Глава 1 Краткая история относительности О том, как Эйнштейн заложил основы двух фундаментальных теорий ХХ века: общей теории относительности и квантовой механики Альберт Эйнштейн, создатель специальной и общей теорий относительности, родился в 1879 г. в немецком городе

Физика современная и физика фундаментальная Прежде всего выясним суть новой физики, отличавшую ее от физики предыдущей. Ведь опыты и математика Галилея не выходили за пределы возможностей Архимеда, которого Галилей не зря называл «божественнейшим». В чем Галилей вышел

История науки Арнольд В.И. Гюйгенс и Барроу, Ньютон и Гук. М.: Наука, 1989.Белый Ю.А. Иоганн Кеплер. 1571–1630. М.: Наука, 1971.Вавилов С.И. Дневники. 1909–1951: В 2 кн. М.: Наука, 2012.Вернадский В.И. Дневники. М.: Наука, 1999, 2001, 2006, 2008; М.: РОССПЭН, 2010.Визгин В.П. Единые теории поля в первой трети ХХ

КРАТКАЯ ИСТОРИЯ БАКа Главным архитектором БАКа стал Лин Эванс. Я слышала одно из его выступлений в 2009 г., но встретиться с этим человеком мне довелось лишь на конференции в Калифорнии в начале января 2010 г. Момент был удачным - БАК наконец начал работать, и даже сдержанный

История астрономии 115. Кто были первые астрономы? Астрономия - самая старая из наук. Или так говорят про астрономов. Первыми астрономами были доисторические люди, задававшиеся вопросом, каковы Солнце, Луна и звезды.Ежедневное движение Солнца установило часы.

Краткая история квантовой физики 1858 23 апреля. В Киле (Германия) родился Макс Планк.1871 30 августа. В Брайтуотере (Новая Зеландия) родился Эрнест Резерфорд.1879 14 марта. В Ульме (Германия) родился Альберт Эйнштейн.1882 11 декабря. В Бреслау (Германия) родился Макс Борн.1885 7 октября. В

6. Семейная история Как только главное решение было принято, все остальное постепенно встало на свои места, если не автоматически, то с некоторым усилием с нашей стороны. Следующий год пролетел незаметно в приливе эйфории. Какие бы сомнения по поводу состояния здоровья

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Физика – самая всеобъемлющая из всех наук, ее влияние существует на большинство наших представлений о природе. Интересен вопрос о взаимодействии физики и биологии. Именно при изучении количества тепла, выделяемого и поглощаемого живым организмом, Майер открыл закон сохранения энергии. Можно сказать, что биология здесь повлияла на физику. Однако далее биологам потребовалось знание основных физических закономерностей и методов, потребовались точные физические приборы и установки. Действительно, изучая любой организм, можно заметить множество физических явлений. Например, циркуляция крови подчиняется законам течения жидкостей, глаз устроен как высокочувствительный оптический прибор, движение подчиняется законам механики, органы слуха устроены по законам акустики, и многое другое. Так, распространение информации о каком-либо событии сопровождается перемещением по нервам электрического импульса. Важнейшие события последнего времени в биологии и медицине сопровождаются все большим применением новейших физических методов: электронной микроскопии сверхвысокого разрешения, ядерного магнитного резонанса, рентгеновской томографии. Структура ДНК – носителя наследственной информации индивидуального организма - была расшифрована с помощью рентгеноструктурного анализа, метода, традиционно применяемого для исследования структуры кристаллов. В настоящее время идет грандиозная работа по расшифровке генома человека. Клонирование живых организмов, вообще, вмешательство в устройство клетки невозможно без высококлассных оптических приборов и особых миниатюрных инструментов.

В организме кроме физических макропроцессов, как и в неживой природе, имеют место молекулярные процессы, которые в конечном итоге определяют поведение биологических систем. Понимание физики таких микропроцессов необходимо для правильной оценки состояния организма, природы некоторых заболеваний, действия лекарств и т.д. Появление, в последнее время, новой науки- нанонауки, позволит точно оценивать состояние организма уже на уровне атома, более конкретно вводить лекарство в мембрану клетки, не размазывая по всему организму и т.д.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что и физика, и особенно биофизика имеют исключительно важное значение для медицины. Они вооружают врача знанием основ физических и биофизических методов исследования, диагностики и лечения больных, весьма широко распространенных в современной клинике, равно как и знанием принципов устройства соответствующих приборов и аппаратов. Биофизика тесно связана с электрофизиологией, неврологией, офтальмологией, фармакологией и т.п.

