Доклад на тему Физика и медицина Работу выполнил. Физика в медицине реферат


Физика в медицине

Дата создания: 2014/04/01

Автор: Мусташенко Иван

«Все своё ношу с собой» - сказал греческий философ Биант, подчеркивая, что главное богатство человека – он сам, его здоровье. На протяжении веков люди вырабатывали правила оптимального поведения, следуя которым можно с наибольшей эффективностью поддерживать здоровье тела и духа. Здоровье каждого человека является не только личным делом, но и главной общественной ценностью.

В настоящее время стало больше возможностей для укрепления и поддержки здоровья населения России, благодаря реализации приоритетного национального проекта « Здоровья». Для страны, которая ориентируется на инновационный путь развития, жизненно важно находить не только новые методы лечения различных заболеваний, но и развивать современные методы диагностики по предупреждению и выявлению заболеваний. Для этого в учреждения здравоохранения поступает новое медицинское оборудование, внедряются инновационные методы диагностики и лечения заболеваний. Вновь население России стало проходить диспансеризацию.

Ультразвук в медицине

Ультразвук — это механические колебания с частотой более 20 000 герц. Ультразвук часто называют дробящим звуком. С его помощью можно, например, «смешать» масло с водой и образовать из этих двух несмешивающихся в обычных условиях жидкостей эмульсию. Эта способность ультразвука дробить и измельчать различные вещества нашла применение в фармакологии — для приготовления смесей из лекарственных веществ и в терапии — для разрыхления тканей и дробления некоторых видов почечных камней. Нашел применение ультразвук и в хирургии. С его помощью производится безосколочная резка и сварка костей.

А благодаря способности ультразвука убивать микробы, бактерии, инфузории, головастиков и даже маленьких рыбок его стали применять для стерилизации хирургических инструментов, различных лекарственных веществ и для ингаляции.

Известно, что ультразвук отражается от различных препятствий. Это его свойство было использовано при создании эхолота — прибора для измерения глубины моря под днищем корабля. А в последние годы благодаря созданию очень чувствительных приборов, способных фиксировать отраженные различными тканями организма слабые ультразвуковые сигналы, возникла ультразвуковая биолокация. Сегодня ультразвуковая биолокация позволяет обнаружить опухоли и различные инородные тела (кусочки стекла или дерева) в тканях человека. Ультразвуковое исследование (УЗИ) позволяет «увидеть» песок или камни в почках и в желчном пузыре, зародыш в материнской утробе и даже определить пол будущего ребенка.

Конечно, перспективы, открываемые УЗИ, очень заманчивы. Кому же из будущих родителей не захочется «взглянуть» на своего ребеночка? Но, оказывается, воздействие ультразвукового излучения на биологические объекты пока еще до конца не изучено. А некоторые биологи сегодня даже считают, что УЗИ вызывает стресс у зародыша.

Оптические приборы в медицине

Сегодня медики широко применяют в своей практике различные оптические приборы. Это и различные источники света, и линзы, и призмы, и микроскопы, и световоды, и лазеры и т. п.

Микроскоп уже в конце XVII в. позволил исследователям заглянуть в микромир, увидеть и изучить жизнь клетки и простейших организмов, ис-следовать строение крови, тканей и т. д. И сегодня оптические микроскопы, дающие увеличение изображения от 15 до 1000 раз, являются основными приборами биологов и медиков, исследующих микромир.

Применение оптических приборов в медицине очень разнообразно. Например, все мы бывали на приеме у врача-окулиста, или офтальмолога. Обычно врач сначала с помощью специальной таблицы проверяет остроту вашего зрения, а затем приглашает человека в затемненную комнату, где через глазное зеркало, называемое офтальмоскопом, что-то рассматривает в глазах.

Офтальмоскоп — это вогнутое сферическое зеркало с небольшим отверстием в его центре. Если лучи света от лампы, расположенной несколько сбоку, направить с помощью офтальмоскопа в исследуемый глаз, то лучи пройдут до сетчатки, частично отразятся от нее и выйдут назад. Эти отраженные сетчаткой глаза пациента лучи попадают через отверстие в зеркале в глаз врача и врач видит изображение глазного дна пациента. Для увеличения этого изображения врач часто рассматривает ваш глаз через собирающую линзу, используя ее как лупу.

Аналогичным образом врач-отолоринголог с помощью вогнутого зеркала рассматривает ваши уши, горло и нос.

В конце XX в. физики создали новый медицинский прибор, позволяющий врачу увидеть изнутри трахеи» бронхи, пищевод и желудок пациента. Называется этот прибор эндоскоп, или просто «телевизор». Состоит эндоскоп из миниатюрного источника света и смотровой трубки — сложного оптического прибора, состоящего из большого числа линз и призм. При проведении исследования желудка пациент заглатывает эндоскоп, и, продвигаясь по пищеводу, эндоскоп оказывается в желудке. Источник света освещает желудок изнутри, и отраженные стенками желудка лучи проходят через смотровую трубку и выводятся в глаз врача через специаль¬ные световоды.

Световоды представляют собой волоконные оптические трубки, толщина которых соизмерима с толщиной человеческого волоса. Световой сигнал вследствие явления полного внутреннего отражения стенок трубки полностью и без искажений передается в глаз врача, образуя в нем изображение освещенного в данный момент участка желудка. Таким образом, врач может наблюдать и фотографировать язвы стенки желудка и кровотечение тканей стенки желудка. А называется такое исследование — эндоскопия.

С помощью эндоскопа врач может также ввести в нужное место лекарственные вещества и остановить кровотечение. Используя на практике закон обратимости хода световых лучей, с помощью эндоскопа можно облучать злокачественную опухоль — излучением радиоактивного препарата.

Лазеры в медицине

В 1964 г. советские физики Н. Г.Басов и А. М. Прохоров получили Нобелевскую премию за изобретение лазера. Лазеры способны генерировать электромагнитное излучение в диапазонах инфракрасного, видимого и ультрафиолетового света. Толщину лазерного луча можно уменьшить до размеров паутины, а высокую плотность его энергии можно сконцентрировать в точке размером в 1/50 толщины человеческого волоса. Совершенно особого разговора заслуживает применение лазеров в медицине. Ещё на заре развития лазерной техники медиков привлекла возможность использования лазеров в хирургии. Уже в середине 60-ых годов XX века были построены лазерные установки, которые с успехом использовались при хирургических операциях. В этих установках лазер соединен с гибким световодом, изготовленным из тончайших стеклянных или пластмассовых трубок (все те же оптические волокна). На конце световода закреплена головка с фокусирующей линзой. Световод вводится внутрь организма через небольшой разрез или другим доступным способом. Манипулируя световодом, хирург направляет луч лазера на оперируемый объект, оставляя нетронутыми соседние органы и ткани. При этом достигается высокая точность и стерильность оперативного вмешательства. При таких операциях значительно сокращается кровопотеря, что облегчает протекание послеоперационной реабилитации.

Особенно широкое применение нашли лазерные инструменты в хирургии глаза. Глаз, как известно, представляет орган, обладающий очень тонкой структурой. В хирургии глаза особенно важны точность и быстрота манипуляций. Кроме того, выяснилось, что при правильном подборе частоты излучения лазера оно свободно проходит через прозрачные ткани глаза, не оказывая на них никакого действия. Это позволяет делать операции на хрусталике глаза и глазном дне, не делая никаких разрезов вообще. В настоящее время успешно проводятся операции по удалению хрусталика путём испарения его очень коротким и мощным импульсом. При этом не происходит повреждение окружающих тканей, что ускоряет процесс заживления, составляющий буквально несколько часов. В свою очередь, это значительно облегчает последующую имплантацию искусственного хрусталика. Другая успешно освоенная операция – приваривание отслоившейся сетчатки.

Лазеры довольно успешно применяются и в лечении таких распространённых сейчас заболеваний глаза как близорукость и дальнозоркость. Одной из причин этих заболеваний является изменение в силу каких-либо причин конфигурации роговицы глаза. С помощью очень точно дозированных облучений роговицы лазерным излучением можно исправить её изъяны, восстановив нормальное зрение.

