Fizika medicinoje, kaip ir bet kuriame kitame moksle, atlieka svarbų vaidmenį. Šiame straipsnyje apžvelgsime daugybę pavyzdžių, kaip šis mokslas veikia žmonių sveikatą ir gyvenimą. Iš karto susitarsime, kad nesileisime į sudėtingas mokslines ir technines detales, kad nieko nesuklaidintume. Pradėkime nuo kelių pavyzdžių.
Kokia jūsų temperatūra, pulsas ir kraujospūdis
Medicina neapsieina be trijų svarbių parametrų, kuriais remiantis galima įvertinti žmogaus sveikatą: temperatūros, slėgio ir dažnai pulso.
Kaip žinote, temperatūra matuojama termometru (šnekamojoje kalboje vadinamu „termometru“). Kokie turėtų būti rodikliai? Žmogaus norma yra T=36, 60C. Be jokios abejonės, tai leistina, pavyzdžiui, 36, 30С ir 36, 80С. Bet jei kūno temperatūra viršija 36,90C, tuomet galime drąsiai teigti, kad žmogus nesveikas.
Koks čia fizikos vaidmuo medicinoje? Tie, kurie mokėsi nuo 7 iki 11 (ar bent jau 9) klasės, puikiai žino, kad temperatūra yra fizikinis dydis. Jis matuojamas keliais vienetais. Tačiau Rusijoje įprasta matuoti Celsijaus laipsniais. Termometrai gyvsidabrio, elektroniniai (su specialiu jutikliu).
Slėgis taip pat svarbus parametras, tačiau yra niuansų. Ne visiems slėgis 120 virš 80 yra naudingas. Kažkas turi darbinį slėgį nuo 110 iki 70, o tai taip pat yra norma. Jis matuojamas naudojant tonometrą (manžetę, kriaušę oro siurbimui, manometrą). Taip pat yra elektroniniai, kompiuteriniai tonometrai. Paprastai šiuolaikinės technologijos tuo pačiu metu matuoja kraujospūdį ir pulsą. Kalbant apie slėgio matavimo vienetus, fizikoje jų yra keletas. Medicinoje slėgis matuojamas gyvsidabrio stulpelio milimetrais (mmHg). Patiems išmatuoti pulsą lengviau ir patikimiau, nes reikia apskaičiuoti, kiek smūgių per minutę buvo atlikta.
Diagnostikos įranga
Šiuolaikiniame pasaulyje fizikos taikymas medicinoje yra būtinas. Nei viena, net pati skurdžiausia gydymo įstaiga neapsieina be diagnostinės įrangos. Visur yra populiariausi iš jų:
- radiografinis;
- elektrokardiografai.
Ne mažiau paklausūs ultragarso prietaisai, gastroskopai, oftalmologinė įranga.
Žinoma, norint sukurti tam tikrus įrenginius, daugelis mokslininkų turi susivienyti. Tinkamai įrangai sukurti prireikia daugiau nei vienerių metų. Būtinai technika turi sąveikauti su gyvu organizmu nesukeldama žalos. Deja, ne kiekvienas prietaisas tai gali, todėl gydytojai rekomenduoja griežtai stebėti dozę, tyrimo ar gydymo laiką.
Stebuklų tyrimas: ultragarsas
Į mokyklos fizikos programą įtrauktarubrika „Svyravimai ir bangos“– tema „Garsas“. Yra trys jo tipai: infragarsas (nuo 16 iki 20 Hz), garsinis (nuo 21 iki 19 999 Hz), ultragarsas (nuo 20 000 Hz ir daugiau). Kas yra "hercas"? Tai yra vibracijų, atsirandančių vos per vieną sekundę, dažnis. Kalbame apie garso bangą, kuri tam tikru dažniu prasiskverbia iš vienos terpės į kitą. Fizikos vaidmuo kuriant mediciną šiuo atveju yra toks: biofizikai ir dizaineriai išrado ir teberanda galingus prietaisus vidaus organams tirti.