Необходимые для врача вопросы прикладной биофизики вместе с элементами общей физики, касающимися применяемых в медицине физических методов диагностики и лечения, а также принципы устройства соответствующей аппаратуры составляют содержание так называемой медицинской физики , которая и изучается в нашей академии.

И, наконец, для наглядности приведем несколько схем, красноречиво показывающих о связи физики как науки с медициной и с медицинскими диагностическими и лечебными методами.

Рассмотрим, как пример, схему 1. Раздел гидродинамики изучает основные закономерности течения жидкости по сосудам; различные модели кровообращения; работа и мощность сердца.

Раздел Колебания и волны – распространение упругих колебаний по сосудам; автоколебательные процессы, являющимися основными при рассмотрении процессов генерации потенциала действия в мембране, при регулировании уровня сахара в крови; характеристики звука.

Электричество – физические основы электрографии; генерация биопотенциалов организма.

Термодинамика- объясняет основы функционирования живого организма.

Схема связи медицины с основными разделами и явлениями физики

Связь разделов физики с медицинскими диагностическими методами

Связь разделов физики с медицинскими лечебными методами

Физика в медицине, как и в любой другой науке, играет важную роль. В этой статье мы рассмотрим множество примеров того, как эта наука влияет на здоровье и жизнь людей. Сразу же договоримся, что вдаваться в сложные научно-технические подробности не будем, чтобы не вводить никого в заблуждение. Приступим к рассмотрению примеров.

Какие у вас температура, пульс и давление

Медицина не обходится без трех важных параметров, которые являются основой для оценки здоровья человека: температура, давление, а нередко еще и пульс.

Как известно, температуру измеряют термометром (в простонародии называют «градусником»). А какие показатели должны быть? Нормой для человека является Т=36,6 0 С. Несомненно, допустимо, например, 36,3 0 С и 36,8 0 С. Но если температура тела выше 36,9 0 С, то можно смело говорить, что человек нездоров.

Какова здесь роль физики в медицине? Кто учился с 7-го по 11-й (или хотя бы по 9-й) класс, те прекрасно знают, что температура – это физическая величина. Измеряется в нескольких единицах. Но в России принято измерять в Цельсиях. Термометры бывают ртутные, электронные (со специальным датчиком).

Давление также является важным параметром, но существуют нюансы. Не для всех давление 120 на 80 полезно. У кого-то рабочее давление 110 на 70, что тоже является нормой. Измеряется при помощи тонометра (манжета, груша для накачки воздуха, манометр). Есть и электронные, компьютерные тонометры. Как правило, современная техника одновременно измеряет давление и пульс. Что касается единиц измерения давления, то в физике их существует несколько. В медицине давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт.ст.). Пульс же измерить проще самостоятельно и надежнее, так как нужно посчитать, сколько ударов в минуту осуществилось.

Диагностическое оборудование

Использование физики в медицине – это необходимость в современном мире. Ни одно, даже самое бедное медицинское учреждение не обходится без диагностического оборудования. Везде есть самые востребованные из них:

• рентгенографическое;
• электрокардиографы.

Не менее востребованы аппараты УЗИ, гастроскопы, офтальмологическое оборудование.

Разумеется, чтобы создать те или другие приборы, нужно объединиться вместе многим ученым. Не один год уходит на то, чтобы создать подходящее оборудование. Обязательно техника должна взаимодействовать с живым организмом, не причиняя вреда. К сожалению, далеко не каждый прибор на это способен, поэтому медики рекомендуют строго соблюдать дозу, время проведения обследования или терапии.

Чудо-исследования: ультразвук

В школьную программу физики входит раздел «Колебания и волны» - тема «Звук». Существует его три вида: инфразвук (от 16 до 20 Герц), звук (от 21 до 19 999 Герц), ультразвук (от 20 000 Герц и выше). Что такое «герц»? Это частота колебаний, происходящих всего за одну секунду. Речь идет о звуковой волне, которая проникает из одной среды в другую с определенной частотой. Роль физики в развитии медицины в данном случае следующая: ученые биофизики, конструкторы изобрели и продолжают изобретать мощные аппараты для исследования внутренних органов.