Для проведения операций на тканях с обильным кровоснабжением хирурги используют так называемый бескровный скальпель. Бескровный скальпель — это лазерный луч. А назвали его так потому, что, разрезая ткани, луч лазера одновременно «заваривает» все поврежденные кровеносные сосуды и не допускает кровотечений в области разреза. Луч лазера с помощью световода толщиной с иголочку можно ввести и во внутренние органы и ткани человека. Различные частоты и мощности лазерного излучения оказывают на биологические ткани различные действия. Простейшим из этих действий является прогрев, оказывающий на некоторые ткани лечебное действие. Например, уже в начале XXI в, медики обнаружили, что при прогревании лазерным лучом межпозвоночных дисков человека происходит регенерация хрящевой ткани дисков. А это означает, что стертые и «изношенные» с годами межпозвоночные диски можно восстановить и вернуть «молодость» и подвижность позвоночнику пожилого человека. Таким образом человеку, видимо, удастся избежать «мести» природы за его прямохождение.

Сегодня лазерные технологии используются для лечения ЛОР – заболеваний: насморка, синусита, аденоид, тонзиллита, отита и даже храпа.

Измерение давления крови у человека

Когда человек приходит на прием к педиатру или к терапевту, врач обязательно измеряет нам температуру и кровяное давление. Но как измеряют температуру и в чем секрет медицинского термометра, люди, конечно, знают. А вот как измеряют давление крови у человека. Измеряют давление с помощью манометра и фонендоскопа.

На правую руку врач надевает манжету, соединенную с манометром, и накачивает в манжету воздух. Фонендоскоп врач прикладывает к артерии и, постепенно понижая давление в манжете, ждет появления звуков ударов в фонендоскопе. То значение давления, при котором начинаются удары, называют «верхним» значением давления, а то значение, при котором удары прекращаются — «нижним» значением давления. При этом врач скажет, что у пациента давление 120 на 80 и что это давление считается для человека нормальным.

Рассмотренный способ измерения давления в 1905 г. предложил русский врач, участник русско-японской войны, Николай Сергеевич Коротков, и с тех пор слышимые в фонендоскопе удары называются во всем мире звуками Короткова. Природа этих звуков оставалась неясной почти до конца XX в., пока механики; не предложили следующее объяснение природы их появления. Как известно, кровь движется по артерии под действием сокращений сердца. Изменение давления крови, вызываемое сокращением сердца, распространяется по стенкам артерии в виде пульсовой волны.

Значение давления в «гребне» волны (при сокращении сердца) — это и есть «верхнее» давление крови, а во «впадине» (при расслаблении сердца) — «нижнее». Сначала врач накачивает воздух в манжету до давления, превышающего «верхнее» кровяное давление. При этом артерия под манжетой сплющена в течение всего цикла сердечных сокращений. Затем воздух постепенно выпускают из манжеты и, когда давление в ней становится равно «верхнему» давлению крови, артерия хлопком расправляется и пульсации крови, вызываемые сокращениями сердца, приводят в колебание окружающие ткани на поверхности руки. При этом врач слышит звук и отмечает значение «верхнего» давления крови. При дальнейшем понижении давления в манжете, каждый раз, когда оно будет совпадать с давлением крови, в фонендоскопе будут слышны звуки. Но после того, как давление воздуха в манжете достигнет «нижнего» значения кровяного давления, артерия окончательно расправляется и звуки исчезают. Поэтому врач регистрирует «нижнее» значение давления крови по последнему удару. Вот таким образом механики объяснили, что звуки Короткова прослушиваются только тогда, когда давление воздуха в манжете меняется от «верхнего» до «нижнего» значений давления крови.

Можно ли «увидеть» мысль?

Как устроен и как работает мозг человека? Этот вопрос уже тысячи лет волнует ученых. А сегодня исследователи получили реальную возможность наблюдать на экране работу мозга человека и даже проследить за тем, как «течет» мысль. Эту чудесную возможность предоставил им новый прибор, который называется позитронно-эмиссионный томограф.

Принцип работы позитронно-эмиссионного томографа (или просто ПЭТ) заключается в следующем: в кровь пациента вводится содержащее радиоактивные изотопы вещество, активно перерабатываемое нейронами мозга, например глюкоза, в которой некоторые атомы углерода С заменены радиоактивными изотопами углерода С. Нейтроны мозга для своей работы требуют очень много энергии, поэтому при возбуждении различных участков коры головного мозга резко увеличивается потребление этими участками кислорода. А кислород попадает в кору c артериальной кровью, которая несет с собой и радиоактивные изотопы углерода.

При распаде радиоактивного углерода С (а период его полураспада равен 20 минутам) испускаются позитроны. Эти позитроны сталкиваются с электронами и взаимоуничтожаются, отдавая энергию в виде двух гамма-квантов, разлетающихся в противоположных направлениях. Попадая на кольцо детекторов, окружающих голову пациента, эти гамма-кванты вызывают свечение кристаллов детекторов. Компьютер регистрирует это свечение, рассчитывает положение источников гамма-излучения и выводит полученную информацию на экран томографа. Таким образом, по увеличению кровотока к различным участкам мозга удается проследить «течение» мысли человека.

Оказалось, что, например, при обработке зрительной информации увеличивается кровоток в затылочную область коры головного мозга, а при обработке звуковой информации — в височные доли коры, и т. д. Таким образом, применение позитронно-эмиссионного томографа открывает перед учеными принципиально новые возможности в изучении человеческого мозга. Сегодня томограммы мозга, полученные с помощью ПЭТ, нашли широкое применение в медицине. Так исследование мозга с помощью позитронно-эмиссионного томографа позволяет медикам диагностировать различные заболевания и неврозы.

Физиотерапевтические методы профилактики и лечения заболеваний

Современная физиотерапия очень разнообразна – это термолечение, водолечение, ультразвук и т. д.

Амплипульстерапия

Сущность метода заключается в воздействии на определенные участки тела пациента синусоидальными токами средней частоты, модулированными по амплитуде низкой частоты в пределах 10- 150 Гц. Наиболее часто в качестве несущей используется частота 5000 Гц, при которой вследствие очень малого сопротивления кожи обеспечивается хорошее прохождение тока вглубь тканей. Данную лечебную методику используют для снятия болевого синдрома.

Дарсонвализация и токи надтональной частоты

Дарсонвализация – воздействие с лечебной целью импульсным переменным синусоидальным током высокой частоты 110 кГц), высокого напряжения ( 20кВ) и малой силы (0,02 мА). Импульсы высокочастотного тока следуют друг за другом 50 раз в секунду. При местной дарсонвализации между электродом и кожей образуется тихий или искровой разряд, который оказывает раздражающее и даже прижигающее действие. Дарсонвализация волосистой части головы производят с помощью гребешкового электрода. Данный метод лечения применяют при различных заболеваниях нервной системы и других.

Ультравысокочастотная терапия (УВЧ – терапия)

УВЧ – терапия – лечебный метод, при котором на ткани больного воздействуют электрическим полем высокой частоты порядка 40,68 МГц мощностью от 1 до 350 Вт. Это поле подводят к больному посредством конденсаторных пластин различной величины и формы. Во время процедуры УВЧ-терапии больной должен находиться в спокойном положении, сидеть в деревянном кресле или стуле. Данную лечебную методику используют при лечении при различных воспалительных заболеваниях, при нарушении мозгового кровообращения, нервных заболеваниях и других.

Магнитотерапия

Магнитотерапия – лечебный метод, при котором на ткани больного воздействуют переменным низкочастотным магнитным полем или постоянным магнитным полем с помощью индукторов- соленоидов или постоянных магнитов, в том числе эластичных магнитов. С помощью магнитотерапии проводят лечение заболеваний легких, желудка, суставов, сосудов ног и другие.

Ультразвуковая терапия

Ультразвук представляет собой механические колебания частиц упругой среды, происходящие с частотой выше 20 кГц. В связи с тем, что ультразвуковые колебания полностью отражаются от очень тонкого слоя воздуха, их подводят через безвоздушные плотные среды – вазелиновое или другие масла, воду. Ультразвук назначают при заболеваниях суставов и на рефлексогенные зоны шейно-грудного и пояснично- крестцового отделов позвоночника, а также при заболеваниях и травмах периферических нервов , при лечении желудочно-кишечного тракта, глаз и носа.

