serca żaby (metodą Strauba) służy jako wystandaryzowany obiekt do badania aktywności biologicznej w masowej produkcji niektórych leków i opracowywaniu nowych. leki.

Możliwości ostrego doświadczenia są jednak ograniczone nie tylko ze względu na kwestie etyczne związane z tym, że zwierzęta w trakcie eksperymentu są narażone na bolesne skutki i giną, ale także dlatego, że badania często prowadzone są z naruszeniem systemowych mechanizmów regulujących przebieg funkcji fizjologicznych lub w sztuczne warunki- na zewnątrz całego organizmu.

Chroniczne doświadczenie brakuje mu szeregu wymienionych wad. W eksperymencie przewlekłym badanie przeprowadza się na praktycznie zdrowym zwierzęciu w warunkach minimalnego na nie wpływu i przy zachowaniu jego życia. Przed badaniem można wykonać na zwierzęciu operacje przygotowujące je do doświadczenia (wszczepia się elektrody, tworzy się przetoki umożliwiające dostęp do jam i przewodów narządów). Eksperymenty na takich zwierzętach rozpoczynają się po zagojeniu powierzchni rany i przywróceniu upośledzonych funkcji.

Ważnym wydarzeniem w rozwoju metod badań fizjologii było wprowadzenie graficznej rejestracji obserwowanych zjawisk. Niemiecki naukowiec K. Ludwig wynalazł kymograf i po raz pierwszy w ostrym eksperymencie zarejestrował wahania (fale) ciśnienia tętniczego krwi. Następnie opracowano metody rejestracji procesów fizjologicznych za pomocą przekładni mechanicznych (dźwignie Engelmanna), przekładni powietrznych (kapsuła Mareya), metody rejestracji ukrwienia narządów i ich objętości (pletyzmograf Mosso). Krzywe uzyskane z takich rejestracji są zwykle nazywane kimogramy.

Fizjolodzy wynaleźli metody pobierania śliny (kapsułki Lashley-Krasnogorsky), które umożliwiły badanie jej składu, dynamiki powstawania i wydzielania, a następnie jej roli w utrzymaniu zdrowia tkanek jamy ustnej i rozwoju chorób. Opracowane metody pomiaru siły nacisku zębów i jej rozkładu w poszczególnych obszarach powierzchni zębów pozwoliły ilościowo określić siłę mięśni żucia, charakter dopasowania powierzchni żującej zębów górnych i dolne szczęki.

Szersze możliwości badania funkcji fizjologicznych organizmu człowieka i zwierzęcia pojawiły się po odkryciu przez włoskiego fizjologa L. Galvaniego prądów elektrycznych w żywych tkankach.

Rejestracja potencjałów elektrycznych komórki nerwowe, ich procesy, poszczególne struktury czy cały mózg pozwoliły fizjologom zrozumieć niektóre mechanizmy funkcjonowania układu nerwowego zdrowego człowieka i jego zaburzeń w chorobach neurologicznych. Metody te pozostają jednymi z najpowszechniejszych w badaniu funkcji układu nerwowego w nowoczesnych laboratoriach i klinikach fizjologicznych.

Rejestracja potencjałów elektrycznych mięśnia sercowego (elektrokardiografia) pozwoliła fizjologom i klinicystom nie tylko zrozumieć i dogłębnie zbadać zjawiska elektryczne zachodzące w sercu, ale także zastosować je w praktyce do oceny pracy serca, wczesnego wykrywania jego zaburzeń w sercu. chorób i monitorowanie skuteczności leczenia.

Rejestracja potencjałów elektrycznych mięśni szkieletowych (elektromiografia) umożliwiła fizjologom zbadanie wielu aspektów mechanizmów wzbudzenia i skurczu mięśni. W szczególności elektromiografia mięśni żucia pomaga lekarzom dentystom w obiektywnej ocenie stanu ich funkcji u zdrowego człowieka oraz w szeregu chorób nerwowo-mięśniowych.

Poddawanie zewnętrznych wpływów elektrycznych lub elektromagnetycznych (bodźców) o umiarkowanej sile i czasie trwania na tkankę nerwową i mięśniową nie powoduje uszkodzeń badanych struktur. Dzięki temu można je z powodzeniem stosować nie tylko do oceny reakcji fizjologicznych na bodźce, ale także do leczenia (stymulacja elektryczna mięśni i nerwów, przezczaszkowa stymulacja magnetyczna mózgu).

Bazuje na osiągnięciach fizyki, chemii, mikroelektroniki, cybernetyki końca XX wieku. stworzono warunki do jakościowej poprawy stanu fizjologicznego i badania medyczne. Wśród tych nowoczesnych metod, które pozwoliły jeszcze głębiej wniknąć w istotę procesów fizjologicznych żywego organizmu, ocenić stan jego funkcji i zidentyfikować ich zmiany we wczesnych stadiach chorób, wyróżniają się wizualizacyjne metody badawcze. Obejmuje to badanie ultradźwiękowe serca i innych narządów, rentgenowską tomografię komputerową, wizualizację rozmieszczenia krótkotrwałych izotopów w tkankach, rezonans magnetyczny, emisję pozytonów i inne rodzaje tomografii.

Dla pomyślne użycie metod fizjologii w medycynie sformułowano wymagania międzynarodowe, które należało spełnić przy opracowywaniu i wdrażaniu metod badań fizjologicznych w praktyce. Wśród tych wymagań najważniejsze to:

  • bezpieczeństwo badania, brak urazów i uszkodzeń badanego obiektu;
  • wysoka czułość, szybkość czujników i urządzeń rejestrujących, możliwość synchronicznej rejestracji kilku wskaźników funkcji fizjologicznych;
  • możliwość długoterminowej rejestracji badanych wskaźników. Umożliwia to identyfikację cykliczności procesów fizjologicznych, określenie parametrów rytmów dobowych (dobowych) i identyfikację obecności napadowych (epizodycznych) zaburzeń procesów;
  • zgodność z międzynarodowymi standardami;
  • niewielkie wymiary i waga urządzeń umożliwiają prowadzenie badań nie tylko w szpitalu, ale także w domu, podczas pracy lub uprawiania sportu;
  • stosowanie wyposażenie komputera oraz postępy cybernetyki w zakresie rejestracji i analizy uzyskanych danych, a także modelowania procesów fizjologicznych. Korzystając z technologii komputerowej, czas poświęcany na rejestrację danych i przetwarzanie matematyczne ulega znacznemu skróceniu, a z odbieranych sygnałów staje się możliwe wydobycie większej ilości informacji.

Jednak pomimo szeregu zalet nowoczesnych metod badań fizjologicznych, poprawność wyznaczania wskaźników funkcji fizjologicznych w dużej mierze zależy od jakości edukacji personel medyczny od znajomości istoty procesów fizjologicznych, cech czujników i zasad działania stosowanych urządzeń, umiejętności pracy z pacjentem, wydawania mu poleceń, monitorowania postępu ich realizacji i korygowania działań pacjenta.

Wyniki jednorazowych pomiarów lub obserwacji dynamicznych przeprowadzonych przez różnych lekarzy na tym samym pacjencie nie zawsze są zbieżne. Pozostaje zatem problem zwiększenia wiarygodności procedur diagnostycznych i jakości badań.

Jakość badania charakteryzuje się dokładnością, poprawnością, zbieżnością i powtarzalnością pomiarów.

Określona w trakcie badania charakterystyka ilościowa wskaźnika fizjologicznego zależy zarówno od rzeczywistej wartości parametru tego wskaźnika, jak i od szeregu błędów wprowadzanych przez urządzenie i personel medyczny. Błędy te nazywane są zmienność analityczna. Zazwyczaj wymagane jest, aby zmienność analityczna nie przekraczała 10% wartości mierzonej. Ponieważ prawdziwa wartość wskaźnika u tej samej osoby może się różnić ze względu na rytmy biologiczne, warunki pogodowe i inne czynniki, termin ten wprowadzono w celu określenia takich zmian w ramach poszczególnych odmian. Różnica między jednym a tym samym wskaźnikiem różni ludzie zwany różnice międzyosobnicze. Nazywa się ogółem wszystkich błędów i wahań parametru całkowita zmienność.

Test funkcjonalny

Ważną rolę w uzyskaniu informacji o stanie i stopniu upośledzenia funkcji fizjologicznych odgrywają tzw. testy funkcjonalne. Zamiast terminu „test funkcjonalny” często używa się słowa „test”. Wydajność testy funkcjonalne— testowanie. Jednak w praktyce klinicznej termin „test” używany jest częściej i w nieco szerszym znaczeniu niż „test funkcjonalny”.

Test funkcjonalny obejmuje badanie wskaźników fizjologicznych w dynamice, przed i po wykonaniu pewnych wpływów na ciało lub dobrowolnych działaniach podmiotu. Najczęściej stosowane testy funkcjonalne z dozowaniem aktywność fizyczna. Wykonuje się także badania wejściowe, które ujawniają zmiany pozycji ciała w przestrzeni, wysiłek, zmiany składu gazowego wdychanego powietrza, podanie leków, rozgrzewkę, ochłodzenie, wypicie określonej dawki. roztwór alkaliczny i wiele innych wskaźników.

Do najważniejszych wymagań stawianych testom funkcjonalnym zalicza się niezawodność i ważność.

Niezawodność - możliwość wykonania badania z zadowalającą dokładnością przez półkwalifikowanego specjalistę. Wysoka niezawodność jest nieodłącznym elementem dość prostych testów, na których działanie środowisko ma niewielki wpływ. Najbardziej wiarygodne testy odzwierciedlające stan lub wartość rezerw funkcja fizjologiczna, przyznawać odniesienie, norma Lub referencyjny.

Pojęcie ważność odzwierciedla przydatność testu lub metody do zamierzonego celu. W przypadku wprowadzenia nowego testu jego ważność ocenia się poprzez porównanie wyników uzyskanych przy użyciu tego testu z wynikami wcześniej uznanych badań referencyjnych. Jeżeli nowo wprowadzony test pozwala na znalezienie w większej liczbie przypadków poprawnych odpowiedzi na pytania zadawane podczas badania, to test ten ma wysoką trafność.

Zastosowanie testów funkcjonalnych radykalnie zwiększa możliwości diagnostyczne tylko wtedy, gdy testy te zostaną wykonane prawidłowo. Ich odpowiedni dobór, wdrożenie i interpretacja wymagają od pracowników medycznych szerokiej wiedzy teoretycznej i wystarczającego doświadczenia w wykonywaniu pracy praktycznej.