На сегодняшний день УЗИ-диагностика является одной из самых быстрых, безболезненных и безопасных способов исследования. Но есть недостаток: обследовать можно только внутренние органы брюшной полости, малого таза, почек, щитовидной железы. Узнать, есть ли перелом костей или что происходит с больным глазом или зубом, не получится.

Магнитно-резонансная и компьютерная томографии

Еще одно чудо современной медицинской техники – это магнитно-резонансная томография (МРТ). Подобное обследование дает более четкую картину того, что происходит в конкретном органе. Можно сказать сразу, что МРТ в своем роде является заменой УЗИ. Почему? Как мы говорили выше, ультразвуком можно проверить только органы брюшной полости, малого таза и щитовидки. Состояние костей, сосудов проверить не получится. Это может сделать МРТ. Альтернативой этих двух методов (УЗИ и МРТ) может стать компьютерная томография (КТ).

Нужно учитывать, что УЗИ и КТ требуют применения дополнительных препаратов, чтобы обеспечить качественное обследование.

Физиотерапия

Физиотерапия играет важную роль в здоровье людей: прогревание, ультрафиолетовое излучение, электрофорез и так далее.

Какой еще вклад внесла физика? В медицине существует огромное число видов оборудования, приборов не только для поликлиник и больниц. В настоящее время некоторые заводы изготавливают приборы для домашнего пользования. Например, ингаляторы различного вида для проведения терапии органов дыхания. Сюда же можно отнести и ультразвуковые, инфракрасные, электромагнитные приборы.

Спасение жизни

Неотложная медицинская помощь при тяжелых состояниях имеет смысл там, где есть профессиональные реаниматоры. Если у человека внезапно остановилось дыхание, прекратилось сердцебиение, то, как правило, его стараются вернуть к жизни. Проводить непрямой массаж сердца не всегда удобно, но еще и опасно.

Поможет медикам такой прибор, который имеет название «дефибриллятор». Вот еще одно применение физики в медицине. Создатели прибора рассчитывали, какие токи должны проходить через человеческое сердце, чтобы запустить его. Немаловажными факторами являются и материал, правила безопасного применения. Аппараты искусственного вентилирования легких (ИВЛ) - тоже заслуга физики.

Раздел физики: "Оптика и свет"

Каждый второй человек в современном мире носит очки или контактные линзы. Чтобы подобрать правильно нужные диоптрии, нужно потратить много времени. Оптика применяется в микроскопах.

Значение физики в медицине очень велико даже, казалось бы, в малом. Оптика начала применяться еще несколько столетий назад. Это очень сложная наука. Как известно, существуют собирающие и рассеивающие линзы. А об их параметрах можно судить долго. Сможет ли обычный человек отличить «-1,0» диоптрию от, например, «-1,5»? Для больного близорукостью очень важно подобрать правильные очки.

Лазерная коррекция зрения, да и в целом лазерная хирургия, является очень сложной и серьезной задачей. Ученые обязаны проводить максимально точные расчеты, чтобы получить положительный результат, а не трагический исход.

Химиотерапия и радиотерапия

Очень важно для больных онкологическими заболеваниями подобрать правильное лечение. Не обходит стороной практически ни одного больного химиотерапия. Несомненно, что здесь больше требуется знаний химии. Но тем не менее врач должен знать, нужно ли облучать больного.

Атомная и радиологическая физика в медицине для пациентов с онкологией может стать путем спасения жизни, если не только правильно применять на практике, но и создавать очень точное оборудование и приборы.

Все для населения

Многих людей заботит личное здоровье, а также здоровье близких. Современный мир изобилует различной полезной техникой. В продаже имеются, например, измерители нитратов в овощах и фруктах, дозиметры, электронные глюкометры (приборы для измерения сахара в крови), электронные тонометры, домашние метеостанции и так далее. Конечно, некоторые из перечисленных приборов не относятся к медицинским, но они помогают людям поддерживать здоровье.