Гальванизация

Гальванизация – метод воздействия на организм постоянным электрическим током. Аппараты для гальванизации – генераторы выпрямленного переменного низкочастотного тока(50 Гц), преобразующие его в ток постоянного направления и напряжения. Аппарат « Поток -1» предназначен для местной гальванизации и электрофореза. Лекарственный электрофорез – воздействие на организм двух факторов – электрического и фармакологического. При этом на фоне действия постоянного тока как биологического раздражителя имеет место специфическая для каждого лекарственного вещества ответная реакция организма. Направленное движение в растворах электрически заряженных частиц ионов используется для введения в организм лекарственных веществ, причем вещества вводятся со знаком их заряда при диссоциации в растворе.

www.medroad.ru

ПРИМЕНЕНИЕ ФИЗИКИ В МЕДИЦИНЕ

ПРИМЕНЕНИЕ ФИЗИКИ В МЕДИЦИНЕ

Кононова Н.В. 1

1Транспортный колледж ГМУ им.адм. Ф.Ф.Ушакова

Сюсюка Е.Н. 1

1 ГМУ им.адм.Ф.Ф.Ушакова

Текст работы размещён без изображений и формул.Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Человек ежедневно сталкивается с различными физическими явлениями и даже не придает этому значения. Даже функционирование организма зачастую подчиняется физическим законам.

Становление и развитие физики как науки исторически связано с развитием познаний в медицине. Существует множество подтверждений тому, что большое количество физических понятий и явлений появилось благодаря исследованиям и наблюдениям медиков. Научные достижения в физике также находят применение в современной медицине. Поэтому я решила выявить, как физика и медицина связаны между собой.Тема работы актуальна и не потеряет своей актуальности в будущем, а каждому человеку будет полезно знать об этом для собственного развития и расширения кругозора.

Итак, цель работы – показать взаимосвязь медицины и физики с помощью исторических и современных примеров.

Историческая связь физики с медициной.

Изначально между медициной и физикой была очень тесная связь, да и разделения на эти науки еще не было. О том, что такое теплота, задумались еще в древности. Закладка основ науки о тепле и изобретение первых термометров произошли благодаря Клавдию Галену, который ввел понятия «градус» и «температура».

Многие знаменитые личности, которые имели медицинское образование, прославились благодаря исследованиям физических явлений. Например, Томас Юнг, совместно с Френелем являющийся создателем волновой оптики, открыл один из дефектов зрения – дальтонизм, но дефект был назван в честь первого, у кого он обнаружился. Немецкий врач и ученый Герман Гельмгольц сделал великие открытия не только в физике, но и в физиологии зрения, слуха, нервной и мышечной систем, а также пытался применить к физиологическим исследованиям знания по физике и математике. Жан-Луи Пуазейль изучал мощность сердца как насоса и исследовал законы движения крови в капиллярах и венах. Обобщив результаты своих исследований, Пуазейль получил формулу, которая оказалась крайне важной для физики[1, 2]:

где p1 - p2 = Δp– перепад давления на концах капилляра, Па;

Q– объемный расход жидкости, м3/с;

R – радиус капилляра, м;

d – диаметр капилляра, м;

η–коэффициент динамической вязкости, Па*с;

l– длина капилляра, м.

Медицинская физика

Медицинская физика включает изучение систем и органов человека с точки зрения физики:

– скелет и мышцы – механика, теория упругости, теория устойчивости;

– глаз и зрение – оптика и электричество;

– слух – акустика и электрические импульсы;

– сердце и сосуды – гидравлика;

– мозг и нервная система – электричество;

– дыхательная система и обмен веществ – диффузия.

Цель этой науки – изучение систем профилактики и диагностики заболеваний, а также лечение больных с помощью методов и средств физики, математики и техники. Природа заболеваний и механизм выздоровления во многих случаях имеют биофизическое объяснение[3].

Первопроходцем в области медицинской физики был Леонардо да Винчи, проводивший исследования механики передвижения человеческого тела.

Медицинская физика по-настоящему стала утверждаться как самостоятельная наука и профессия только во второй половине ХХ в.– с наступлением атомной эры. В медицине стали широко применяться диагностические аппараты, основанные на излучении волн определенной длины, а также на рентгеновском и гамма-излучении, магнитных полях, лазерах и других физических явлениях.

Важнейшим в области медицинского обследования стало создание компьютерных томографов, позволивших, проводить широкий спектр медицинских исследований и сократить время, требуемое на их проведение[4].

Для того, чтобы показать, как физика связана с медициной в современном мире, рассмотрим несколько примеров [5].

  1. Тонометр

Для исследования работы сердечно-сосудистой системы, а также выявления отклонений в ней на первом месте остается такой прибор, как тонометр. Конструкция прибора предельно проста: устройство, нагнетающее воздух, манжета, закрепляемая на руке пациента, манометр, который непосредственно и производит измерение, и механическое или электронное устройство, показывающее результаты измерения [6].

  1. Термометр

Измерение температуры уже нельзя представить без такого привычного для всех прибора, как термометр. Принцип работы термометра основан на расширении жидкости при повышении температуры (жидкостный), расширении металла при повышении температуры (механический), изменении сопротивления проводника (электронный), изменению уровня светимости, спектра и иных оптических параметров (оптический), изменении давлении газа (газовый) [7, 8].

  1. УЗИ – аппараты

Ультразвуковой аппарат – первичный инструмент диагностики в медицине. Принцип работы прибора основывается на ультразвуке, который не воспринимается человеческим ухом. В обыденности работу аппарата можно описать так: в полость исследуемого объекта посылается ультразвук, при отражении которого создается эхо. Значимость УЗИ-аппаратов невозможно переоценить, однако среди множества достоинств и плюсов есть и недостатки: обследовать методом ультразвука можно только внутренние органы брюшной полости, почек, щитовидной железы и малого таза [9]. Для того, чтобы выявить, к примеру, перелом кости или дефекты в строении зубов, применяется совсем другой вид приборов – рентген-аппараты.

  1. Рентген – аппараты

Рентгеновские аппараты представляют собой приборы, применяющие рентгеновское излучение для получения информации о внутренних органах и костях для исследования на предмет патологий и их последующего устранения. Излучение из аппарата посылается исключительно по трубочкам-излучателям, а сам аппарат надежно защищен корпусом из свинца, хорошо поглощающего излучение. Принцип работы основывается на подаче напряжения к пульту управления и главному трансформатору, откуда возросшее напряжение поступает к рентгеновской трубке, из которой и происходит излучение. Рентгеновские лучи, проходя через кожные покровы, в разной степени поглощаются костной и мышечной тканью, вследствие чего на снимке будут отображаться ярко-белым –кости (наибольшее поглощение лучей происходит кальцием), оттенками серого цвета – соединительные ткани, жир, мышцы, жидкость, самым темным цветом – воздух (меньше всего поглощает излучение). Специальное устройство преобразует излучение в видимое изображение, доступное для наблюдения. В некоторых случаях пациенту в исследуемый орган вводят контрастную субстанцию для большей точности диагностики [10].

  1. Томография

Настоящий прорыв в диагностике произошел после создания томографов. Различают компьютерную и магнитно-резонансную томографию.

Компьютерная томография (КТ) – метод послойного исследования внутреннего строения органов, основан на измерениях и последующей компьютерной обработке разности ослабления рентгеновского излучения различными тканями[11]. Обычно процедура компьютерной томографии назначается для уточнения диагноза после предварительного осмотра и для установления точного местоположения проблемы. Компьютерный томограф так же является рентгеновским аппаратом, однако его преимущество над последним в том, что снимки делаются под различными углами вследствие вращения рамки томографа вокруг тела пациента, а компьютерная обработка позволяет различать ткани, отличающиеся друг от друга на 0,5%, что повышает точность диагностики в 1000 раз. При КТ в подробностях различимы скелет и ткани легких, а также свежие кровотечения, что позволяет исследовать больных с травмами головы, брюшной полости, грудной клетки, а также выявить инсульт на ранней стадии.

Магнитно-резонансная томография основана на взаимодействии сильного магнитного поля устройства и атомов водорода в организме. Аппарат посылает электромагнитный сигнал определенной частоты и улавливает сигнал атомов водорода, имеющих такую же частоту. Ответный сигнал регистрируется устройством. Разные ткани организма имеют разное количество атомов водорода, соответственно сигнал имеет различные характеристики. Томограф распознает сигнал и преобразует его в изображение. Проводится МРТ точно так же, как КТ, но пациент находится в тоннеле прибора практически полностью, поэтому главным ограничением в применении данного метода является клаустрофобия. Еще одно отличие от КТ – МРТ проводится без использования рентгеновского излучения, в процессе диагностики используется только магнит, который не оказывает вредного воздействия на человека, но достаточных оснований полагать, что метод полностью безопасен, пока нет, так как он достаточно молод и до конца не изучен [12].