Chronologia rozwoju astronomii od końca XIX wieku – przez cały XX wiek – i początek XXI wieku
W 1860 roku ukazała się książka „Chemical Analysis by Spectral Observations” Kirchhoffa i Bunsena, w której opisano metody analizy spektralnej. Nastąpił początek astrofizyki.
1862 Odkryto satelitę Syriusza, o którym Bessel mówił w swoich badaniach.
1872 Amerykanin G. Dreper wykonał pierwszą fotografię widma gwiazdy.
1873 J.C. Maxwell publikuje Traktat o elektryczności i magnetyzmie, w którym nakreślił tzw. równania Maxwella, przewidując w ten sposób istnienie fal elektromagnetycznych i efekt „ciśnienia światła”.
1877 A. Hall odkrył satelity Marsa - Deimosa, Fobosa. W tym samym roku kanały marsjańskie odkrył Włoch G. Schiaparelli.
1879 Angielski astronom J. H. Darwin opublikował hipotezę dotyczącą pływowego pochodzenia Księżyca. S. Fleming proponuje podział Ziemi na strefy czasowe.
1884 26 krajów przyjęło czas standardowy zaproponowany przez Fleminga. Greenwich zostało wybrane w drodze międzynarodowego porozumienia na południk zerowy.
1896 W pobliżu Procyonu odkryto satelitę, zgodnie z przewidywaniami Bessela.
1898 W. G. Pickering odkrył księżyc Saturna Phoebe z jego zdolnością do rotacji Odwrotna strona w stosunku do twojej planety.
Początek XX-wieczni naukowcy G. von Zeipel i G. K. Plummer zbudowali pierwsze modele układów gwiazdowych.
1908 George Hale po raz pierwszy odkrył pole magnetyczne w obiekcie pozaziemskim, którym stało się Słońce.
1915-1916 Einstein rozwinął ogólną teorię względności poprzez zdefiniowanie nowa teoria powaga. Naukowiec doszedł do wniosku, że zmiana prędkości działa na ciała jak siła grawitacji. Jeśli Newton kiedyś nazwał orbity planet ustalonych wokół Słońca, wówczas Einstein argumentował, że Słońce ma pole grawitacyjne, w wyniku czego orbity planet dokonują powolnego dodatkowego obrotu.
1918 Amerykanin Harlow Shapley na podstawie obserwacji opracował model budowy Galaktyki, podczas którego ujawniono prawdziwe położenie Słońca – krawędź Galaktyki.
1926-1927 - B. Lindblad i Jan Oort analizując ruch gwiazd dochodzą do wniosku o rotacji Galaktyki.
W 1931 r. Radioastronomia rozpoczęła się od eksperymentów K. Janskiego.
1932 Jansky odkrył emisję radiową pochodzenia kosmicznego. Pierwsze radiowe źródło ciągłego promieniowania zostało zidentyfikowane jako źródło w centrum Drogi Mlecznej.
1937 Amerykanin G. Reber zaprojektował pierwszy radioteleskop paraboliczny, którego średnica wynosiła 9,5 m.
Lata 50 Odkryto promienie rentgenowskie pochodzące ze Słońca. Położono początek astronomii rentgenowskiej.
Lata 50 powstanie współczesnej astronomii w podczerwieni. Badanie informacji w zakresie pomiędzy promieniowaniem widzialnym.
1953 J. de Vaucouleurs odkrył pierwszą supergromadę galaktyk, zwaną także Lokalną.
1957 Rozpoczyna się era kosmosu wraz z wystrzeleniem sztucznych satelitów Ziemi.
1961 Pierwszy lot człowieka w przestrzeń kosmiczną. Pierwszym kosmonautą został Jurij Gagarin.
1962 Uruchomiono Orbitalne Obserwatorium Słoneczne, dzięki któremu możliwe stało się systematyczne prowadzenie obserwacji promieniowania ultrafioletowego, co dało początek rozwojowi astronomii ultrafioletowej.
1962 Odkryto pierwsze źródło promieniowania rentgenowskiego na zewnątrz Układ Słoneczny- Skorpion X-
1965 Pierwszy spacer kosmiczny człowieka w wykonaniu Aleksieja Leonowa. Czas trwania wyjścia wynosił 23 minuty. 41 sek.
1969 Stopa człowieka postawiła stopę na powierzchni Księżyca. Pierwszym astronautą na powierzchni Księżyca był Neil Armstrong.
Uruchomienie w 1991 roku Obserwatorium promieni gamma w Compton, co dało potężny impuls rozwojowi astronomii promieniowania gamma.

Chronologia rozwoju astronomii od końca XIX wieku – przez cały XX wiek – i początek XXI wieku

W 1860 roku ukazała się książka „Chemical Analysis by Spectral Observations” Kirchhoffa i Bunsena, w której opisano metody analizy spektralnej. Nastąpił początek astrofizyki.

1862 Odkryto satelitę Syriusza, o którym Bessel mówił w swoich badaniach.

1872 Amerykanin G. Dreper wykonał pierwszą fotografię widma gwiazdy.

1873 J.C. Maxwell publikuje Traktat o elektryczności i magnetyzmie, w którym nakreślił tzw. równania Maxwella, przewidując w ten sposób istnienie fal elektromagnetycznych i efekt „ciśnienia światła”.

1877 A. Hall odkrył satelity Marsa - Deimosa, Fobosa. W tym samym roku kanały marsjańskie odkrył Włoch G. Schiaparelli.

1879 Angielski astronom J. H. Darwin opublikował hipotezę dotyczącą pływowego pochodzenia Księżyca. S. Fleming proponuje podział Ziemi na strefy czasowe.

1884 26 krajów przyjęło czas standardowy zaproponowany przez Fleminga. Greenwich zostało wybrane w drodze międzynarodowego porozumienia na południk zerowy.

1896 W pobliżu Procyonu odkryto satelitę, zgodnie z przewidywaniami Bessela.

1898 W. G. Pickering odkrył księżyc Saturna Phoebe z jego zdolnością do obracania się w kierunku przeciwnym do swojej planety.

Początek XX-wieczni naukowcy G. von Zeipel i G. K. Plummer zbudowali pierwsze modele układów gwiazdowych.

1908 George Hale po raz pierwszy odkrył pole magnetyczne w obiekcie pozaziemskim, którym stało się Słońce.

1915-1916 Einstein opracował ogólną teorię względności, definiując nową teorię grawitacji. Naukowiec doszedł do wniosku, że zmiana prędkości działa na ciała jak siła grawitacji. Jeśli Newton kiedyś nazwał orbity planet ustalonych wokół Słońca, wówczas Einstein argumentował, że Słońce ma pole grawitacyjne, w wyniku czego orbity planet dokonują powolnego dodatkowego obrotu.

1918 Amerykanin Harlow Shapley na podstawie obserwacji opracował model budowy Galaktyki, podczas którego ujawniono prawdziwe położenie Słońca – krawędź Galaktyki.

1926-1927 - B. Lindblad i Jan Oort analizując ruch gwiazd dochodzą do wniosku o rotacji Galaktyki.

W 1931 r. Radioastronomia rozpoczęła się od eksperymentów K. Janskiego.

1932 Jansky odkrył emisję radiową pochodzenia kosmicznego. Pierwsze radiowe źródło ciągłego promieniowania zostało zidentyfikowane jako źródło w centrum Drogi Mlecznej.

1937 Amerykanin G. Reber zaprojektował pierwszy radioteleskop paraboliczny, którego średnica wynosiła 9,5 m.

Lata 50 Odkryto promienie rentgenowskie pochodzące ze Słońca. Położono początek astronomii rentgenowskiej.

Lata 50 powstanie współczesnej astronomii w podczerwieni. Badanie informacji w zakresie pomiędzy promieniowaniem widzialnym.

1953 J. de Vaucouleurs odkrył pierwszą supergromadę galaktyk, zwaną także Lokalną.

1957 Rozpoczyna się era kosmosu wraz z wystrzeleniem sztucznych satelitów Ziemi.

1961 Pierwszy lot człowieka w przestrzeń kosmiczną. Pierwszym kosmonautą został Jurij Gagarin.

1962 Uruchomiono Orbitalne Obserwatorium Słoneczne, dzięki któremu możliwe stało się systematyczne prowadzenie obserwacji promieniowania ultrafioletowego, co dało początek rozwojowi astronomii ultrafioletowej.

1962 Odkryto pierwsze źródło promieniowania rentgenowskiego poza Układem Słonecznym – Scorpius X-1.

1965 Pierwszy spacer kosmiczny człowieka w wykonaniu Aleksieja Leonowa. Czas trwania wyjścia wynosił 23 minuty. 41 sek.

1969 Stopa człowieka postawiła stopę na powierzchni Księżyca. Pierwszym astronautą na powierzchni Księżyca był Neil Armstrong.

Uruchomienie w 1991 roku Obserwatorium promieni gamma w Compton, co dało potężny impuls rozwojowi astronomii promieniowania gamma.

Krótki opis:

Sazonov V.F. Nowoczesne metody badawcze w biologii [Zasoby elektroniczne] // Kinezjolog, 2009-2018: [strona internetowa]. Data aktualizacji: 22.02.2018..__.201_). Materiały dotyczące nowoczesnych metod badawczych w biologii, jej gałęziach i dyscyplinach pokrewnych.

Materiały dotyczące nowoczesnych metod badawczych w biologii, jej gałęziach i dyscyplinach pokrewnych

Rysunek: Podstawowe gałęzie biologii.

Obecnie biologię dzieli się umownie na dwie duże grupy nauk.

Biologia organizmów: nauki o roślinach (botanika), zwierzętach (zoologia), grzybach (mikologia), mikroorganizmach (mikrobiologia). Nauki te badają poszczególne grupy organizmów żywych, ich strukturę wewnętrzną i zewnętrzną, styl życia, rozmnażanie i rozwój.

Biologia ogólna: poziom molekularny (biologia molekularna, biochemia i genetyka molekularna), komórkowy (cytologia), tkankowy (histologia), narządy i ich układy (fizjologia, morfologia i anatomia), populacje i zbiorowiska naturalne (ekologia). Innymi słowy, biologia ogólna bada życie na różnych poziomach.

Biologia jest ściśle powiązana z innymi naukami przyrodniczymi. Tak więc na styku biologii i chemii pojawiła się biochemia i biologia molekularna, między biologią a fizyką – biofizyka, pomiędzy biologią i astronomią – biologia przestrzeni. Ekologia, usytuowana na styku biologii i geografii, jest obecnie często uważana za naukę niezależną.

Zadania studentów w ramach zajęć Nowoczesne metody badań biologicznych

1. Zapoznanie z różnorodnością metod badawczych z różnych dziedzin biologii.

Decyzja i raportowanie:
1) Napisanie recenzyjnej pracy edukacyjnej na temat metod badawczych w różnych dziedzinach biologii. Minimalne wymagania do zawartości streszczenia: opis 5 metod badawczych, 1-2 strony (czcionka 14, odstęp 1,5, marginesy 3-2-2-2 cm) dla każdej metody.
2) Dostarczenie referatu (najlepiej w formie prezentacji) na temat jednej ze współczesnych metod biologii: tom 5±1 strona.
Oczekiwane efekty kształcenia:
1) Powierzchowna znajomość szerokiego zakresu metod badawczych w biologii.
2) Dogłębne zrozumienie jednej z metod badawczych i przekazanie tej wiedzy grupie studentów.

2. Prowadzenie badań edukacyjno-naukowych od ustalenia celów do wniosków z wykorzystaniem wymagań niezbędnych do przygotowania raportu naukowego z badań.

Rozwiązanie:
Pozyskiwanie danych pierwotnych na zajęciach laboratoryjnych i w domu. Dopuszczalne jest prowadzenie części takich badań poza zajęciami dydaktycznymi.

3. Wprowadzenie do ogólnych metod badawczych w biologii.

Rozwiązanie:
Kurs wykładowy i samodzielna praca ze źródłami informacji. Sprawozdanie na przykładzie faktów z historii biologii: tom 2±1 strona.

4. Zastosowanie zdobytej wiedzy, umiejętności i zdolności do prowadzenia i sformalizowania własnych badań naukowych w formie pracy badawczej, zajęć kursowych i/lub końcowej pracy kwalifikacyjnej.

Definicja pojęć

Metody badawcze - są to sposoby osiągnięcia celu pracy badawczej.

Metoda naukowa to zbiór technik i operacji stosowanych przy konstruowaniu systemu wiedzy naukowej.

Fakt naukowy jest wynikiem obserwacji i eksperymentów, które ustalają ilościowe i jakościowe cechy obiektów.

Podstawa metodologiczna badania naukowe to zbiór metod wiedza naukowa, użyte do osiągnięcia celu tego badania.

Ogólne naukowe, eksperymentalne, podstawa metodologiczna - .

Biologia współczesna posługuje się kombinacją podejść metodologicznych, wykorzystuje „jedność podejść opisowo-klasyfikujących i wyjaśniająco-nomotetycznych; jedność badań empirycznych z procesem intensywnego teoretyzowania wiedzy biologicznej, w tym jej formalizacji, matematyzacji i aksjomatyzacji” [Yarilin A.A. „Kopciuszek” staje się księżniczką, czyli miejscem biologii w hierarchii nauk. // „Ekologia i życie” nr 12, 2008. s. 4-11. s. 11].

Cele metod badawczych:

1. „Wzmacnianie naturalnych zdolności poznawczych człowieka oraz ich poszerzanie i kontynuacja.”

2. „Funkcja komunikacyjna”, tj. mediacja pomiędzy podmiotem a przedmiotem badań [Arszynow V.I. Synergetyka jako zjawisko nauki postnieklasycznej. M.: Instytut Filozofii RAS, 1999. 203 s. s. 18].

Ogólne metody badawcze w biologii

Obserwacja

Obserwacja - jest to badanie znaków zewnętrznych i widocznych zmian obiektu w określonym czasie. Na przykład monitorowanie wzrostu i rozwoju sadzonki.

Obserwacja jest punktem wyjścia wszelkich badań w zakresie nauk przyrodniczych.

W biologii jest to szczególnie zauważalne, ponieważ przedmiotem jej badań jest człowiek i otaczająca go żywa przyroda. Już w szkole na lekcjach zoologii, botaniki i anatomii dzieci uczą się przeprowadzać najprostsze badania biologiczne, obserwując wzrost i rozwój roślin i zwierząt oraz stan własnego ciała.

Obserwacja jako metoda gromadzenia informacji jest chronologicznie pierwszą techniką badawczą, która pojawiła się w arsenale biologii, a raczej jej poprzedniczki, historii naturalnej. I nie jest to zaskakujące, ponieważ obserwacja opiera się na ludzkich zdolnościach sensorycznych (czucie, percepcja, reprezentacja). Biologia klasyczna to przede wszystkim biologia obserwacyjna. Niemniej jednak metoda ta nie straciła na znaczeniu do dziś.