Помочь человеку разобраться в различных показаниях приборов помогут не только инструкции, но и школьная физика. В медицине она имеет те же законы, единицы измерения, что и в других сферах жизни.

Как подготовить реферат

Если в школе, техникуме или институте попросят написать на тему «Роль физики в медицине» реферат (доклад), то есть на этот счет несколько советов:

• написать краткое вступление по теме;
• разработать план написания текста (важно разбить все на логические подзаголовки, абзацы);
• пусть источников литературы будет как можно больше.

Лучше всего писать только о том, что вы понимаете. Нежелательно вставлять в реферат/доклад то, что вам непонятно, например, очень сложное научное описание того, как действует УЗИ или аппарат ЭКГ.

Если реферат/доклад задали по физике, то берите только ту тему, которую вы уже изучили и хорошо понимаете. Например, оптика. Если плохо разбираетесь в радиофизике, то лучше не пишите о приборах для лечения онкобольных.

Пусть тема будет интересной в первую очередь для вас самих, а также понятной. Ведь дополнительные вопросы может задать не только педагог, но и одноклассники/однокурсники.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http :// www . allbest . ru /

ГБПОУ ММК

Доклад

на тему «Физика в медицине»

В ыполнила:

Арсланова А.Р.

Проверила:

Квысбаева Г.М

2015 Медногорск

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. рентгеновский иридодиагностика скальпель хирургия

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 физикВильгельм 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).

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Открытие Х-лучей Вильгельмом Рентгеном, история и значение данного процесса в истории. Устройство рентгеновской трубки и взаимосвязь ее главных элементов, принципы работы. Свойства рентгеновского излучения, его биологическое воздействие, роль в медицине.

презентация , добавлен 21.11.2013


Диагностика неврологических заболеваний. Инструментальные методы исследований. Использование рентгеновских лучей. Компьютерная томография головного мозга. Исследование функционального состояния мозга путем регистрации его биоэлектрической активности.

презентация , добавлен 13.09.2016


Использование ядерной физики в диагностике органов человека, применение регистрирующей аппаратуры. История развития ядерной медицины, методы и формы лечения заболеваний с помощью радиоактивного йода. Применение радиоактивного газа ксенона в терапии.

реферат , добавлен 07.10.2013


Процесс лазерного излучения. Исследования в области лазеров в диапазоне рентгеновских волн. Медицинское применение CO2–лазеров и лазеров на ионах аргона и криптона. Генерация лазерного излучения. Коэффициент полезного действия лазеров различных типов.

реферат , добавлен 17.01.2009


Зарождение медицинской физики в Средние века и Новое время. Ятрофизика и создание микроскопа. Применения электричества в медицине. Спор Гальвани и Вольта. Опыты Петрова и начало электродинамики. Развитие лучевой диагностики и ультразвуковой терапии.

дипломная работа , добавлен 23.02.2014


Инструментальные методы исследования в медицине с применением аппаратов, приборов и инструментов. Использование рентгеновских лучей в диагностике. Рентгенологическое исследование желудка и двенадцатиперстной кишки. Способы подготовки к исследованию.

презентация , добавлен 14.04.2015


Анализ и история применения чаги в лечении и профилактике раковых заболеваний, рецепты приготовления различных лекарственных форм из нее. Особенности применения народной медицины в медикаментозном лечении рака. Характеристика комплексной терапии рака.

реферат , добавлен 03.05.2010


Физические основы применения лазерной техники в медицине. Типы лазеров, принципы действия. Механизм взаимодействия лазерного излучения с биотканями. Перспективные лазерные методы в медицине и биологии. Серийно выпускаемая медицинская лазерная аппаратура.

реферат , добавлен 30.08.2009


Классификация сердечнососудистых заболеваний, основные способы их лечения лекарственными растениями. Описание и способы применения лекарственных растений с гипотензивным, мочегонным и тонизирующим действием при лечении сердечнососудистых заболеваний.

реферат , добавлен 09.10.2010


Характеристика некоторых заболеваний ЛОР-органов и методы их лечения: синуситы, аллергический ринит, сенсо-невральная тугоухость, простуда (ОРВИ). Роль витаминов в лечении и профилактике заболеваний ЛОР-органов, обоснование их применения и источники.