  1. Физиотерапия

Физиотерапия – совокупность методов лечения с помощью физических факторов (электрический ток, магнитное излучение, воздух, свет и др.).

Электрофорез – воздействие на организм постоянного электрического тока в сочетании с введением через кожу или слизистые оболочки разнообразных препаратов. Принцип действия основан на действии электрического поля, вызывающего разложение лекарственного препарата на заряженные частицы, движущиеся к электродам [13].

  1. Бытовые аппараты для диагностики

Благодаря достижениям физики в быту мы используем множество различных медицинских приборов, которые позволяют не посещать врача без особой надобности.

К примеру, бытовой глюкометр позволяет контролировать уровень сахара в крови, не выходя из дома и не обращаясь в больницу. Появление таких приборов сильно облегчило жизнь людям, страдающим сахарным диабетом, ведь им необходимо регулярно проверять уровень сахара в крови, а часто ходить в медицинские лаборатории не представлялось возможным.

Бытовые тонометры мало отличаются от механических, используемых в медицинских учреждениях, однако сильно облегчают задачу, так как электронные и полуэлектронные тонометры не требуют фонендоскопа для измерения давления.

Заключение

Таким образом, в работе показана тесная взаимосвязь физики и медицины. Достижения в области физических и технических изысканий находят широкое применение в медицинских исследованиях, позволяют создавать новые, более точные и надежные приборы и аппараты, которые спасут множество жизней.

Анализ исторических фактов показывает, что одним из двигателей прогресса в физике на протяжении многих веков является медицина, в древности и до XVIII века физика и медицина были неразрывны друг от друга и входили в единую область знаний – естествознание. Врачи-мыслители древности и медики средневековья открыли и описали явления, которые положили начало многим наукам, а самыми крупными из них стали медицина и физика.

Новые болезни требуют новых методов индикации, диагностики и лечения, что подталкивает ученых физиков и связанных с физикой специалистов разрабатывать, создавать и совершенствовать приборы для нужд медицины.

Таким образом, знание того, что две науки развивались совместно и под влиянием нужд обеих, необходимо не только тем, кто с этими науками связан, но и всем, кто хочет расширить свой кругозор. И каждый человек может стать исторической личностью, внеся свой вклад в развитие знаний.

Список использованной литературы

1Смолова А. А. Значение физики в медицине / А. А. Смолова, И. В. Щербакова // Студенческая наука XXI века: материалы XII Междунар. студенч. науч.-практ. конф. (Чебоксары, 25 янв. 2017 г.) / — Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2017. — № 1 (12). — С. 55–57.

2Петренко Ю. Нужна ли физика врачу? / Ю. Петренко // Наука и жизнь.– №3.– 2003.

3Подколзина В. А. Медицинская физика/ В. А. Подколзина – Москва: ЭКСМО, 2007.

4Медицинская физика. Краткая история / – Режим доступа: https://cribs.me/meditsinskaya-fizika/meditsinskaya-fizika-kratkaya-istoriya

5Подлесникова А. Физика в медицине и её роль / А. Подлесникова // – 2016. – Режим доступа: http://fb.ru/article/242003/fizika-v-meditsine-i-ee-rol

6Тонометр. Принцип работы / http://krasotaizdorovie.ru/articles/tonometr-princip-raboty.php

7Термометр/Режим доступа: http://dic.academic.ru/dic.nsf/ntes/4776/ТЕРМОМЕТР

8Термометр / – 2016. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Термометр

9УЗИ-аппараты. Принцип работы / Режим доступа: http://www.baltmedical.ru/uzi-apparaty.htm

10Устройство и принцип работы рентгеновского аппарата / – Режим доступа: http://www.stormoff.ru/articles_565_139.html

11Компьютерная томография / – 2017. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Компьютерная_томография

12Аманова Е. Что может томография и кому она нужна / Е. Аманова // АиФ. Здоровье. –№ 15. – 2009. – Режим доступа: http://www.aif.ru/health/life/10461

13Электрофорез/Режим доступа: http://www.diagnos.ru/procedures/manipulation/elektroforez_lekarstvennyj

Просмотров работы: 1622

school-science.ru

Эссе «Физика в медицине» | Социальная сеть работников образования

Эссе

«Физика в медицине»

Автор: ученица 10 «А» класса  

МБОУ «СОШ №14»

имени А.М. Мамонова

г. Старый Оскол

Краевская Екатерина Николаевна.

Руководитель работы:

учитель физики

                                                                                                              Попова Людмила Леонасовна.

Старый Оскол 2011 г

Физика в медицине

«Нет стремления более естественного,

чем стремление к знанию».

 М. Монтень

Древние называли физикой любое исследование окружающего мира и явлений природы. Такое понимание термина «физика» сохранилось до конца           17 века. МЕДИЦИНА [латинское medicina (ars) — врачебная, лечебная (наука и искусство)] - область науки и практическая деятельность, направленные на сохранение и укрепление здоровья людей, предупреждение и лечение болезней. Вершиной врачебного искусства в древнем мире была деятельность Гиппократа. Анатомо-физиологические открытия А. Везалия, У. Гарвея, труды Парацельса, клиническая деятельность А. Паре и Т. Сиденхема способствовали становлению медицины на основе опытного знания.

         Физика и медицина… Наука о явлениях природы и наука о болезнях человека, их лечении и предупреждении… В настоящее время обширная линия соприкосновения этих наук всё время расширяется и упрочняется. Нет ни одной области медицины, где бы ни применялись физические знания и приборы.  

Использование достижений физики в лечении заболеваний:

Становление научной медицины было бы невозможно без достижений в области естествознания и техники, методов объективного исследования больного и способов лечения.

В процессе развития медицина дифференцировалась на ряд самостоятельных отраслей.

В терапии, хирургии и др. областях медицины широко используются достижения физической науки и техники.

Физика помогает диагностике заболеваний.

В диагностике заболеваний широко применяются рентгеновские лучи, ультразвуковое обследование, иридодиагностика, радиодиагностика.

Рентгенология - область медицины, изучающая применение рентгеновского излучения для исследования строения и функций органов и систем и диагностики заболеваний. Рентгеновские лучи открыл немецкий физик Вильгельм Рентген (1845 – 1923).

Рентгеновские лучи.

Рентгеновские лучи - не видимое глазом электромагнитное излучение.

Проникают через некоторые непрозрачные для видимого света материалы. Рентгеновские лучи применяют в рентгеновском структурном анализе, медицине и др.

Проникая сквозь мягкие ткани, рентгеновские лучи высвечивают кости скелета и внутренние органы. На снимках, получаемых с помощью рентгеновской аппаратуры, можно выявить болезнь на ранних стадиях и примять необходимые меры. Однако нужно считаться с тем, что любое облучение безопасно лишь в определённых дозах – недаром работа в рентгеновском кабинете считается вредной для здоровья.

Помимо рентгена, сегодня применяют такие методы диагностики:

Ультразвуковое обследование (исследование, когда высокочастотный звуковой луч прощупывает наш организм, словно эхолот – морское дно, и создаёт его «карту», отмечая все отклонения от нормы).

Ультразвук.

Ультразвук - не слышимые человеческим ухом упругие волны.

Ультразвук содержится в шуме ветра и моря, издается и воспринимается рядом животных (летучие мыши, рыбы, насекомые и др.), присутствует в шуме машин.

Применяется в практике физических, физико-химических и биологических исследований, а также в технике для целей дефектоскопии, навигации, подводной связи и других процессов и в медицине — для диагностики и лечения.

В настоящее время лечение ультразвуковыми колебаниями получили очень большое распространение. Используется, в основном, ультразвук частотой от 22 – 44 кГц и от 800 кГц до 3 МГц. Глубина проникновения ультразвука в ткани при ультразвуковой терапии составляет от 20 до 50 мм, при этом ультразвук оказывает механическое, термическое, физико-химическое воздействие, под его влиянием активизируются обменные процессы и реакции иммунитета. Ультразвук используемых в терапии характеристик обладает выраженным обезболивающим, спазмолитическим, противовоспалительным, противоаллергическим и общетонизирующим действием, он стимулирует крово- и лимфообращение, как уже было сказано, процессы регенерации; улучшает трофику тканей. Благодаря этому ультразвуковая терапия нашла широкое применение в клинике внутренних болезней, в артрологии, дерматологии, отоларингологии и др.