Obserwacje mogą mieć charakter bezpośredni lub pośredni, można je prowadzić z urządzeniami technicznymi lub bez nich. Ornitolog widzi więc ptaka przez lornetkę i może go usłyszeć lub może zarejestrować dźwięki urządzeniem znajdującym się poza zasięgiem ludzkiego ucha. Histolog obserwuje utrwalony i wybarwiony wycinek tkanki za pomocą mikroskopu. Natomiast dla biologa molekularnego obserwacją może być zarejestrowanie zmian w stężeniu enzymu w probówce.

Ważne jest, aby zrozumieć, że obserwacja naukowa, w przeciwieństwie do zwykłej obserwacji, nie jest prosta, ale celowy badanie obiektów lub zjawisk: ma na celu rozwiązanie danego problemu i nie może odwracać uwagi obserwatora. Na przykład, jeśli zadaniem jest badanie sezonowych migracji ptaków, wówczas zauważymy czas ich pojawienia się w miejscach lęgowych, a nie nic innego. Taka jest obserwacja alokacja selektywna od rzeczywistości pewna część inaczej mówiąc, aspekt i włączenie tej części do badanego systemu.

W obserwacji ważna jest nie tylko dokładność, dokładność i aktywność obserwatora, ale także jego bezstronność, wiedza i doświadczenie oraz właściwy dobór środków technicznych. Sformułowanie problemu zakłada także istnienie planu obserwacji, tj. ich planowanie. [Kabakova D.V. Obserwacja, opis i eksperyment jako główne metody biologii // Problemy i perspektywy rozwoju edukacji: materiały międzynarodowe. naukowy konf. (Perm, kwiecień 2011).T. I. Perm: Mercury, 2011. s. 16-19].

Metoda opisowa

Metoda opisowa - jest to rejestracja zaobserwowanych zewnętrznych znaków obiektów badań, podkreślająca istotne i odrzucająca nieistotne. Metoda ta leżała u początków biologii jako nauki, jednak jej rozwój nie byłby możliwy bez zastosowania innych metod badawczych.

Metody opisowe pozwalają najpierw opisać, a następnie przeanalizować zjawiska zachodzące w przyrodzie ożywionej, porównać je, znaleźć pewne wzorce, a także uogólnić, odkryć nowe gatunki, klasy itp. Metody opisowe zaczęto stosować w czasach starożytnych, ale dziś nie straciły na aktualności i są szeroko stosowane w botanice, etologii, zoologii itp.

Metoda porównawcza

Metoda porównawcza - jest to badanie podobieństw i różnic w strukturze, przebiegu Procesy życiowe i zachowanie różnych obiektów. Na przykład porównanie osobników różnej płci należących do tego samego gatunku biologicznego.

Umożliwia badanie obiektów badawczych poprzez porównywanie ich ze sobą lub z innym obiektem. Pozwala na identyfikację podobieństw i różnic pomiędzy organizmami żywymi, a także ich częściami. Uzyskane dane pozwalają na łączenie badanych obiektów w grupy na podstawie podobieństwa w budowie i pochodzeniu. Na podstawie metody porównawczej budowana jest na przykład taksonomia roślin i zwierząt. Metodę tę wykorzystano także do stworzenia teorii komórki i potwierdzenia teorii ewolucji. Obecnie wykorzystuje się go w niemal wszystkich dziedzinach biologii.

Metoda ta została ustanowiona w biologii w XVIII wieku. i okazała się bardzo owocna w rozwiązywaniu wielu głównych problemów. Stosując tę ​​metodę oraz w połączeniu z metodą opisową uzyskano informacje, które umożliwiły to w XVIII wieku. położył podwaliny pod taksonomię roślin i zwierząt (C. Linnaeus) oraz w XIX wieku. formułować teoria komórki(M. Schleiden i T. Schwann) oraz doktryna głównych typów rozwoju (K. Baer). Metoda ta była szeroko stosowana w XIX wieku. w uzasadnieniu teorii ewolucji, a także w restrukturyzacji szeregu nauk biologicznych w oparciu o tę teorię. Stosowaniu tej metody nie towarzyszyło jednak wychodzenie biologii poza granice nauk opisowych.
Metoda porównawcza jest obecnie szeroko stosowana w różnych naukach biologicznych. Porównanie nabiera szczególnej wartości, gdy nie da się zdefiniować pojęcia. Na przykład mikroskop elektronowy często tworzy obrazy, których prawdziwa treść nie jest z góry znana. Dopiero porównanie ich z obrazami z mikroskopu świetlnego pozwala uzyskać pożądane dane.

Metoda historyczna

Pozwala zidentyfikować wzorce powstawania i rozwoju systemów żywych, ich struktury i funkcje, porównać je z wcześniejszymi znane fakty. Ta metoda w szczególności została z powodzeniem wykorzystana przez Karola Darwina do zbudowania swojej teorii ewolucji i przyczyniła się do przekształcenia biologii z nauki opisowej w naukę wyjaśniającą.

W drugiej połowie XIX w. dzięki pracy Karola Darwina wprowadzono metodę historyczną podstawa naukowa badanie wzorców wyglądu i rozwoju organizmów, kształtowanie się struktury i funkcji organizmów w czasie i przestrzeni. Wraz z wprowadzeniem tej metody w biologii nastąpiły istotne zmiany jakościowe. Metoda historyczna przekształciła biologię z nauki czysto opisowej w naukę wyjaśniającą, która wyjaśnia, w jaki sposób powstały różnorodne systemy żywe i jak one funkcjonują. Obecnie metoda historyczna, czyli „podejście historyczne”, stała się uniwersalnym podejściem do badania zjawisk życiowych we wszystkich naukach biologicznych.

Metoda eksperymentalna

Eksperyment - jest to weryfikacja poprawności postawionej hipotezy za pomocą ukierunkowanego oddziaływania na obiekt.

Eksperyment (doświadczenie) to sztuczne tworzenie w kontrolowanych warunkach sytuacji, które pomaga odkryć głęboko ukryte właściwości żywych obiektów.

Eksperymentalna metoda badania zjawisk przyrodniczych wiąże się z aktywnym wpływem na nie poprzez prowadzenie eksperymentów (eksperymentów) w kontrolowanych warunkach. Metoda ta pozwala badać zjawiska w izolacji i osiągać powtarzalność wyników przy odtwarzaniu tych samych warunków. Eksperyment pozwala na głębsze wgląd w istotę zjawisk biologicznych niż inne metody badawcze. To dzięki eksperymentom nauki przyrodnicze w ogóle, a biologia w szczególności, doprowadziły do ​​odkrycia podstawowych praw natury.
Metody eksperymentalne w biologii służą nie tylko przeprowadzaniu eksperymentów i uzyskiwaniu odpowiedzi na interesujące pytania, ale także ustalaniu poprawności hipotezy postawionej na początku badania materiału, a także korygowaniu jej w toku pracy. W XX wieku te metody badawcze stały się wiodące w tej nauce dzięki pojawieniu się nowoczesnego sprzętu do przeprowadzania eksperymentów, takiego jak na przykład tomograf, mikroskop elektronowy itp. Obecnie w biologii eksperymentalnej szeroko stosowane są techniki biochemiczne, analiza dyfrakcji rentgenowskiej, chromatografia, a także technika ultracienkich przekrojów, różne metody hodowli i wiele innych. Metody eksperymentalne w połączeniu z podejściem systemowym rozszerzyły możliwości poznawcze nauk biologicznych i otworzyły nowe drogi zastosowania wiedzy w niemal wszystkich obszarach działalności człowieka.

Kwestia doświadczenia jako jednej z podstaw poznania przyrody została podniesiona już w XVII wieku. Angielski filozof F. Bacon (1561-1626). Jego wprowadzenie do biologii wiąże się z pracami V. Harveya z XVII wieku. na badaniu krążenia krwi. Jednak metoda eksperymentalna wkroczyła szeroko do biologii dopiero na początku XIX wieku i poprzez fizjologię, w której zaczęto stosować dużą liczbę technik instrumentalnych, które umożliwiły rejestrację i ilościowe scharakteryzowanie powiązania funkcji ze strukturą. Dzięki pracom F. Magendiego (1783-1855), G. Helmholtza (1821-1894), I.M. Sechenov (1829–1905), a także klasyka eksperymentu C. Bernard (1813–1878) i I.P. Fizjologia Pawłowej (1849-1936) była prawdopodobnie pierwszą z nauk biologicznych, która stała się nauką eksperymentalną.
Kolejnym kierunkiem, w którym metoda eksperymentalna wkroczyła do biologii, było badanie dziedziczności i zmienności organizmów. Tutaj główna zasługa należy do G. Mendla, który w odróżnieniu od swoich poprzedników wykorzystywał eksperyment nie tylko do uzyskania danych o badanych zjawiskach, ale także do sprawdzenia postawionej na podstawie uzyskanych danych hipotezy. Klasycznym przykładem metodologii nauk eksperymentalnych była praca G. Mendla.

Na poparcie metody eksperymentalnej posłużono się pracą przeprowadzoną w mikrobiologii przez L. Pasteura (1822-1895), który jako pierwszy wprowadził eksperyment w celu zbadania fermentacji i obalenia teorii samoistnego powstawania mikroorganizmów, a następnie w celu opracowania szczepionek przeciwko chorobom zakaźnym. ważny. W drugiej połowie XIX w. Za L. Pasteurem znaczący wkład w rozwój i uzasadnienie metody eksperymentalnej w mikrobiologii wnieśli R. Koch (1843-1910), D. Lister (1827-1912), I.I. Miecznikow (1845-1916), D.I. Iwanowski (1864-1920), S.N. Winogradski (1856–1890), M. Beyernik (1851–1931) i inni W XIX wieku. biologia została także wzbogacona poprzez stworzenie podstaw metodologicznych do modelowania, które także jest najwyższa forma eksperyment. Wynalezienie przez L. Pasteura, R. Kocha i innych mikrobiologów metod zakażania zwierząt laboratoryjnych mikroorganizmami chorobotwórczymi i badania na nich patogenezy chorób zakaźnych jest klasycznym przykładem modelowania, które przeniosło się na XX wiek. i uzupełniane w naszych czasach poprzez modelowanie nie tylko różnych chorób, ale także różnych procesów życiowych, w tym pochodzenia życia.
Począwszy na przykład od lat 40. XX wiek Metoda eksperymentalna w biologii uległa znacznemu udoskonaleniu w związku ze wzrostem rozdzielczości wielu technik biologicznych i rozwojem nowych technik eksperymentalnych. Tym samym zwiększono rozdzielczość analizy genetycznej i szeregu technik immunologicznych. Do praktyki badawczej wprowadzono hodowlę komórek somatycznych, izolację mutantów biochemicznych mikroorganizmów i komórek somatycznych itp. Metodę eksperymentalną zaczęto szeroko wzbogacać o metody fizyki i chemii, które okazały się niezwykle cenne nie tylko jakościowo niezależne metody, ale także w połączeniu z metodami biologicznymi. Na przykład struktura i rola genetyczna Wyjaśnienie DNA uzyskano w wyniku łącznego zastosowania chemicznych metod izolacji DNA, chemicznych i fizycznych metod określania jego pierwotnej i wtórnej struktury oraz metod biologicznych (transformacja i analiza genetyczna bakterii), udowadniając jego rolę jako materiału genetycznego.
Obecnie metoda eksperymentalna charakteryzuje się wyjątkowymi możliwościami w badaniu zjawisk życiowych. Możliwości te wyznaczane są poprzez zastosowanie różnych rodzajów mikroskopii, w tym mikroskopii elektronowej z technikami ultracienkiego przekroju, metod biochemicznych, analiz genetycznych o wysokiej rozdzielczości, metod immunologicznych, różnorodnych metod hodowli oraz obserwacji przyżyciowych w kulturach komórkowych, tkanek i narządów , znakowanie zarodków, zapłodnienie in vitro, metoda znakowanych atomów, analiza dyfrakcji rentgenowskiej, ultrawirowanie, spektrofotometria, chromatografia, elektroforeza, sekwencjonowanie, projektowanie biologicznie aktywnych cząsteczek rekombinowanego DNA itp. Nowa jakość wpisana w metodę eksperymentalną spowodowała zmiany jakościowe w modelowaniu. Oprócz modelowania na poziomie narządów, obecnie rozwijane jest modelowanie na poziomie molekularnym i komórkowym.

Metoda symulacji

Modelowanie opiera się na takiej technice jak analogia - jest to wnioskowanie o podobieństwie przedmiotów pod pewnym względem na podstawie ich podobieństwa pod wieloma innymi względami.

Model - jest to uproszczona kopia obiektu, zjawiska lub procesu, zastępująca je w pewnych aspektach.

Model to coś, z czym wygodniej się pracuje, czyli coś, co łatwiej zobaczyć, usłyszeć, zapamiętać, zarejestrować, przetworzyć, przenieść, odziedziczyć i z czym łatwiej jest eksperymentować w porównaniu z obiektem modelowanym (prototypem, oryginalny).
Karkiszczenko N.N. Podstawy biomodelowania. - M.: VPK, 2005. - 608 s. Str. 22.

Modelowanie - jest to zatem utworzenie uproszczonej kopii obiektu, zjawiska lub procesu.

Modelowanie:

1) tworzenie uproszczonych kopii obiektów wiedzy;

2) badanie przedmiotów wiedzy na ich uproszczonych kopiach.

Metoda symulacji - jest to badanie właściwości pewnego obiektu poprzez badanie właściwości innego obiektu (modelu), co jest wygodniejsze do rozwiązywania problemów badawczych i pozostaje w pewnej zgodności z pierwszym obiektem.

Modelowanie (w szerokim znaczeniu) jest główną metodą badań we wszystkich dziedzinach wiedzy. Metody modelowania służą do oceny właściwości złożonych systemów i podejmowania decyzji opartych na podstawach naukowych różne obszary ludzka aktywność. Istniejący lub projektowany system można skutecznie badać za pomocą modeli matematycznych (analitycznych i symulacyjnych) w celu optymalizacji procesu funkcjonowania systemu. Model systemu implementowany jest na nowoczesnych komputerach, które w tym przypadku pełnią rolę narzędzia do eksperymentowania z modelem systemu.

Modelowanie pozwala na badanie dowolnego procesu czy zjawiska, a także kierunków ewolucji, poprzez odtworzenie ich w postaci prostszego obiektu przy użyciu nowoczesnych technologii i sprzętu.

Teoria modelowania – teoria zastępowania obiektu pierwotnego jego modelem i badania właściwości obiektu na jego modelu.
Modelowanie – metoda badawcza polegająca na zastąpieniu badanego obiektu pierwotnego jego modelem i pracy z nim (zamiast obiektu).
Model (obiekt oryginalny) (od łacińskiego modus - „miara”, „objętość”, „obraz”) - obiekt pomocniczy, który odzwierciedla najważniejsze wzorce badań, istotę, właściwości, cechy struktury i funkcjonowania pierwotnego obiektu .
Kiedy ludzie mówią o modelowaniu, zwykle mają na myśli modelowanie systemu.
System – zbiór wzajemnie powiązanych elementów, zjednoczonych dla osiągnięcia wspólnego celu, izolowanych od otoczenia i oddziałujących z nim jako integralna całość, a jednocześnie wykazujących podstawowe właściwości systemowe. W artykule zidentyfikowano 15 głównych właściwości systemu, do których zalicza się: pojawienie się (wyłanianie); uczciwość; Struktura; uczciwość; podporządkowanie celowi; hierarchia; nieskończoność; skuteczność; otwartość; nieodwracalność; jedność stabilności i niestabilności strukturalnej; nieliniowość; potencjalna wielowariantowość rzeczywistych struktur; krytyczność; nieprzewidywalność w krytycznym obszarze.
Do modelowania systemów stosuje się dwa podejścia: klasyczne (indukcyjne), które rozwinęło się jako pierwsze w historii, oraz systemowe, które rozwinęło się niedawno.

Klasyczne podejście. Historycznie rzecz biorąc, jako pierwsze pojawiło się klasyczne podejście do badania obiektu i modelowania systemu. Obiekt rzeczywisty podlegający modelowaniu dzieli się na podsystemy, wybiera dane wyjściowe (D) do modelowania oraz wyznacza cele (T), odzwierciedlające poszczególne aspekty procesu modelowania. Na podstawie odrębnego zestawu danych wyjściowych stawiany jest cel modelowania odrębnego aspektu funkcjonowania systemu, na podstawie którego tworzony jest określony składnik (K) przyszłego modelu. Zestaw komponentów jest łączony w model.
To. komponenty są sumowane, każdy komponent rozwiązuje własne problemy i jest izolowany od innych części modelu. Podejście to stosujemy tylko do prostych systemów, w których można pominąć powiązania między komponentami. Można zauważyć dwa charakterystyczne aspekty podejścia klasycznego: 1) podczas tworzenia modelu następuje przejście od szczegółu do ogółu; 2) utworzony model (system) powstaje poprzez sumowanie jego poszczególnych elementów i nie uwzględnia pojawienia się nowego efektu systemowego.

Podejście systemowe – koncepcja metodologiczna opierająca się na chęci zbudowania holistycznego obrazu badanego obiektu, uwzględniającego elementy obiektu istotne dla rozwiązywanego problemu, powiązania między nimi oraz powiązania zewnętrzne z innymi obiektami i otoczeniem. Wraz ze wzrostem złożoności modelowania obiektów pojawiła się potrzeba ich większej obserwacji wysoki poziom. W tym przypadku programista uważa ten system za podsystem wyższej rangi. Przykładowo, jeśli zadaniem jest zaprojektowanie przedsiębiorstwa zautomatyzowanego systemu sterowania, to z perspektywy podejścia systemowego nie możemy zapominać, że system ten stanowi integralną część zintegrowanego zautomatyzowanego systemu sterowania. Podstawą podejścia systemowego jest rozważenie systemu jako zintegrowanej całości, a rozważanie to podczas opracowywania zaczyna się od najważniejszej rzeczy - sformułowania celu działania. W podejściu systemowym ważne jest określenie struktury systemu – zbioru powiązań pomiędzy elementami systemu, odzwierciedlającego ich interakcję.

Istnieją strukturalne i funkcjonalne podejścia do badania struktury systemu i jego właściwości.

Na podejście strukturalne Ujawniono skład wybranych elementów systemu oraz powiązania pomiędzy nimi.

Na podejście funkcjonalne Rozważane są algorytmy zachowania systemu (funkcje – właściwości prowadzące do osiągnięcia celu).

Typy modelowania

1. Modelowanie podmiotowe , w którym model odtwarza cechy geometryczne, fizyczne, dynamiczne lub funkcjonalne obiektu. Na przykład model mostu, model tamy, model skrzydła
samolot itp.
2. Modelowanie analogowe , w którym model i oryginał opisane są pojedynczą zależnością matematyczną. Przykładem są modele elektryczne stosowane do badania zjawisk mechanicznych, hydrodynamicznych i akustycznych.
3. Ikoniczne modelowanie , w którym diagramy, rysunki i formuły pełnią rolę modeli. Rola modeli ikonicznych szczególnie wzrosła wraz z rozszerzeniem wykorzystania komputerów w konstrukcji modeli ikonicznych.
4. Ściśle powiązany z ikonicznym symulacja mentalna , w którym modele nabierają mentalnie wizualnego charakteru. Przykładem w tym przypadku jest model atomu zaproponowany kiedyś przez Bohra.
5. Eksperyment modelowy. Wreszcie, specjalny rodzaj modelowanie to włączenie do eksperymentu nie samego obiektu, ale jego modelu, dzięki czemu ten ostatni nabiera charakteru eksperymentu modelowego. Ten typ modelowania wskazuje, że nie ma twardej granicy pomiędzy metodami wiedzy empirycznej i teoretycznej.
Organicznie związana z modelingiem idealizacja - mentalne konstruowanie pojęć, teorii o obiektach, które nie istnieją i nie są możliwe do zrealizowania w rzeczywistości, ale takie, dla których istnieje bliski prototyp lub analogia prawdziwy świat. Przykładami idealnych obiektów konstruowanych tą metodą są koncepcje geometryczne punktu, linii, płaszczyzny itp. Wszystkie nauki operują tego rodzaju idealnymi obiektami – absolutnie gazem doskonałym czarne ciało, formacja społeczno-gospodarcza, państwo itp.

Metody modelowania

1. Modelowanie w pełnej skali - eksperyment na samym obiekcie badanym, który w specjalnie dobranych warunkach eksperymentalnych służy za model samego siebie.
2. Modelowanie fizyczne – eksperyment na specjalnych instalacjach, które zachowują naturę zjawisk, ale odtwarzają je w ilościowo zmodyfikowanej, skalowanej formie.
3. Modelowanie matematyczne – zastosowanie modeli o charakterze fizycznym, różniących się od obiektów symulowanych, ale mających podobny opis matematyczny. Modelowanie pełnoskalowe i modelowanie fizyczne można połączyć w jedną klasę modeli podobieństwa fizycznego, ponieważ w obu przypadkach model i oryginał mają identyczny charakter fizyczny.

Metody modelowania można podzielić na trzy główne grupy: analityczne, numeryczne i symulacyjne.

1. Analityczny metody modelowania. Metody analityczne pozwalają uzyskać charakterystykę układu w postaci funkcji jego parametrów eksploatacyjnych. Zatem model analityczny jest układem równań, którego rozwiązanie daje parametry niezbędne do obliczenia charakterystyk wyjściowych systemu (średni czas przetwarzania zadania, przepustowość itp.). Metody analityczne dostarczają dokładnych wartości charakterystyk systemu, ale służą do rozwiązywania jedynie wąskiej klasy problemów. Przyczyny tego są następujące. Po pierwsze, ze względu na złożoność większości rzeczywistych układów, ich pełny opis matematyczny (model) albo nie istnieje, albo nie opracowano jeszcze metod analitycznych rozwiązywania utworzonego modelu matematycznego. Po drugie, wyprowadzając wzory, na których opierają się metody analityczne, przyjmuje się pewne założenia, które nie zawsze odpowiadają systemowi rzeczywistemu. W takim przypadku należy zrezygnować ze stosowania metod analitycznych.

2. Liczbowy metody modelowania. Metody numeryczne polegają na przekształceniu modelu w równania, które można rozwiązać za pomocą matematyki obliczeniowej. Klasa problemów rozwiązywanych tymi metodami jest znacznie szersza. W wyniku zastosowania metod numerycznych uzyskuje się przybliżone wartości (oszacowania) charakterystyk wyjściowych układu z zadaną dokładnością.

3. Imitacja metody modelowania. Wraz z rozwojem technologii komputerowej metody modelowania symulacyjnego stały się szeroko stosowane do analizy układów, w których dominują wpływy stochastyczne.
Istotą modelowania symulacyjnego (IM) jest symulowanie procesu funkcjonowania systemu w czasie, przy zachowaniu takich samych proporcji czasów działania jak w systemie oryginalnym. Jednocześnie symulowane są elementarne zjawiska składające się na proces, zachowana jest ich logiczna struktura i kolejność ich występowania w czasie. W wyniku zastosowania MI uzyskuje się oszacowania charakterystyk wyjściowych układu, które są niezbędne przy rozwiązywaniu problemów analizy, sterowania i projektowania.

W biologii na przykład możliwe jest zbudowanie modelu stanu życia w zbiorniku po pewnym czasie, gdy zmieni się jeden, dwa lub więcej parametrów (temperatura, stężenie soli, obecność drapieżników itp.). Techniki takie stały się możliwe dzięki przeniknięciu do biologii idei i zasad cybernetyki – nauki o sterowaniu.

Klasyfikacja typów modelowania może opierać się na różnych cechach. W zależności od charakteru badanych procesów w systemie modelowanie można podzielić na deterministyczne i stochastyczne; statyczne i dynamiczne; dyskretny i ciągły.
Deterministyczny Modelowanie służy do badania systemów, których zachowanie można przewidzieć z absolutną pewnością. Na przykład odległość przebyta przez samochód podczas ruchu jednostajnie przyspieszonego w idealnych warunkach; urządzenie podnoszące liczbę do kwadratu itp. W związku z tym w tych układach zachodzi proces deterministyczny, który jest odpowiednio opisany modelem deterministycznym.

Stochastyczny modelowanie (teorii prawdopodobieństwa) służy do badania układu, którego stan zależy nie tylko od wpływów kontrolowanych, ale także od niekontrolowanych, lub w którym występuje źródło losowości. Systemy stochastyczne obejmują wszystkie systemy obejmujące ludzi, na przykład fabryki, lotniska, systemy i sieci komputerowe, sklepy, usługi konsumenckie itp.
Statyczny modelowanie służy do opisu systemów w dowolnym momencie.