Специальными приборами ультразвук можно сфокусировать и точно направить на небольшой участок ткани – например, на опухоль. Под действием сфокусированного луча высокой интенсивности, местно, клетки нагреваются до температуры 42°C. Раковые клетки начинают гибнуть при повышении температуры, и рост опухоли замедляется.

Иридодиагностика - метод распознавания болезней человека путем осмотра радужной оболочки глаза. Основана на представлении о том, что некоторые заболевания внутренних органов сопровождаются характерными внешними изменениями определенных участков радужной оболочки.

Радиодиагностика. Основана на использовании радиоактивных изотопов. Например, для диагностики и лечения заболеваний щитовидной железы применяют радиоактивные изотопы йода.

Лазер как физический прибор. Лазер (оптический квантовый генератор)— усиление света в результате вынужденного излучения, источник оптического когерентного излучения, характеризующегося высокой направленностью и большой плотностью энергии. Лазеры получили широкое применение в научных исследованиях (в физике, химии, биологии и др.), в практической медицине (хирургия, офтальмология и др.), а также в технике (лазерная технология).

Использование лазеров в  хирургии:

С их помощью выполняются сложнейшие операции на мозге.

Лазер используют  в онкологи. Мощный лазерный пучок соответствующего диаметра уничтожает злокачественную опухоль.

Мощными лазерными импульсами «приваривают» отслоившуюся сетчатку и выполняют другие офтальмологические операции.

Плазменный скальпель.

Кровотечение – неприятная помеха при операциях, так как оно ухудшает обзор операционного поля и может привести к обескровливанию организма.

В помощь хирургу были созданы миниатюрные генераторы высокотемпературной плазмы.

Плазменный скальпель рассекает ткань, кости без крови. Раны после операции заживают быстрее.

В медицине широко применяются приборы и аппараты, способные временно заменить органы человека. Например, в настоящее время медики используют аппараты искусственного кровообращения. Искусственное кровообращение - временное выключение сердца из кровообращения и осуществление циркуляции крови в организме с помощью аппарата искусственного кровообращения (АИК).

Итак, мы убедились, что физика имеет важное значения для медицины, а, следовательно, и для здоровья человека. Поэтому нужно изучать физику, способствовать её развитию.

nsportal.ru

Физика в медицине. Влияние физики на развитие медицины. Изобретения физиков, использующиеся в медицине

Медицина и физика – это две области, постоянно окружающие нас в повседневности. Ежедневно влияние физики на развитие медицины только увеличивается, медицинская отрасль за счет этого модернизируется. Это приводит к тому, что многие болезни удается вылечить или остановить их распространение и контролировать.

Применение физики в медицине неоспоримо. Фактически каждый инструмент, используемый медиками, начиная со скальпеля и заканчивая сложнейшими установками для установления точного диагноза, функционирует или изготовлен благодаря достижениями в мире физики. Стоит отметить, что физика в медицине всегда играла важную роль и когда-то эти два направления были единой наукой.

Известное открытие

Многие аппараты, изготовленные физиками, позволяют проводить медикам обследования любого рода. Исследования позволяют ставить пациентам точные диагнозы и находить разные пути для выздоровления. Первым полномасштабным вкладом в медицину было открытие Вильгельма Рентгена в области лучей, которые теперь называются его именем. Рентгеновские лучи сегодня позволяют без особого труда определять тот или иной недуг у человека, узнать детально сведения на уровне костей и так далее.

Ультразвук и его влияние на медицину

Физика в медицину внесла свой вклад еще и благодаря открытию ультразвука. Что это такое? Ультразвук – это механические колебания, частота которых составляет больше двадцати тысяч герц. Частенько ультразвук еще называют дробящим звуком. С его помощью возможно смешивать масло и воду, формируя при этом нужную эмульсию.

Ультразвук пропускается через человеческое тело и отражается от внутренних органов, а это позволяет сформировать макет организма человека и установить имеющиеся заболевания. Ультразвук помогает готовить различные лекарственные вещества, применяется для разрыхления тканей и дробления почечных камней. Используется ультразвук для безосколочной резки и сварки костей. Активно применяется он и для дезинфекции хирургических приспособлений, ингаляции.

Именно ультразвук поспособствовал тому, что был создан эхолот – прибор для установления глубины моря под корабельным днищем. Также это явление поспособствовало тому, что в последнее время было создано огромное количество чувствительных приборов, фиксирующих отраженные тканями организма слабые сигналы ультразвука. Вот так и появилась биолокация. Биолокация позволяет обнаруживать опухоли, инородные тела в теле и тканях организма. Ультразвуковое исследование, или, другими словами, УЗИ, позволяет рассмотреть камни или песок в почках, желчном пузыре, зародыша в утробе матери и даже определить пол ребенка. УЗИ открывает большие перспективы для будущих родителей и ни один центр современной медицины не обходится без этого аппарата.

Лазер в медицине

Активно в современном мире применяются лазерные технологии. Ни один центр современной медицины уже не обойдется без них. Ярчайшим примером может стать хирургия. С помощью лазерных лучей хирургам удается проводить крайне сложные операции. Мощный поток света из лазера позволяет удалять злокачественные опухоли, а для этого не потребуется даже резать тело человека. Потребуется лишь подобрать нужную частоту. Многие изобретения физиков, использующиеся в медицине, прошли испытание временем и весьма успешно.

Уникальный инструмент для хирурга

Многие современные хирурги пользуются специальными скальпелями на основе плазмы. Это инструменты, функционирующие с высокими температурами. Если их применять на практике, то кровь будет сворачиваться в один миг, а значит, у хирурга не будет никаких неудобств из-за кровотечений. Также было доказано, что после применения подобных инструментов раны человека заживают в разы быстрее.

Плазменный скальпель также понижает риск попадания в рану инфекции до минимальной отметки, при такой температуре микробы просто погибают в один момент.

Электрический ток и медицина

В том, что роль физики в медицине велика, наверное, никто и не сомневается. Обычный электрический ток также повсеместно используется медиками. Небольшие импульсы узкой направленности в определенную точку позволяют избавиться от тромбов, опухолей, и при этом стимулируется приток крови. Опять же никого резать при этом не нужно.

Оптические приборы и их роль в медицине

Не знаете, как изучение физики поможет в медицине? Яркий тому пример – оптические приборы. Это и источники света, и линзы, и световоды, и микроскопы, и лазеры и так далее. Микроскоп еще в семнадцатом веке позволил ученым заглянуть в микромир и изучить клетки, самые простые организмы, строение тканей, крови и так далее. Благодаря физике в медицине используются оптические микроскопы, предоставляющие увеличение изображения до тысячи раз. Это главный инструмент биолога и медика, что исследует микромир человека.

Роль офтальмоскопа

В медицине используются самые разные оптические приборы. Например, все бывали на приеме у офтальмолога (врача-окулиста). Вначале он проверяет зрение при помощи специальной таблицы, а затем приглашает человека в темную комнату, где через глазное зеркало или офтальмоскоп рассматривает ваши глаза. Это наглядный пример применения физики в медицине. Офтальмоскоп – это сферическое вогнутое зеркало, в котором имеется маленькое отверстие в центральной части. Если лучи от лампы, что располагается сбоку, направить с помощью прибора в исследуемый глаз, то лучи пройдут до сетчатки, часть из них отразится и выйдет обратно. Отраженные лучи попадают через отверстие в зеркале в глаз врача, и он видит изображение глазного дна человека. Чтобы увеличить изображение, врач рассматривает глаз через собирающую линзу и использует ее в качестве лупы. Таким же образом врач-оториноларинголог рассматривает уши, нос и горло.

Появление эндоскопа и его роль в медицине

Основные задачи физики в медицине – это изобретение полезных приборов и технологий, что позволят эффективнее лечить людей. В конце двадцатого столетия физики создали уникальный прибор для медиков – эндоскоп, или «телевизор». Прибор позволяет увидеть изнутри трахеи, бронхи, пищевод, желудок человека. Состоит устройство из миниатюрного светового источника и смотровой трубки – сложного прибора из призм и линз. Для проведения исследования желудка пациенту потребуется заглотить эндоскоп, прибор будет продвигаться по пищеводу постепенно и окажется в желудке. Благодаря источнику света желудок будет освещен изнутри, а лучи, отраженные от стенок желудка, пройдут через смотровую трубку и выведутся в глаза доктора с помощью специальных световодов.