Dynamiczny modelowanie odzwierciedla zmiany w systemie w czasie (charakterystyka wyjściowa systemu w danym czasie jest określona przez charakter wpływów wejściowych w przeszłości i teraźniejszości). Przykładami systemów dynamicznych są systemy biologiczne, ekonomiczne i społeczne; takie sztuczne systemy jak fabryka, przedsiębiorstwo, linia produkcyjna itp.
Oddzielny modelowanie służy do badania systemów, w których charakterystyki wejściowe i wyjściowe są mierzone lub zmieniane dyskretnie w czasie, w przeciwnym razie stosuje się modelowanie ciągłe. Na przykład zegar elektroniczny, licznik elektryczny to systemy dyskretne; zegary słoneczne, urządzenia grzewcze - systemy ciągłe.
W zależności od formy reprezentacji obiektu (systemu) można wyróżnić modelowanie mentalne i modelowanie rzeczywiste.
Na prawdziwy modelowanie (pełnoskalowe), badanie charakterystyki systemu przeprowadza się na obiekcie rzeczywistym lub na jego części. Modelowanie rzeczywiste jest najwłaściwsze, jednak jego możliwości, biorąc pod uwagę cechy obiektów rzeczywistych, są ograniczone. Na przykład przeprowadzenie rzeczywistego modelowania za pomocą przedsiębiorstwa zautomatyzowanego systemu sterowania wymaga, po pierwsze, stworzenia zautomatyzowanego systemu sterowania; po drugie, przeprowadzanie eksperymentów z przedsiębiorstwem, co jest niemożliwe. Rzeczywiste modelowanie obejmuje eksperyment produkcyjny i złożone testy, które mają wysoki stopień niezawodność. Innym rodzajem prawdziwego modelowania jest modelowanie fizyczne. W modelowaniu fizycznym badania prowadzi się na instalacjach, które zachowują naturę zjawiska i wykazują podobieństwo fizyczne.
Psychiczny modelowanie służy do symulacji systemów, które są praktycznie niemożliwe do wdrożenia w danym przedziale czasu. Podstawą modelowania mentalnego jest stworzenie idealnego modelu w oparciu o idealną analogię mentalną. Istnieją dwa rodzaje modelowania mentalnego: figuratywny (wizualny) i symboliczny.
Na w przenośni W modelowaniu, w oparciu o ludzkie wyobrażenia o rzeczywistych obiektach, tworzone są różne modele wizualne, które obrazują zjawiska i procesy zachodzące w obiekcie. Np. modele cząstek gazu w kinetycznej teorii gazów w postaci sprężystych kulek oddziałujących na siebie podczas zderzenia.
Na ikonowy modelowanie opisuje modelowany układ za pomocą konwencjonalnych znaków, symboli, w szczególności w postaci matematycznej, fizycznej i wzory chemiczne. Najpotężniejszą i najbardziej rozwiniętą klasę modeli ikonicznych reprezentują modele matematyczne.
Model matematyczny to sztucznie wytworzony obiekt w postaci matematycznych, symbolicznych wzorów, który ukazuje i odtwarza strukturę, właściwości, wzajemne powiązania i relacje pomiędzy elementami badanego obiektu. Ponadto brane są pod uwagę tylko modele matematyczne i odpowiednio modelowanie matematyczne.
Modelowanie matematyczne – metoda badawcza polegająca na zastąpieniu badanego obiektu pierwotnego jego modelem matematycznym i pracy z nim (zamiast z obiektem). Modelowanie matematyczne można podzielić na analityczny (AM) , imitacja (IM) , połączone (CM) .
Na JESTEM tworzony jest model analityczny obiektu w postaci równań algebraicznych, różniczkowych i różnic skończonych. Model analityczny bada się metodami analitycznymi lub metodami numerycznymi.
Na ICH tworzony jest model symulacyjny, a metoda modelowania statystycznego służy do implementacji modelu symulacyjnego na komputerze.
Na KM dokonywana jest dekompozycja procesu funkcjonowania systemu na podprocesy. W przypadku tych z nich, tam gdzie jest to możliwe, stosuje się metody analityczne, w pozostałych przypadkach stosuje się metody symulacyjne.

Bibliografia

  1. Ayvazyan S.A., Enyukov I.S., Meshalkin L.D. Statystyka stosowana: Podstawy modelowania i przetwarzania danych pierwotnych. – M.: „Finanse i statystyka”, 1983. – 471 s.
  2. Alsova O.K. Modelowanie systemu (część 1): Wytyczne Do Praca laboratoryjna w dyscyplinie „Modelowanie” dla studentów III - IV kursów AVTF. – Nowosybirsk: Wydawnictwo NSTU, 2006. – 68 s. Modelowanie systemów (część 2): Wytyczne do pracy laboratoryjnej w dyscyplinie „Modelowanie” dla studentów trzeciego i czwartego roku AVTF. – Nowosybirsk: Wydawnictwo NSTU, 2007. – 35 s.
  3. Alsova O.K. Modelowanie systemów: podręcznik. zasiłek/OK Alsova. - Nowosybirsk: Wydawnictwo NSTU, 2007 - 72 s.
  4. Borovikov V.P. Statystyka 5.0. Sztuka analizy danych na komputerze: Dla profesjonalistów. wydanie 2. – Petersburg: Piotr, 2003. – 688 s.
  5. Ventzel E.S. Badania operacyjne. – M.: Szkoła Wyższa, 2000. – 550 s.
  6. Gubarev V.V. Modele probabilistyczne / Nowosybirsk. Inżynieria elektryczna wew. – Nowosybirsk, 1992. – Część 1. – 198 s; Część 2. – 188 s.
  7. Gubarev V.V. Analiza systemu w badania eksperymentalne. – Nowosybirsk: Wydawnictwo NSTU, 2000. – 99 s.
  8. Denisov A.A., Kolesnikov D.N. Teoria dużych systemów sterowania: Podręcznik. podręcznik dla uniwersytetów. – L. Energoizdat, 1982. – 288 s.
  9. Draper N., Smith G. Stosowana analiza regresji. – M.: Statystyka, 1973.
  10. Karpov Yu Modelowanie symulacyjne systemów. Wprowadzenie do modelowania za pomocą AnyLogic 5. – St. Petersburg: BHV-Petersburg, 2005. – 400 s.
  11. Kelton V., Low A. Modelowanie symulacyjne. Klasyczny CS. wydanie 3. – Petersburg: Piotr; Kijów: 2004. – 847 s.
  12. Lemeshko B.Yu., Postovalov S.N. Technologie komputerowe do analizy danych i badania wzorców statystycznych: Podręcznik. dodatek. – Nowosybirsk: Wydawnictwo NSTU, 2004. – 120 s.
  13. Modelowanie systemów. Warsztat: Proc. podręcznik dla uniwersytetów/B.Ya. Sovetov, SA Jakowlew. – wyd. 2, poprawione. i dodatkowe – M.: Szkoła Wyższa, 2003. – 295 s.
  14. Ryżikow Yu.I. Modelowanie symulacyjne. Teoria i technologia. – SPb.: nadruk CORONA; M.: Altex-A, 2004. – 384 s.
  15. Sovetov B.Ya., Jakowlew S.A. Modelowanie systemów (wyd. 3). – M.: Szkoła Wyższa, 2001. – 420 s.
  16. Teoria procesów losowych i jej zastosowania inżynierskie: Podręcznik. podręcznik dla uniwersytetów/E.S. Wentzel, Los Angeles Owczarow. – wyd. 3. przerobione i dodatkowe – M.: Centrum Wydawnicze „Akademia”, 2003. – 432 s.
  17. Tomashevsky V., Zhdanova E. Modelowanie symulacyjne w środowisku GPSS. – M.: Bestseller, 2003. – 416 s.
  18. Chaczaturowa S.M. Matematyczne metody analizy systemów: Podręcznik. podręcznik – Nowosybirsk: Wydawnictwo NSTU, 2004. – 124 s.
  19. Shannon R. Symulacyjne modelowanie systemów - sztuka i nauka. – M.: Mir, 1978.
  20. Schreiber T.J. Symulacja na GPSS. – M.: Inżynieria mechaniczna, 1980. – 593 s.
  21. Arsenyev B.P., Jakowlew S.A. Integracja rozproszonych baz danych. – Petersburg: Łan, 2001. – 420 s.

Przeciwwskazaniami są poważny stan pacjenta, ostre choroby wątroby i nerek oraz nietolerancja leków jodowych, które wstrzykiwane są do łożyska naczyniowego przez specjalny cewnik. Na 1-2 dni przed badaniem wykonuje się badanie w celu określenia tolerancji pacjenta na preparaty jodu. Podczas badania stosuje się znieczulenie miejscowe lub ogólne.

Obrazy uzyskuje się za pomocą konwencjonalnego aparatu rentgenowskiego. Gdy konwertery są używane z urządzeniem telewizyjnym, narażenie pacjenta na promieniowanie jest znacznie zmniejszone.

Angiokardiografia. Badanie rentgenowskie jam serca i dużych naczyń po wprowadzeniu środka kontrastowego do krwiobiegu za pomocą cewnika.

Stosowany w diagnostyce wrodzonych i nabytych wad serca oraz anomalii dużych naczyń. Pozwala określić charakter, lokalizację wady, zaburzenia krążenia. Przeciwwskazania: ostre choroby wątroby i nerek, ciężkie uszkodzenie mięśnia sercowego, nadwrażliwość na leki jodowe.

Pomiar ostrości słuchu, tj. wrażliwość narządu słuchu na dźwięki o różnej wysokości. Polega ona głównie na utrzymaniu najniższego natężenia dźwięku, przy którym jest on jeszcze słyszalny. Stosowane są trzy główne metody: badanie słuchu za pomocą mowy, kamertonami i audiometrem.

Najprostszą i najbardziej dostępną metodą jest badanie słuchu mowy. Jego zaletą jest możliwość przeprowadzenia badania bez specjalnych przyrządów, ponadto metoda ta odpowiada głównej roli funkcji słuchowej - służenia jako środek komunikacji mowy. W normalne warunki słuch uważa się za normalny, gdy słyszysz mowę szeptaną w odległości 6-7 metrów.

Podczas korzystania ze sprzętu wyniki badania są zapisywane na specjalnym formularzu: ten audiogram daje wyobrażenie o stopniu upośledzenia słuchu i lokalizacji zmiany chorobowej.

Dożylne wycięcie tkanek lub narządów w celu zbadania pod mikroskopem. Pozwala dokładnie określić istniejącą patologię, a także zdiagnozować klinicznie niejasne i początkowe stadia nowotworów oraz rozpoznać różne zjawiska zapalne. Powtarzana biopsja śledzi dynamikę procesu patologicznego i wpływ na niego środków terapeutycznych.

We współczesnych klinikach i szpitalach co trzeci pacjent wykonuje biopsję, a materiał do niej można pobrać z niemal każdego narządu za pomocą specjalnych instrumentów.

Diagnostyka i zabieg medyczny, która polega na wizualnej ocenie stanu drzewa oskrzelowego za pomocą specjalnego urządzenia - bronchoskopu. Wykonywany w celu diagnostyki nowotworów tchawicy i oskrzeli (pobranie biopsji), w celu usunięcia ciał obcych z drogi oddechowe, do prostowania powierzchni sypialnych tkanka płuc(niedodma), do przemywania oskrzeli i wprowadzania do nich leków.

Bronchoskopię można wykonać w znieczuleniu miejscowym i ogólnym. W znieczuleniu miejscowym korzeń języka, gardło, tchawica i główne oskrzela smaruje się roztworem dikainy. Można także zastosować spray znieczulający. W znieczuleniu ogólnym najczęściej stosuje się znieczulenie ogólne. Badanie przeprowadza się w pozycji siedzącej lub leżącej.

Rejestracja czynności elektrycznej serca za pomocą specjalnych urządzeń – elektrokardioskopów wektorowych. Umożliwia określenie zmian wielkości i kierunku pole elektryczne serca podczas cyklu pracy serca. Metoda stanowi dalszy rozwój elektrokardiografii. W klinice służy do diagnostyki zmian ogniskowych mięśnia sercowego, przerostu komór (szczególnie we wczesnych stadiach) i zaburzeń rytmu.

Badania przeprowadza się u pacjenta w pozycji leżącej, przykładając elektrody do powierzchni klatki piersiowej. Powstałą różnicę potencjałów rejestruje się na ekranie kineskopu.

Metoda rentgenowska do badania wewnętrznych narządów płciowych żeńskich. Ma na celu określenie kształtu jamy macicy, charakteru światła jej ścian i rurek. Weszła środek kontrastowy w przypadku drożności jajowodów umożliwia wykonanie zdjęcia rentgenowskiego wewnętrznego konturu macicy i jajowodów.

Badanie przeprowadza się w dniach 18-20 cykl miesiączkowy. Należy opróżnić jelita i pęcherz. W gabinecie RTG za pomocą strzykawki powoli wstrzykuje się do jamy macicy środek kontrastowy i wykonuje się zdjęcie RTG, a dzień później wykonuje się zdjęcie kontrolne.

Wprowadzenie specjalnych cewników do jam serca poprzez żyły obwodowe i tętnice. Służy do diagnozowania złożonych wad serca, wyjaśniania wskazań i przeciwwskazań do leczenia operacyjnego szeregu chorób serca, naczyń krwionośnych i płuc, rozpoznawania i oceny niewydolności serca, naczyń wieńcowych i płuc.

Cewnikowanie nie wymaga specjalnego przygotowania pacjenta. Przeprowadzane jest zazwyczaj rano (na czczo) w pracowni kardiologicznej (przy użyciu specjalnego sprzętu) przez profesjonalnie przeszkolonych lekarzy. Technika polega na wprowadzeniu cewników do serca przez aortę poprzez nakłucie prawej tętnicy udowej. Po badaniu pacjenci wymagają odpoczynku w łóżku przez pierwsze 24 godziny.

Cewnikowanie pozwala zbadać strukturę i funkcję wszystkich części układu sercowo-naczyniowego. Za jego pomocą można określić dokładną lokalizację i wielkość poszczególnych jam serca i dużych naczyń, zidentyfikować ubytki w przegrodach serca, a także wykryć nieprawidłową wydzielinę z naczyń krwionośnych. Za pomocą cewnika można rejestrować ciśnienie krwi, elektrokardiogram i fonokardiogram oraz pobierać próbki krwi z części serca i dużych naczyń.

Wykorzystuje się go również w celach leczniczych do podawania leków. Dodatkowo przy użyciu specjalnych cewników wykonuje się operacje serca (zamknięcie przetrwałego przewodu tętniczego, likwidacja zwężenia zastawki). Możliwe, że w miarę poprawy bezkrwawych metod badawczych (takich jak USG itp.) nastąpi cewnikowanie serca celach diagnostycznych będą wykorzystywane rzadziej, a w celach terapeutycznych – częściej.

Metoda, która pozwala zobaczyć gołym okiem naturę procesów patologicznych pochwy i pochwowej części szyjki macicy.

Badanie przeprowadza się za pomocą kolposkopu – lornetki wyposażonej w mocne źródło światła. Jego system optyczny pozwala na badanie błony śluzowej w powiększeniu do 30 razy. Badanie przeprowadza się przy oświetleniu kwarcowym źródłem światła, ponieważ tkanka nowotworowa w tym przypadku nabiera charakterystycznego blasku.

Metoda diagnostyki schorzeń jamy brzusznej za pomocą specjalnego przyrządu optycznego, który wprowadza się poprzez nakłucie przedniej ściany jamy brzusznej lub tylnego sklepienia pochwy. Zapewnia badanie palpacyjne instrumentalne i uzyskanie materiału biopsyjnego do dokładniejszych badań histologicznych, jeśli nie jest to jasne diagnoza kliniczna pomaga ustalić formę lub etap choroby. Służy w razie potrzeby środki terapeutyczne: założenie drenażu, usunięcie ciał obcych, elektrokoagulacja, nakłucie narządu.

Laparoskopia planowa wykonywana jest po wstępnym badaniu klinicznym, laboratoryjnym i RTG i stanowi końcowy etap diagnostyki. Laparoskopię awaryjną wykonuje się w przypadku ostro rozwiniętej patologii narządów jamy brzusznej. W większości przypadków oba zabiegi wykonywane są w znieczuleniu miejscowym. Laparoskop diagnostyczny to specjalne urządzenie wyposażone w światłowód, przeznaczone wyłącznie do badania narządów. Laparoskop manipulacyjny posiada dodatkowo specjalny kanał do wprowadzenia różnych urządzeń umożliwiających biopsję, koagulację itp.

Pierwszym etapem badania laparoskopowego jest wprowadzenie tlenu lub powietrza przez igłę do jamy brzusznej w celu zwiększenia pola widzenia. Drugi etap to wprowadzenie rurki optycznej do jamy brzusznej. Trzeci etap to badanie jamy brzusznej. Następnie usuwa się laparoskop, usuwa powietrze i zakłada szwy na ranę skórną. Pacjentowi przepisuje się leżenie w łóżku, leki przeciwbólowe i przeziębienie na brzuchu przez 24 godziny.

Przeprowadza się go przez kilka godzin lub dni, przy ciągłej rejestracji stanu organizmu. Monitoruje się częstość tętna i oddechu, ciśnienie tętnicze i żylne, temperaturę ciała, elektrokardiogram itp.

Zazwyczaj stosuje się monitorowanie:

1) niezwłocznego rozpoznania stanów zagrażających życiu pacjenta i udzielenia doraźnej pomocy;

2) rejestrowanie zmian w danym czasie, np. rejestrowanie dodatkowych skurczów.

W pierwszym przypadku stosuje się monitory stacjonarne, wyposażone w sygnał alarmowy, który włącza się automatycznie, gdy wartości wskaźników wykraczają poza limity przepisane przez lekarza. Kontrolę taką sprawuje się nad pacjentem, u którego występują powikłania zagrażające życiu – zaburzenia rytmu serca, ciśnienia krwi, oddychania itp. W innych przypadkach stosuje się urządzenia przenośne, które pozwalają na długotrwałą i ciągłą rejestrację zapisu EKG na wolno poruszającej się taśmie magnetycznej. . Przenośny monitor montowany jest na pasku przerzuconym przez ramię pacjenta lub na pasku elastycznym.

Oznaczanie ciśnienia w oku. Celem badania jest identyfikacja patologicznych zmian w tonie gałka oczna. Zarówno wzrost, jak i spadek ciśnienia wewnątrzgałkowego może upośledzać funkcję oczu i prowadzić do poważnych, nieodwracalnych zmian. Metoda służy do diagnostyki wczesnej jaskry.

Do dokładnego określenia ciśnienia wewnątrzgałkowego służą tonometry i elastotonometry.

Badanie przeprowadza się u pacjenta w pozycji leżącej. Po znieczuleniu oka roztworem dikainy lekarz umieszcza tonometr na środku rogówki.

Nakłucie tkanki wydrążoną igłą lub innym narzędziem w celach diagnostycznych lub terapeutycznych. W ten sposób uzyskuje się materiał z różnych narządów, naczyń, jam czy formacji patologicznych (zwłaszcza nowotworów) w celu dokładniejszego i głębszego zbadania pod mikroskopem. Nakłucia diagnostyczne służą również do wprowadzania substancji nieprzepuszczalnych dla promieni rentgenowskich i substancji znakowanych izotopami radioaktywnymi do kości, naczyń i jam w celu badania funkcji układów i narządów.

Metodą tą mierzy się ciśnienie w dużych naczyniach, częściach serca oraz bada narządy za pomocą specjalnych przyrządów. Niezbędne do podawania leków, gdy znieczulenie miejscowe i blokady nowokainowe. Służy do wlewu krwi, jej składników, substytutów krwi oraz do pozyskiwania krwi od dawców.

Za pomocą igły można usunąć z jam patologicznych zawartość, np. gaz, ropę, płyn puchlinowy, a także opróżnić pęcherz, jeśli nie można go cewnikować.

W obszarze zamierzonego nakłucia skórę pacjenta traktuje się środkiem antyseptycznym. Nakłucie tkanek powierzchownych przeprowadza się bez znieczulenia, tkanki głębokie nakłuwa się w znieczuleniu miejscowym, a czasami w znieczuleniu. Stosowane są igły o różnej długości i średnicy. Po nakłuciu pacjent znajduje się pod opieką lekarza.

Rozpoznawanie zmian patologicznych w organizmie człowieka za pomocą związków promieniotwórczych. Polega na rejestracji i pomiarze promieniowania pochodzącego od leków wprowadzonych do organizmu. Z ich pomocą badają funkcjonowanie narządów i układów, metabolizm, prędkość przepływu krwi i inne procesy.

W diagnostyce radioizotopowej stosuje się dwie metody:

1) Pacjentowi podaje się lek radiofarmaceutyczny, a następnie bada się jego ruch lub nierówne stężenie w narządach i tkankach.

2) Do probówki z badaną krwią dodaje się oznakowane substancje, oceniając ich interakcję. To jest itp. badanie przesiewowe umożliwiające wczesne wykrycie różne choroby wśród nieograniczonej liczby osób.

Wskazaniami do badań radioizotopowych są choroby gruczołów dokrewnych, narządów trawiennych, a także kości, układu krążenia, układu krwiotwórczego, mózgu i rdzenia kręgowego, płuc, narządów wydalniczych i układu limfatycznego. Przeprowadza się je nie tylko w przypadku podejrzenia patologii lub rozpoznania choroby, ale także w celu wyjaśnienia rozległości zmiany i oceny skuteczności leczenia. Nie ma przeciwwskazań do badań radioizotopowych, są jedynie pewne ograniczenia. Porównanie danych radioizotopowych, rentgenowskich i ultradźwiękowych ma ogromne znaczenie.

Istnieje sześć głównych metod diagnostyki radioizotopowej: radiometria kliniczna, radiografia, radiometria całego ciała, skanowanie i scyntygrafia, oznaczanie radioaktywności próbek biologicznych, badanie radioizotopowe próbek biologicznych in vitro.

Radiometria kliniczna określa stężenie radiofarmaceutyków w narządach i tkankach organizmu poprzez pomiar radioaktywności w określonym przedziale czasu. Przeznaczony do diagnostyki nowotworów zlokalizowanych na powierzchni skóry, oczu, błony śluzowej krtani, przełyku, żołądka, macicy i innych narządów.

Radiografia to rejestracja dynamiki gromadzenia i redystrybucji podanego leku radioaktywnego przez narząd. Służy do badania szybko zachodzących procesów, takich jak krążenie krwi, wentylacja itp.

Radiometrię całego ciała przeprowadza się za pomocą specjalnego licznika. Metoda ma na celu badanie metabolizmu białek, witamin, funkcji przewód pokarmowy, a także do badania naturalnej radioaktywności organizmu i jego skażenia produktami rozpadu promieniotwórczego.

Skanowanie i scyntygrafia mają na celu uzyskanie obrazu narządów selektywnie koncentrujących lek. Powstały obraz rozmieszczenia i akumulacji radionuklidu daje wyobrażenie o topografii, kształcie i wielkości narządu, a także o obecności w nim ognisk patologicznych.

Oznaczanie promieniotwórczości w próbkach biologicznych - przeznaczonych do badania funkcji narządów. Uwzględnia się bezwzględną lub względną radioaktywność moczu, surowicy krwi, śliny itp.

Badania radioizotopowe in vitro - oznaczanie stężenia hormonów i innych substancji biologicznie czynnych we krwi. W tym przypadku radionuklidy i znakowane związki nie są wprowadzane do organizmu; Wszystkie analizy opierają się na danych in vitro.

Każde badanie diagnostyczne opiera się na udziale radionuklidów w procesach fizjologicznych organizmu. Leki, krążąc wraz z krwią i limfą, zatrzymują się czasowo w określonych narządach, rejestruje się ich prędkość i kierunek, na podstawie czego wydawana jest opinia kliniczna.

W gastroenterologii umożliwia badanie funkcji, położenia i wielkości gruczołów ślinowych, śledziony oraz stanu przewodu żołądkowo-jelitowego. Określane są różne aspekty pracy wątroby i stan jej krążenia: badanie obrazowe i scyntygrafia dają wyobrażenie o zmianach ogniskowych i rozsianych w przewlekłe zapalenie wątroby, marskość wątroby, bąblowica i nowotwory złośliwe. Podczas scyntygrafii trzustki, uzyskując jej obraz, analizuje się zmiany zapalne i objętościowe. Korzystanie z oznakowanej żywności, funkcje żołądka i dwunastnica na przewlekłe zapalenie żołądka i jelit, wrzód trawienny.

W hematologii diagnostyka radioizotopowa pomaga ustalić oczekiwaną długość życia czerwonych krwinek i określić anemię. W kardiologii śledzi się przepływ krwi przez naczynia i jamy serca: w oparciu o charakter dystrybucji leku w zdrowych i dotkniętych obszarach wyciąga się rozsądny wniosek na temat stanu mięśnia sercowego. Ważnych danych dla rozpoznania zawału mięśnia sercowego dostarcza sciptygrafia - obraz serca z obszarami martwicy. Radiokardiografia odgrywa ogromną rolę w rozpoznawaniu wrodzonych i nabytych wad serca. Za pomocą specjalnego urządzenia – kamery gamma, można zobaczyć pracę serca i dużych naczyń.

W neurologii techniki radioizotopowe wykorzystuje się do identyfikacji guzów mózgu, ich charakteru, lokalizacji i częstości występowania. Renografia jest najbardziej fizjologicznym badaniem w kierunku chorób nerek: obrazem narządu, jego umiejscowienia, funkcji.