Световоды являют собой волоконные оптические трубки, у которых толщина соизмерима с толщиной человеческого волоса. Вот так световой сигнал полностью и без искажений передается в глаз врачу, формируя в нем изображения освещенного участка в желудке. Доктор сможет наблюдать и фотографировать язвы на стенках желудка, кровотечения. Исследование этим прибором называется эндоскопией.

Эндоскоп позволяет также ввести определенное количество лекарства в нужном участке и остановить таким образом кровотечение. С помощью эндоскопов также возможно облучать злокачественную опухоль.

Поговорим о давлении

Для чего нужна физика в медицине, уже ясно, ведь именно физика способствует появлению инновационных методик лечения в медицине. Когда-то инновацией было измерение кровяного давления. Как все происходит? На правую руку пациента доктор надевает манжету, что соединена с манометром, и эту манжету накачивают воздухом. К артерии прикладывается фонендоскоп, и при постепенном понижении давления в манжете прослушиваются удары звуков в фонендоскопе. Значение давления, при котором удары начинаются, называют верхним, а значение, при котором звуки прекращаются, – нижним. Нормальное давление у человека – 120 на 80. Этот способ измерения давления был предложен в 1905 году русским врачом Николаем Сергеевичем Коротковым. Он был участником Русско-японской войны и с тех пор, как он изобрел методику, слышимые в фонендоскопе удары именуются звуками Короткова. Природа этих звуков была неясна почти до конца двадцатого века, пока механиками не было допущено следующее пояснение: кровь движется по артерии под действием сердечных сокращений, а изменение давления крови распространяется по стенкам артерии в виде пульсовой волны.

Вначале доктор накачивает воздух в манжету до уровня, что превышает верхнее давление. Артерия под манжетой находится в сплющенном состоянии на протяжении всего цикла сердечных сокращений, после начинается постепенное выпускание воздуха из манжеты, и когда давление в ней становится равным верхней отметке, то артерия хлопком расправляется и пульсации кровотока приводят в колебание окружающие ткани. Врач слышит при этом звук и отмечает верхнее давление. При понижении давления в манжете совпадения все будут слышны в фонендоскопе, но как только давление в манжете достигнет нижней отметки, звуки прекратятся. Вот так врач регистрирует нижнюю границу.

Мысли можно «увидеть»?

Уже много лет ученых интересует, как устроен мозг человека и его работа. Сегодня исследователи имеют реальную возможность наблюдать на экране работу человеческого мозга, а также проследить за «течением мысли». Все стало возможным благодаря прекрасному прибору – томографу.

Оказалось, что, к примеру, при обработке зрительных данных увеличивается кровоток в затылочную зону мозга, а при обработке звуковых данных – в височные доли и так далее. Вот так один прибор позволяет ученым использовать принципиально новые возможности для изучения мозга человека. Сейчас томограммы широко применяются в медицине, они помогают диагностировать разные заболевания, неврозы.

Все для людей

Людей беспокоит их личное здоровье и благополучие близких им людей. В современном мире много разной техники, которую можно применять даже дома. К примеру, есть измерители нитратов в овощах и фруктах, глюкометры, дозиметры, электронные тонометры, метеостанции для дома и так далее. Да, не все вышеупомянутые приборы относятся непосредственно к медицине, но они помогают людям поддержать здоровье на должном уровне. Помочь человеку разобраться в устройстве приборов и их работе может школьная физика. В медицине она функционирует по тем же законам, что и в жизни.

Физика и медицина связаны между собой прочными узами, которые не разрушить.

www.nastroy.net

Физика в медицине

Работу выполнила: ученица 9 «А» класса

МОУ СОШ №71 Бадалова Багдагюль

Учитель физики: Антонова Е.Г.

Учитель информатики: Дударева Л.П.

  • Понятие «Физика»
  • Физика и медицина
  • Использование достижений физики в лечении заболеваний
  • Рентгеновские лучи
  • Ультразвуковое обследование
  • Лазер. Использование лазеров в хирургии
  • Медицинские приборы и аппараты
  • Заключение
  • Используемые источники

Фи́зика  (от  др.-греч . φύσις - природа) -область естествознания. Наука, изучающая наиболее общие и фундаментальные закономерности, определяющие структуру и эволюцию материального мира. Законы физики лежат в основе всего естествознания. 

Греческий философ Аристотель ( 384 до н.э. – 322до н.э. ), ученик Платона , разработал множество физических теорий и гипотез, основываясь на знаниях того времени.

Собственно и сам термин « физика » был введён Аристотелем.

МЕДИЦИНА [латинское medicina (ars) - врачебная, лечебная (наука и искусство)] - область науки и практическая деятельность, направленные на сохранение и укрепление здоровья людей, предупреждение и лечение болезней.

В настоящее время обширная линия соприкосновения этих наук всё время расширяется и упрочняется. Нет ни одной области медицины, где бы не применялись физические приборы .

  • В настоящее время обширная линия соприкосновения этих наук всё время расширяется и упрочняется. Нет ни одной области медицины, где бы не применялись физические приборы .

Становление научной медицины было бы невозможно без достижений в области естествознания и техники, методов объективного иссле-дования больного и способов лечения.

В процессе развития медицина дифференцировалась на ряд самостоятельных отраслей.

В терапии, хирургии и других областях медицины широко используются достижения физической науки и техники, например, лазеры.

В диагностике заболеваний широко применяются рентгеновские лучи для определения изменений в костях и мягких тканях.

Рентгеновские лучи открыл немецкий физик Вильгельм Рентген (1845 – 1923).

Рентгеноло́гия - раздел радиологии , изучающий воздействие на организм человека рентгеновского излучения , возникающие от этого заболевания и патологические состояния, их лечение и профилактику , а также методы диагностики различных заболеваний с помощью рентгеновских лучей ( рентгенодиагностика ) и методы лечения заболеваний с помощью рентгеновских лучей ( рентгенотерапия ).

РЕНТГЕН (Рентген) Вильгельм Конрад ( 1845-1923), немецкий физик. Открыл (1895) рентгенов-ские лучи, исследовал их свойства. Нобелевская премия (1901).

Рентгеновские лучи - не видимое глазом электромагнитное излучение.

Проникая сквозь мягкие ткани, рентгеновские лучи высвечивают кости скелета и внутренние органы. На снимках, получаемых с помощью рентгеновской аппаратуры, можно выявить болезнь на ранних стадиях и принять необходимые меры.

Однако нужно считаться с тем, что любое облучение безопасно лишь в определённых дозах – недаром работа в рентгеновском кабинете считается вредной для здоровья.

Рентгеновское исследование органов человека

Ультразвуковое обследование - исследование, когда высокочастот-ный звуковой луч прощупывает наш организм, словно эхолот – морское дно, и создаёт его «карту», отмечая все отклонения от нормы.

Ультразвук - не слышимые человеческим ухом упругие волны.

Ультразвук содержится в шуме ветра и моря, издается и воспринимается рядом животных (летучие мыши, рыбы, насекомые и др.), присутствует в шуме машин.

Применяется в практике физических, физико-химических и биологических исследований, а также в технике для целей дефектоскопии, навигации, подводной связи и других процессов и в медицине — для диагностики и лечения.

Лазер (оптический квантовый генератор) - усиление света в резуль-тате вынужденного излу-чения, источник оптичес-кого когерентного излуче-ния, характеризующегося высокой направленностью и большой плотностью энергии .

  • Лазер (оптический квантовый генератор) - усиление света в резуль-тате вынужденного излу-чения, источник оптичес-кого когерентного излуче-ния, характеризующегося высокой направленностью и большой плотностью энергии .
  • Лазер (оптический квантовый генератор) - усиление света в резуль-тате вынужденного излу-чения, источник оптичес-кого когерентного излуче-ния, характеризующегося высокой направленностью и большой плотностью энергии .
  • Лазер (оптический квантовый генератор) - усиление света в резуль-тате вынужденного излу-чения, источник оптичес-кого когерентного излуче-ния, характеризующегося высокой направленностью и большой плотностью энергии .

Лазеры получили широкое применение в научных исследованиях (в физике, химии, биологии и др.), в практической медицине (хирургия, офтальмология и др.), а также в технике (лазерная технология).

С помощью лазеров выполняются сложнейшие операции на мозге.