Pojawienie się technologii radioizotopów otworzyło nowe możliwości dla onkologii. Radionuklidy gromadzące się selektywnie w nowotworach umożliwiły diagnostykę pierwotnych nowotworów płuc, jelit, trzustki, układu limfatycznego i ośrodkowego układu nerwowego, ponieważ wykrywane są nawet małe guzy. Pozwala to ocenić skuteczność leczenia i zidentyfikować nawroty. Ponadto scyntygraficzne cechy przerzutów do kości wykrywane są 3-12 miesięcy wcześniej niż w badaniu RTG.

W pulmonologii metody te „słyszą” oddychanie zewnętrzne i płucny przepływ krwi; w endokrynologii „widzą” konsekwencje zaburzeń jodu i innego metabolizmu, obliczając stężenie hormonów - wynik aktywności gruczołów dokrewnych.

Wszystkie badania przeprowadzane są wyłącznie w laboratoriach diagnostyki radioizotopowej przez specjalnie przeszkolony personel. Bezpieczeństwo radiacyjne zapewnia się poprzez obliczenie optymalnej aktywności podawanego radionuklidu. Dawki promieniowania pacjenta są jasno regulowane.

Rozpoznawanie urazów i chorób różnych narządów i układów człowieka na podstawie uzyskania i analizy ich zdjęć rentgenowskich.

W tym badaniu wiązka promieni rentgenowskich przechodząc przez narząd i tkankę jest przez nie pochłaniana w nierównym stopniu i staje się niejednorodna na wyjściu. Dlatego gdy następnie uderzy w ekran lub kliszę, powoduje efekt cienia, składającego się z jasnych i ciemniejszych obszarów ciała.

U zarania radiologii obszarem jej zastosowań były wyłącznie narządy oddechowe i szkielet. Dziś zakres jest znacznie szerszy: przewód pokarmowy, drogi żółciowe i moczowe, nerki, układ krążenia i naczynia limfatyczne itd.

Główne zadania diagnostyki rentgenowskiej: ustalenie, czy u pacjenta występuje choroba i jej identyfikacja cechy różnicować z innymi procesami patologicznymi; dokładnie określić lokalizację i zasięg zmiany, obecność powikłań; ocenić ogólny stan pacjenta.

Narządy i tkanki ciała różnią się między sobą gęstością i zdolnością do prześwietlania. No cóż, kości i stawy, płuca, serce są widoczne. Podczas prześwietlania przewodu pokarmowego, wątroby, nerek, oskrzeli i naczyń krwionośnych, których naturalny kontrast jest niewystarczający, uciekają się do sztucznego kontrastu, specjalnie wprowadzając do organizmu nieszkodliwe substancje nieprzepuszczalne dla promieni rentgenowskich. Należą do nich siarczan baru i organiczne związki jodku. Przyjmuje się je doustnie (przy badaniu żołądka), wstrzykuje się do krwiobiegu dożylnie (podczas urografii nerek i dróg moczowych) lub bezpośrednio do jamy narządu (np. podczas bronchografii).

Wskazania do wykonania badania RTG są niezwykle szerokie. Wybór optymalnej metody jest zdeterminowany zadaniem diagnostycznym w każdym konkretnym przypadku. Zwykle rozpoczynają się od fluoroskopii lub radiografii.

Fluoroskopia to proces uzyskiwania obrazu rentgenowskiego na ekranie, wcale nie)” – można ją jednak stosować wszędzie tam, gdzie znajduje się aparat do diagnostyki rentgenowskiej. Umożliwia badanie narządów w trakcie ich pracy – ruchów oddechowych przepona, skurcz serca, perystaltyka przełyku, żołądka, jelit.Można to również zrobić wizualnie określić względne położenie narządów, lokalizację i przemieszczenie formacji patologicznych.Wiele zabiegów diagnostycznych i terapeutycznych wykonuje się pod kontrolą fluoroskopii, np. Naczynia cewnikowanie.

Jednak niższa rozdzielczość niż radiografia i brak możliwości obiektywnego udokumentowania wyników zmniejszają wartość tej metody.

Radiografia to wytwarzanie nieruchomego obrazu dowolnej części ciała za pomocą promieni rentgenowskich na wrażliwym na nie materiale, zwykle na kliszy fotograficznej. Jest to wiodąca metoda badania aparatu kostno-stawowego, płuc, serca i przepony. Zaletami są szczegółowość obrazu, obecność zdjęcia rentgenowskiego, które można przechowywać przez długi czas w celu porównania z poprzednimi i kolejnymi zdjęciami rentgenowskimi. Narażenie pacjenta na promieniowanie jest mniejsze niż w przypadku fluoroskopii.

Za zdobycie Dodatkowe informacje o badanym narządzie, uciekają się do specjalnych środków Metody rentgenowskie, takie jak fluorografia, tomografia, elektroradiografia itp., w oparciu o środki techniczne.

Elektroradiografia to zasada uzyskiwania obrazu rentgenowskiego na zwykłym papierze.

Fluorografia to fotografowanie obrazu rentgenowskiego z ekranu na mniejszą kliszę fotograficzną, wykonywane przy użyciu specjalnych urządzeń. Służy do masowych badań narządów klatki piersiowej, gruczołów sutkowych, Zatoki przynosowe nos itp.

Tomografia - obrazowanie rentgenowskie warstwa po warstwie. Tomogram daje wyraźny obraz przekroju części ciała lub narządu. Jest to bardzo ważne w badaniu płuc, kości i stawów, wątroby, nerek itp.

Metody takie jak cholegrafia, urografia, angiografia itp. przeznaczone są do badania układu lub narządu po sztucznym kontrastowaniu. Stosuje się je według ścisłych wskazań jedynie w przypadkach, gdy prostsze metody nie dają niezbędnych wyników diagnostycznych.

W niektórych przypadkach badanie RTG wymaga wstępnego przygotowania pacjenta, aby zapewnić jakość badania, zmniejszyć dyskomfort z nim związany lub zapobiec rozwojowi powikłań. Tak więc odbytnica jest zawsze wolna kał, mianowanie. środki przeczyszczające, lewatywy oczyszczające. Przed nakłuciem naczynia lub przewodu wymagane jest znieczulenie miejscowe. Aby zmniejszyć wrażliwość organizmu na niektóre środki kontrastujące dla promieni rentgenowskich, stosuje się je w połączeniu ze środkami odczulającymi. Czasami stosuje się leki w celu określenia stanu funkcjonalnego konkretnego narządu. Na przykład morfina, prozeryna w celu pobudzenia motoryki żołądka. Sekretyna, cholecystokinina do przyspieszonego opróżniania pęcherzyka żółciowego i kontrast przewody żółciowe.

Obiecujące połączenie badania rentgenowskiego z metodami radioizotopowymi, endoskopowymi, ultradźwiękowymi, termograficznymi i innymi.

Powikłania w postaci następstw badania RTG obserwuje się stosunkowo rzadko. Należą do nich reakcje alergiczne, ostra niewydolność oddechowa, spadek ciśnienia krwi, dysfunkcja serca itp. Zwykle ma to miejsce w trakcie badania lub w ciągu pierwszych 30 minut po jego zakończeniu. Ważne jest ciągłe monitorowanie stanu pacjenta, a w razie konieczności zapewnienie doraźnej opieki medycznej.

(Dosłowne tłumaczenie: „reo” - przepływ, prąd i jego graficzne przedstawienie). Metoda badania krążenia krwi polegająca na pomiarze fali tętna spowodowanej oporem ściany naczynia podczas przepływu prądu elektrycznego. Znajduje zastosowanie w diagnostyce różnego rodzaju schorzeń naczyniowych mózgu, kończyn, płuc, serca, wątroby itp.

Reografię kończyn stosuje się w chorobach naczyń obwodowych, którym towarzyszą zmiany ich napięcia, elastyczności, zwężenie lub całkowite zablokowanie tętnic. Reogram rejestruje się z symetrycznych obszarów obu kończyn, na które przykłada się elektrody o tej samej powierzchni i szerokości 1020 mm. Aby poznać możliwości adaptacyjne układu naczyniowego, stosuje się testy z nitrogliceryną, aktywność fizyczną i zimno.

Reeohepatografia to badanie przepływu krwi w wątrobie. Rejestrując wahania oporu elektrycznego jej tkanek, pozwala ocenić procesy zachodzące w układzie naczyniowym wątroby: ukrwienie, zmiany chorobowe, zwłaszcza w ostrym i przewlekłym zapaleniu wątroby oraz marskości wątroby.

Przeprowadza się go na czczo, u pacjenta w pozycji na plecach, w niektórych przypadkach po obciążeniu farmakologicznym (papaweryna, aminofilina, nosh-pa).

Reokardiografia to badanie czynności serca, dynamiki napełniania krwią dużych naczyń podczas cyklu pracy serca.

Reopulmonografia - polega na rejestracji oporu elektrycznego tkanki płuc i jest stosowana w patologii oskrzelowo-płucnej. Ma to szczególne znaczenie w chirurgii, ponieważ reopulmonogram można pobrać z dowolnej części płuc bezpośrednio podczas operacji. Jest to konieczne w przypadkach, gdy badanie przedoperacyjne nie pozwala na wyciągnięcie dostatecznie dokładnych wniosków na temat stanu segmentów płuc graniczących z zajętymi, a konieczne jest określenie przewidywanego zakresu resekcji.

Reoencefalografia - określa napięcie i elastyczność naczyń mózgowych, mierząc ich odporność na prąd o wysokiej częstotliwości, o słabej sile i napięciu. Pozwala również określić ukrwienie poszczególnych części mózgu, zdiagnozować charakter i lokalizację jego zmian, a także daje dobre wyniki w chorobach naczyniowych, zwłaszcza w miażdżycy mózgu. W ostrym okresie udaru pomaga ustalić niedokrwienny charakter zaburzeń krążenia lub zawału zakrzepowo-zatorowego mózgu. Reoencefalografia jest obiecująca w przypadku urazów mózgu, guzów mózgu, epilepsji, migreny itp. Metodę tę stosuje się w badaniu hemodynamiki płodu podczas porodu.

Termografia. Sposób rejestracji promieniowania podczerwonego z powierzchni ciała człowieka. Stosowany jest w onkologii do diagnostyki różnicowej piersi, śliny i tarczycy, choroby kości, przerzuty nowotworowe do kości i tkanek miękkich.

Fizjologiczną podstawą termografii jest wzrost natężenia promieniowania cieplnego nad ogniskami patologicznymi w wyniku zwiększonego ukrwienia i zachodzących w nich procesów metabolicznych. Spadek przepływu krwi w tkankach i narządach objawia się „zanikiem” ich pola termicznego.

Przygotowanie pacjenta obejmuje unikanie przyjmowania leków hormonalnych, leków wpływających na napięcie naczyniowe oraz stosowanie przez dziesięć dni jakichkolwiek maści. Termografię narządów jamy brzusznej przeprowadza się na czczo, a gruczołów sutkowych - w 8-10 dniu cyklu miesiączkowego. Nie ma przeciwwskazań, badanie można powtarzać wielokrotnie. Jako niezależna metoda diagnostyczna jest rzadko stosowana, obowiązkowe jest porównanie z danymi z badania klinicznego i radiologicznego pacjenta.

Transmisja kołowa i późniejsza konstrukcja obrazu obiektu warstwa po warstwie przy użyciu szybkiego komputera. Umożliwia ustalenie lokalizacji i zasięgu procesu patologicznego, ocenę wyników leczenia, w tym radioterapii, a także wybór podejścia i zakresu interwencji chirurgicznej.

Dokonuje się tego za pomocą specjalnych urządzeń – tomografów komputerowych z obracającą się lampą rentgenowską, która porusza się wokół nieruchomego obiektu, badając całe ciało lub jego część „linia po linii”. Ponieważ narządy i tkanki ludzkie absorbują promieniowanie rentgenowskie w nierównym stopniu, ich obraz pojawia się w postaci „pociągnięcia” – komputerowo ustalonego współczynnika absorpcji dla każdego punktu skanowanej warstwy. Tomografy komputerowe umożliwiają izolację warstw o ​​grubości od 2 do 10 mm przy prędkości skanowania jednej warstwy 2-5 sekund, z natychmiastowym odwzorowaniem obrazu w trybie czarno-białym lub kolorowym.

Badanie komputerowe najczęściej przeprowadza się u pacjenta leżącego na plecach. Nie ma przeciwwskazań, jest łatwo tolerowany, dlatego może być wykonywany w warunkach ambulatoryjnych, a także u ciężko chorych. Umożliwia badanie wszystkich części ciała: głowy, szyi, narządów klatki piersiowej, jamy brzusznej, rdzeń kręgowy, gruczoły sutkowe, kręgosłup, kości i stawy.