Лазер используют в онко-логи. Мощный лазерный пучок соответствующего диаметра уничтожает злокачественную опухоль.

Мощными лазерными импульсами «приваривают» отслоившуюся сетчатку и выполняют другие офталь-мологические операции.

К ровотечение – неприятная помеха при операциях, так как оно ухудшает обзор операционного поля и может привести к обескровливанию организма.

В помощь хирургу были созданы миниатюрные генераторы высокотемпературной плазмы.

Плазменный скальпель рассекает ткань, кости без крови. Раны после операции заживают быстрее .

В медицине широко применяются приборы и аппараты, способные заменить на время органы человека. В настоящее время медики используют:

Аппараты искусственного кровообращения.

Искусственное кровообра-щение - временное выключение сердца из кровообращения и осуществление циркуляции кро-ви в организме с помощью аппарата искусственного крово-обращения (АИК).

Итак, мы убедились, что физика имеет важное значения для медицины, а, следовательно, и для здоровья человека. И поэтому я поняла, что мне нужно серьезно заниматься физикой, чтобы поступить в медицинскую академию и стать успешным доктором.

  • http://works.tarefer.ru/89/100207/index.html
  • http://ru.wikipedia.org/wiki
  • Баулан И. За барьером слышимости. М., 1971
  • Хорбенко И.Г. Звук, ультразвук, инфразвук. М., 1986
  • Шкловский И.С.. Вселенная, жизнь, разум. М.: «Наука» 1980 г.

videouroki.net

Доклад на тему Физика и медицина Работу выполнил

Доклад на тему: «Физика и медицина» Работу выполнил: студент КУМК № 2 учебной группы № 193 О. А. Тюльпинова Каменск-Уральский, 2012

Общие понятия Физика. Ø Фи зика (от др. -греч. φύσις — природа) — область естествознания, наука, изучающая наиболее общие и фундаментальные закономерности, определяющие структуру и эволюцию материального мира. Законы физики лежат в основе всего естествознания. Ø Термин «физика» впервые появился в сочинениях одного из величайших мыслителей древности — Аристотеля, жившего в IV веке до нашей эры. Первоначально термины «физика» и «философия» были синонимичны, поскольку обе дисциплины пытаются объяснить законы функционирования Вселенной. Однако в результате научной революции XVI века физика выделилась в отдельное научное направление. Медицина. Ø Медици на — область научной и практической деятельности по исследованию нормальных и патологических процессов в организме человека, различных заболеваний и патологических состояний, их лечению, сохранению и укреплению здоровья людей. Ø Слово «медицина» происходит от латинского словосочетания ars medicina ( «лечебное искусство» ) и имеет тот же корень, что и глагол medeor ( «исцеляю» ).

Взаимосвязь физики и медицины ü ü ü Физика в медицине играет огромную роль. Ее принято называть также биофизикой. . а еще лучше биомедицинской физикой. . Все основные законы физики легко применимы к живому. Механика переходит в биомеханику (сокращение мышц), движение крови по сосудам(гемодинамика), генерация и проведение электричества в живых клетках (кардиомиоцитах и нейронах). Зная законы физики можно понять как происходят многие процессы в живом организме, а именно, в организме человека. Генез электричества клетками сердца(кардиомиоцитами) отражается в ЭКГ(электрокардиограммах), активность клеток мозга отражается в электроэнцефалограммах, и, чтобы понять каким образом генерируется электричество в живых клетках, необходимо прежде всего знать общую физику, которая в применении к живому приобретает некие особенности. Также физика в медицине играет роль как основа методов диагностики. Многие явления физические применяют для диагностики и выявления тех или иных заболеваний.

Использование физики в медицине. 1) Становление научной медицины было невозможно без достижений в области естествознания и техники, методов объективного исследования больного и способов лечения. 2) В процессе развития медицина дифференцировалась на ряд самостоятельных отраслей. 3) В терапии, хирургии и других областях медицины широко используются достижения физической науки и техники (например, лазеры).

Диагностика заболеваний благодаря физике Ø В диагностике заболеваний широко применяются рентгеновские лучи для определения изменений в костях и мягких тканей. Ø Рентгеноло гия — раздел радиологии, изучающий воздействие на организм человека рентгеновского излучения, возникающие от этого заболевания и патологические состояния, их лечение и профилактику, а также методы диагностики различных заболеваний с помощью рентгеновских лучей (рентгенодиагностика) и методы лечения заболеваний с помощью рентгеновских лучей (рентгенотерапия).

Рентгеновские лучи Ø Рентге новское излуче ние — электромагнитные волны, энергия фотонов которых лежит на шкале электромагнитных волн между ультрафиолетовым излучением и гаммаизлучением, что соответствует длинам волн от 10− 2 до 103 Å (от 10− 12 до 10− 7 м) Ø Проникают через некоторые непрозрачные для видимого света материалы. Рентгеновские лучи применяют в рентгеновском структурном анализе, медицине и других областях.

Диагностика применяется также в других областях Ультразвуковое обследование. Иридодиагностика. - исследование, когда высокочастотный звуковой луч прощупывает организм человека, отмечая отклонения. - метод распознавания болезней путём осмотра радужной оболочки глаза. Лазер как физический прибор. - усиление света в результате вынужденного излучения, характеризующегося высокой направленностью и большой плотностью энергии. Радиодиагностика. - основана на использовании радиоактивных изотопов.

Достижения физической науки широко используются в такой медицинской области, как физиотерапия Физиотерапия (от др. -греч. φύσις — природа + θεραπεία — лечение) — специализированная область клинической медицины, изучающая физиологическое и лечебное действие природных и искусственно создаваемых физических факторов на организм человека. Физиотерапия является одним из старейших лечебных и профилактических направлений медицины, которое включает в себя множество разделов. Каждый из этих разделов включает ряд обособленных, или комплексных лечебных методов, основанных на использовании того или иного физического фактора. Среди самых крупных разделов Ø Ø Ø Ø физиотерапии можно отметить: лечение с помощью лазеротерапии, низкочастотной лазерной терапии, диадинамотерапии, амплипульстерапии в офтальмологии, транскраниальной и трансвертебральной микрополяризации, миостимуляции, теплового излучения и других различных механических воздействий, криотерапии

Наглядный пример физиотерапии – физиопроцедуры.

Заключение. Итак, мы убедились, что физика имеет важное значения для медицины, а следовательно и для здоровья человека. Поэтому нужно изучать физику и способствовать её развитию.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!

present5.com

«физика в медицине»

Всероссийский фестиваль педагогического творчества(2014/15 учебный год)Номинация:  Педагогические идеи и технологии: профессиональное образование

Название работы: « ФИЗИКА В МЕДИЦИНЕ»

Автор: Машукова Н.Г. – преподаватель физики высшей квалификационной категории ГБОУ СПО МУ№17

Место выполнения работы: ГБОУ СПО МУ№17 г. Москвы

Содержание

методической разработки

научно – практической конференции1.Пояснительная записка

2.Организационно – методический блок

  • Цели научно – практической конференции
  • Основные задачи научно – практической конференции
  • Актуальность темы научно – практической конференции
  • Оснащение научно – практической конференции
  • Список используемой литературы
  • Междисциплинарные связи
  • Программа проведения научно – практической конференции с хронокартой
3.Информационный блок
  • Вступительное слово преподавателя
  • Материалы выступлений
4. Заключение

5. Выводы.

Пояснительная запискаФормирование компетенций обучающихся является актуальной проблемой современного образования. Компете́нция (от лат. competere — соответствовать, подходить) — способность применять знания, умения, успешно действовать на основе практического опыта при решении задач общего рода, также в определенной широкой области. Результатом формирования компетенций является система универсальных качеств и способностей обучающегося в разных учебных областях, а также осознанное применение их на практике.

Под социальной компетенцией понимают способность и готовность брать на себя ответственность, способность к коммуникации, способность работать в команде, умение разрешать конфликты, способность понимать других, контактность. Обладание этой компетенцией формирует компетентность, которая применительно к обучающемуся предполагает следующие умения:

  • поиск информации: у окружающих, у преподавателей, в библиотеке, в сети Интернет;
  • обработка информации: установление взаимосвязей, анализ ситуации, оценка, выработка своей точки зрения, отстаивание своей позиции;
  • сотрудничество: контактность, умение принятий решений, выполнение своих обязательств;
  • адаптация: использование новинок техники применительно к ситуации, нахождение новых решений возникающих проблем.
Все выше перечисленное можно развивать через проведение научно – практических конференций.