Tomografię komputerową głowy wykonuje się po pełnym badaniu klinicznym pacjenta z podejrzeniem uszkodzenia ośrodkowego układu nerwowego. W przypadku urazowego uszkodzenia mózgu wykrywa się złamania kości czaszki, krwotoki, siniaki i obrzęk mózgu. Za pomocą tej metody można wykryć wady rozwojowe naczyń - tętniaki. W przypadku guzów mózgu określa się ich lokalizację, źródło wzrostu i zasięg nowotworu.

Podczas badania narządów klatki piersiowej wyraźnie widoczne jest śródpiersie, duże naczynia, serce, a także płuca i węzły chłonne.

Podczas badania narządów jamy brzusznej i przestrzeni zaotrzewnowej można uzyskać obraz śledziony, wątroby, trzustki i nerek (badanie nerek jest bardziej pouczające ze sztucznym kontrastem).

tomografia komputerowa jest bezpieczny i nie powoduje powikłań. Uzupełniając dane kliniczne i RTG pozwala uzyskać pełniejszą informację o narządach.

Opiera się na zasadzie echolokacji: sygnały ultradźwiękowe odbite od niejednorodnych akustycznie struktur zamieniane są na ekranie wyświetlacza na punkty świetlne, które tworzą przestrzenny dwuwymiarowy obraz.

Służy do rozpoznania choroby, monitorowania dynamiki procesu i oceny wyników leczenia. Diagnostyka ultrasonograficzna ze względu na swoje bezpieczeństwo (możliwość wielokrotnych badań) stała się powszechna.

Zwykle nie wymaga specjalnego przygotowania pacjenta. Badanie narządów jamy brzusznej przeprowadza się głównie rano na czczo, żeńskie narządy płciowe, prostatę i pęcherz moczowy - przy pełnym pęcherzu. Dla lepszego kontaktu czujnika ultradźwiękowego z powierzchnią ciała, skórę smaruje się specjalnym żelem.

Diagnostyka ultradźwiękowa pozwala uzyskać ważna informacja o stanie różnych narządów - wątroby, trzustki, śledziony, nerek, pęcherza moczowego, prostaty, nadnerczy, Tarczyca itp. W poradni położniczej - określić czas trwania ciąży i lokalizację płodu, opóźnienia w jego rozwoju i wady wrodzone, ustalić nierozwijającą się ciążę, poronienie całkowite lub niepełne.

Możliwa jest także diagnostyka chorób ginekologicznych: mięśniaków i guzów macicy, cyst i nowotworów jajnika.

Badanie USG jest wskazane w każdym przypadku wyczucia zmian w jamie brzusznej, ma to szczególne znaczenie w rozpoznawaniu nowotworów złośliwych narządów trawiennych. Niektóre ostre choroby wymagające pilnego leczenia można łatwo zdiagnozować. interwencja chirurgiczna takie jak ostre zapalenie pęcherzyka żółciowego, ostre zapalenie trzustki, zakrzepica naczyń itp. Ultradźwięki prawie zawsze pozwalają szybko zidentyfikować mechaniczną naturę żółtaczki i dokładnie określić jej przyczynę.

Podczas badania serca uzyskuje się informacje o cechach jego budowy i dynamice skurczów, o wadach wrodzonych i nabytych, uszkodzeniach mięśnia sercowego, choroba wieńcowa, zapalenie osierdzia i inne choroby układu sercowo-naczyniowego. Ultradźwięki służą do oceny funkcji pompowania serca, monitorowania działania leków, badania krążenia wieńcowego i są tą samą niezawodną metodą diagnostyki bezkrwawej, co elektrokardiografia i badanie rentgenowskie serca.

Pulsacyjne urządzenia dopplerowskie rejestrują prędkość przepływu krwi w głęboko położonych dużych naczyniach (aorta, żyła główna dolna, naczynia nerkowe itp.), wykrywają niedrożność naczyń obwodowych – strefy zakrzepicy lub ucisku, a także zarostowe zapalenie wsierdzia.

Diagnostyka ultradźwiękowa umożliwia wizualną wizualizację wewnętrznych struktur gałki ocznej nawet w przypadku zmętnienia jej środka, pozwala zmierzyć grubość soczewki, długość osi oka, wykryć odwarstwienie siatkówki i naczyniówki, zmętnienie w ciało szkliste, ciała obce. Służy do obliczania mocy optycznej sztucznej soczewki i monitorowania rozwoju krótkowzroczności.

Metoda ultradźwiękowa jest prosta i dostępna, nie ma przeciwwskazań i może być stosowana wielokrotnie, nawet w ciągu dnia, jeśli wymaga tego stan pacjenta. Uzyskane informacje uzupełniają dane z tomografii komputerowej, diagnostyki rentgenowskiej i radioizotopowej i należy je porównać ze stanem klinicznym pacjenta.

Powszechne i wysokie metoda informacyjna Badanie rentgenowskie nerek i dróg moczowych, pozwalające uzyskać dane na temat ich budowy i stanu funkcjonalnego.

Produkowany w przypadku podejrzenia chorób narządów układ moczowy z reguły po ich obrazie poglądowym i, jeśli to możliwe, po skanowaniu ultrasonograficznym lub radioizotopowym. Przeciwwskazane w ostrym uszkodzeniu wątroby i nerek, zawale mięśnia sercowego.

Aby uzyskać dobry obraz, konieczne jest przygotowanie pacjenta, które polega na przestrzeganiu diety i opróżnianiu jelit. Wieczorem poprzedzającym badanie wykonuje się lewatywę oczyszczającą, na 10-20 minut przed badaniem wykonuje się drugą lewatywę, po czym wykonuje się zdjęcie ankietowe. Służy do oceny gotowości jelit i podaje pacjentowi środki kontrastujące. Liczba zdjęć i czas ich wykonania zależą od charakteru choroby i celu badania.

Urografia ma dużą wartość diagnostyczną w przypadku kamicy moczowej: lokalizację kamienia, stan funkcjonalny chorej i zdrowej nerek oraz dróg moczowych. Metoda ta jest dość pouczająca w przypadku uszkodzeń nerek, chorób zapalnych i gruźlicy układu moczowego. Ponadto pozwala ocenić zmiany w dolnych drogach moczowych na skutek nowotworów, uchyłków pęcherza moczowego, a także wykryć gruczolaka prostaty.

W przypadku urografii powikłania związane z nadwrażliwość na środki nieprzepuszczalne dla promieni rentgenowskich.

Metoda rejestracji dźwięków (tonów i szumów) powstających w wyniku pracy serca, służy do oceny jego pracy i rozpoznawania zaburzeń, w tym wad zastawkowych.

Fonokardiogram rejestrowany jest w specjalnie wyposażonym izolowanym pomieszczeniu, w którym można stworzyć całkowitą ciszę. Lekarz identyfikuje punkty na klatce piersiowej, z których następnie dokonuje rejestracji za pomocą mikrofonu. Pozycja pacjenta podczas rejestracji jest pozioma. Zastosowanie fonokardiografii do dynamicznego monitorowania stanu pacjenta zwiększa wiarygodność wniosków diagnostycznych i pozwala ocenić skuteczność leczenia.

Badanie RTG dróg żółciowych po podaniu środków kontrastujących. Metoda dożylna służy do oceny stanu dróg żółciowych i jest jedyny sposób badanie zdolności koncentracji pęcherzyka żółciowego. Inne obszary cholegrafii, zwłaszcza jeśli chodzi o zajęcie się kwestią możliwości interwencja chirurgiczna na drogach żółciowych, gwałtownie zwężonych wraz z wprowadzeniem do praktyki klinicznej metod badań ultradźwiękowych i rentgenowskich.

Bezwzględnymi przeciwwskazaniami do cholegrafii są ostre choroby wątroby i nerek, nietolerancja leków jodowych. W okresie przygotowawczym pacjenci powinni przestrzegać diety ograniczającej pokarmy przyczyniające się do powstawania gazów. Osobom podatnym na reakcje alergiczne przepisuje się leki przeciwhistaminowe na trzy dni. Rano w dniu badania zabronione jest jedzenie, palenie i przyjmowanie leków. Powolne dożylne podawanie środka kontrastowego zmniejsza ryzyko wystąpienia działań niepożądanych.

Analizując cholegramy, ustala się położenie, kształt, kontury, rozmiary i strukturę cienia dróg żółciowych i pęcherzyka żółciowego, obracając Specjalna uwaga na obecność w nich ubytków wypełnienia, najczęściej spowodowanych kamieniami. Na naukę Funkcje motorowe pęcherzyka żółciowego, pacjentowi podaje się do spożycia dwa surowe żółtka i rejestruje się czas trwania skurczu pęcherzyka żółciowego oraz czas jego rozluźnienia.

Rejestracja zjawisk elektrycznych zachodzących w mięśniu sercowym podczas jego wzbudzenia. Ich graficzną reprezentację nazywa się elektrokardiogramem. Aby zarejestrować EKG, na kończynach i klatce piersiowej umieszcza się elektrody, czyli metalowe płytki z gniazdami do podłączenia wtyczek przewodów.

Elektrokardiogram służy do określenia częstotliwości i rytmu pracy serca (czas trwania, długość, kształt fal i odstępów). Niektóre są również analizowane stany patologiczne, takie jak pogrubienie ścian tej lub innej części serca, zaburzenia rytmu serca. Można zdiagnozować dusznicę bolesną, chorobę niedokrwienną serca, zawał mięśnia sercowego, zapalenie mięśnia sercowego i zapalenie osierdzia.

Niektóre leki (glikozydy nasercowe, leki moczopędne, kordaron itp.) wpływają na odczyt elektrokardiogramu, co pozwala na indywidualne dobranie leków do leczenia pacjenta.

Zalety metody – nieszkodliwość i możliwość zastosowania w każdych warunkach – przyczyniły się do jej szerokiego wprowadzenia do medycyny praktycznej.

Metoda elektroencefalograficznego obiektywnego badania stanu funkcjonalnego mózgu, oparta na graficznej rejestracji jego biopotencjałów. Są one najczęściej stosowane w rozwiązywaniu następujących problemów: w celu ustalenia lokalizacji patologicznego ogniska w mózgu, diagnostyka różnicowa choroby ośrodkowego układu nerwowego, badanie mechanizmów padaczki i identyfikacja jej we wczesnych stadiach; w celu określenia skuteczności terapii oraz oceny odwracalnych i nieodwracalnych zmian w mózgu.

Podczas rejestracji elektroencefalografii osoba badana siedzi w pozycji półleżącej w specjalnym wygodnym fotelu lub, w ciężkich przypadkach, leży na kanapie z lekko uniesionym zagłówkiem. Przed badaniem pacjent jest uprzedzany, że zabieg rejestracji jest nieszkodliwy, bezbolesny, trwa nie dłużej niż 20-25 minut i że należy zamknąć oczy i rozluźnić mięśnie. Testy stosuje się przy otwieraniu i zamykaniu oczu, przy podrażnieniu światłem i dźwiękiem. Odczyty elektroencefalogramu dla każdej choroby muszą być skorelowane z danymi z badań klinicznych.

Badanie wizualne narządów pustych i jam ciała za pomocą przyrządów optycznych wyposażonych w urządzenie oświetleniowe. W razie potrzeby endoskopię łączy się z biopsją celowaną, a także badaniem RTG i USG. Wyniki uzyskane z endoskopii można udokumentować za pomocą fotografii, filmu i wideo.

Metoda jest ważna dla wczesna diagnoza choroby przednowotworowe i nowotwory o różnej lokalizacji we wczesnych stadiach rozwoju, a także w celu odróżnienia ich od chorób o charakterze zapalnym.

Światłowody otworzyły przed endoskopią szerokie perspektywy. Elastyczność światłowodów oraz możliwość przesyłania obrazów i światła po zakrzywionej ścieżce sprawiły, że światłowody były elastyczne i łatwe w sterowaniu. Zmniejszyło to niebezpieczeństwo badań i objęło ich przedmiot jelitami, żeńskimi narządami płciowymi i naczyniami krwionośnymi.

Metody endoskopowe wykorzystuje się także w celach leczniczych: usuwanie polipów, miejscowe podawanie leków, wycinanie zwężeń bliznowatych, tamowanie krwawień wewnętrznych, usuwanie kamieni i ciał obcych.

Selektywna absorpcja promieniowania elektromagnetycznego przez substancję. Za pomocą tej metody można badać budowę różnych narządów. Znacząco zmniejsza Szkodliwe efekty niska energia promieniowania wykorzystywanego na organizm.

Zaletą tej metody jest duża czułość w obrazowaniu tkanek miękkich, a także wysoka rozdzielczość, sięgająca ułamków milimetra. Pozwala uzyskać obraz badanego narządu w dowolnym przekroju i zrekonstruować ich trójwymiarowe obrazy.