Обучающиеся в ходе проведения конференции вовлечены в исследовательские проекты, где они учатся понимать и осваивать новое, выражать свои мысли, формулировать интересы и осознавать свои возможности, а также выслушивать точки зрения других, учатся взаимодействовать с товарищами, работать в команде.Повышается активность обучающихся в жизни и решении проблем группы, училища, участие в училищном самоуправлении. Проведение конференций на общеучилищном уровне является перспективным направлением внедрения компетентностного подхода в учебно-воспитательный процесс и позволяет продвинуться в решении задачи формирования ключевых компетенций обучающихся.

ОРГАНИЗАЦИОННО – МЕТОДИЧЕСКИЙ

БЛОКТЕМА: « ФИЗИКА В МЕДИЦИНЕ»Цели научно – практической конференции

  • формирование и расширение знаний по дисциплине
  • приобщение обучающихся к научным исследованиям
  • познакомить обучающихся с применениями некоторых физических явлений и закономерностей в медицине
  • выработать у обучающихся умение самостоятельно подбирать материал по заданной теме, составлять и делать доклады
  • пропагандировать здоровый образ жизни
  • развить у обучающихся интерес к предмету

Задачи научно – практической конференции

  • развивать умения работать с дополнительной литературой, заполнять таблицы, умения обобщать и систематизировать материал по данной теме
  • развивать коммуникативные умения
  • способствовать нравственному воспитанию
  • осуществлять личностно ориентированное обучение, создавая условия для развития интеллектуальных и творческих способностей обучающихся
  • формирование навыков выступления
  • воспитание уважения к собеседнику

Актуальность темы научно – практической конференцииТема актуальна и может представлять интерес для обучающихся 1 курса медицинских училищ и колледжей, изучающих дисциплину «Физика». В медицине достаточно давно используются физические методы. Еще в древности для лечения применяли охлаждение и нагревание различных участков тела, фиксирование конечностей при переломах и др.

Ряд ученых, врачи и физиологи, в своих профессиональных и жизненных увлечениях разрабатывали физические вопросы, укрепляя своими трудами проникновение друг в друга этих важных отраслей естествознания. Поучительны в этом отношении примеры некоторых великих ученых.

Юнг Томас (1773-1829) учился в ряде университетов, где сначала изучал медицину, но потом увлекся физикой. Объяснил явление аккомодации глаза изменением кривизны хрусталика, первый объяснил явление интерференции света и ввел термин «интерференция», разрабатывал теорию цветового зрения, исследовал деформацию тел.

Пуазейль Жан Луи Марн (1799-1869) - французский физик и физиолог. Изучал течение жидкости в тонких цилиндрических трубках и внутреннее трение, первый применил ртутный манометр для измерения давления крови.

Майер Юлиус Роберт (1814-1878) - немецкий врач. Как корабельный врач во время плавания заметил, что цвет венозной крови матросов в тропиках и в северных широтах различается. Это дало ему основание считать, что существует связь между потреблением вещества и образованием тепла, а теплота и работа способны взаимопревращаться. Майер один из первых открыл закон сохранения и превращения энергии.

Гельмгольц Герман Людвиг Фердинанд (1821-1894) - немецкий врач, физиолог и физик. Математически обосновал закон сохранения энергии, отметив его всеобщий характер, разработал термодинамическую теорию химических процессов, существенных успехов достиг в области физиологической акустики и физиологии зрения, впервые измерил скорость распространения нервного возбуждения.

Дарсонваль Жак Арсен (1851-1940) - французский физик и физиолог. Проводил исследования в области электричества и его применения в медицине, основоположник электрофизиотерапии.

Применение достижений физики в медицине происходило и происходит постоянно. Проиллюстрируем это несколькими примерами из XX столетия: открытие электромагнитных волн - микроволновая терапия, открытие рентгеновских лучей - рентгенодиагностика и рентгенотерапия, открытие радиоактивности - радиодиагностика и радиотерапия, появление лазеров - лазерная терапия и лазерная хирургия и др.

Практически в любом разделе физики можно обнаружить медицинские приложения физических знаний и физической аппаратуры, а медицинская техника, по существу, целиком основана на использовании физических законов, правил, закономерностей, физических явлений, физических свойств материалов и др.

Именно поэтому физико-математические и биофизические знания являются существенным элементом медицинского образования, они способствуют всестороннему изучению организма человека. Это важно для формирования медицины как точной науки.Оснащение научно – практической конференцииТСО: компьютер, мультимедийный проектор

Методическое: методическая разработка научно - практической конференции, мультимедийные презентации Power Point

Материальное: микрофон Список используемой литературы

  1. Миллер Э., Хилл К., Бэмбер Дж., Дикинсон Р., Фиш Под редакцией К. Хилла «Применение ультразвука в медицине. Физические основы»М.: Мир , 1989
  2. Самойленко П.И., Кикин Д.Г. Физика: Учебник для средних специальных учебных заведений. – М.: Высшая школа, 2003.
  3. Дмитриева В.Ф. Физика: Учебник для средних специальных учебных заведений. – М.: Академия, 2002.
  4. Ливинцев Н.М. Курс физики в двух частях. Учебник. -М: Высшая школа, 1978.
  5. Биофизика. Учебник /под редакцией Владимирова Ю.А./. -М: Медицина.1983.
  6. Пасынков Е.И. Физиотерапия. - М, 1995
  7. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. Учебник.- М: Высшая школа. 1987.
  8. Ремизов А.Н. Учебник по медицинской и биологической физике. М. “Дрофа”, 2003 г., 500 с.
  9. Чандаева, С. А. Физика и человек. - М, 1994.
  10. Рыженков, А. П. Физика. Человек. Окружающая среда. - М.: Просвещение, 2000.
  11. Косщкий, Г. И., Дьяконова, И. Н. Резервы нашего организма. - М.:Просвещение, 1993.
  12. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. Учебник. - М: Высшая школа.1996.
  13. Энциклопедия для детей: Физика. Т. 16. - М: Аванта, 2003.
  14. Энциклопедия для детей: Человек. Т. 18. - М: Аванта, 2003.
  15. Интернет источники:
http://. ru/category/institut-cheloveka

http://. ru/news1882.html , 

http://www. /rus-biological_rhythm-nature_rhythm.html

Программа проведения

научно – практической конференции «Физика в медицине»Ход мероприятия

№ этапа Этап конференции Докладчик Время

(мин)

Пимечание
Вступительное слово Преподаватель 5 На экране фрагменты видосюжета
Презентация доклада «Измерение давления крови у человека» Студенты группы 11 МСО Изосимова Елизавета и Федулкин Иван 7 Показ слайда
Презентация доклада «Электрокардиография» Студенты группы 11 МСО 7 Показ слайда
Презентация доклада «Ультразвук в медицине» Студентки группы 11 МСО Сергеева Анастасия Харитонова Евгения 7 Показ слайда
Презентация доклада «Инфракрасное излучение в медицине» Студентки группы 11 МСО Волкова Евгения Меркулова Анастасия 7 Показ слайда
Презентация доклада «Оптические приборы в медицине» Студентка группы 13 МСО Восканян Наира 7 Показ слайда
Презентация доклада «Ультрафиолетовые лучи в медицине» Студентки группы 11 МСО Даитбегова Зарема и Чеботарева Маргарита 7 Показ слайда
Презентация доклада «Рентгеновские лучи в медицине» Студенты группы 11 МСО Горбачева Виктория, Токторалиев Тимур и Шагиморданов Рустам 7 Показ слайда
Презентация доклада «Радиация в медицине». Студентка группы 12 МСО Дантуева Сабина Показ слайда
Презентация доклада «Можно ли увидеть мысль» Студенты группы 12 МСО Коновалова Юлия и Мурадян Любовь 7 Показ слайда
Презентация доклада «Лазеры в медицине» Студент группы 11 МСО Родионова Анастасия Швайко Дарья 7 Показ слайда
Презентация доклада «Цветолечение» Студент группы 12МСО Афаунова Аксана, Газалиева Асма и Портнов Александр 7 Показ слайда
Подведение итогов. Награждение Преподаватель 12

Блок

информации с приложением материалов выступления

НАУЧНО – ПРАКТИЧЕСКАЯ СТУДЕНЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

ТЕМА «ФИЗИКА В МЕДИЦИНЕ»

fiz.na5bal.ru