Šiandien ultragarsinė diagnostika yra vienas greičiausių, neskausmingiausių ir saugiausių tyrimo metodų. Tačiau yra trūkumas: galite ištirti tik pilvo ertmės vidaus organus, mažąjį dubenį, inkstus, skydliaukę. Išsiaiškinus, ar lūžęs kaulas arba kas atsitiks su skaudančia akimi ar dantimi, nepavyks.
Magnetinis rezonansas ir kompiuterinė tomografija
Kitas šiuolaikinių medicinos technologijų stebuklas yra magnetinio rezonanso tomografija (MRT). Toks tyrimas suteikia aiškesnį vaizdą apie tai, kas vyksta konkrečiame organe. Galima iš karto pasakyti, kad MRT savo būdu yra ultragarso pakaitalas. Kodėl? Kaip minėjome aukščiau, ultragarsu galima patikrinti tik pilvo ertmės, mažojo dubens ir skydliaukės organus. Negalima patikrinti kaulų ir kraujagyslių būklės. MRT gali tai padaryti. Šių dviejų metodų (ultragarso ir MRT) alternatyva gali būti kompiuterinė tomografija (KT).
Atkreipkite dėmesį, kad ultragarsu ir KT reikia naudotipapildomų vaistų, užtikrinančių kokybišką tyrimą.
Kineziterapija
Svarbų vaidmenį žmonių sveikatai vaidina fizioterapija: šildymas, ultravioletinė spinduliuotė, elektroforezė ir pan.
Kokį dar indėlį įnešė fizika? Medicinoje yra daugybė įrangos, prietaisų tipų ne tik klinikoms ir ligoninėms. Šiuo metu kai kurios gamyklos gamina buitinius prietaisus. Pavyzdžiui, įvairių tipų inhaliatoriai kvėpavimo terapijai. Tai taip pat apima ultragarsinius, infraraudonųjų spindulių ir elektromagnetinius prietaisus.
Gelbėti gyvybes
Skubi medicinos pagalba esant sunkioms ligoms yra prasminga ten, kur dirba profesionalūs reanimatologai. Jei žmogaus kvėpavimas staiga sustoja, jo širdies plakimas sustoja, tada, kaip taisyklė, jie bando jį sugrąžinti į gyvenimą. Krūtinės suspaudimas ne visada patogus, bet ir pavojingas.
Padėti gydytojams tokį prietaisą, kuris vadinamas „defibriliatoriumi“. Štai dar vienas fizikos pritaikymas medicinoje. Įrenginio kūrėjai apskaičiavo, kokios srovės turi praeiti per žmogaus širdį, kad ji įsijungtų. Svarbūs veiksniai yra medžiaga, saugaus naudojimo taisyklės. Dirbtinės plaučių ventiliacijos (IVL) prietaisai taip pat yra fizikos nuopelnas.
Fizikos skyrius: „Optika ir šviesa“
Kas antras šiuolaikinio pasaulio žmogus nešioja akinius arba kontaktinius lęšius. Norėdami pasirinkti tinkamądioptrijų, reikia praleisti daug laiko. Mikroskopuose naudojama optika.
Fizikos svarba medicinoje yra labai didelė, net iš pažiūros nedidelė. Optika pradėta naudoti prieš kelis šimtmečius. Tai labai sudėtingas mokslas. Kaip žinote, yra susiliejančių ir besiskiriančių lęšių. Ir apie jų parametrus galima spręsti ilgą laiką. Ar paprastas žmogus sugebės atskirti „-1,0“dioptrijas nuo, pavyzdžiui, „-1,5“? Trumparegystę turinčiam pacientui labai svarbu pasirinkti tinkamus akinius.
Lazerinė regėjimo korekcija ir apskritai lazerinė chirurgija yra labai sudėtinga ir rimta užduotis. Mokslininkai privalo atlikti kuo tiksliausius skaičiavimus, kad gautų teigiamą, o ne tragišką rezultatą.
Chemoterapija ir radioterapija
Vėžiu sergantiems pacientams labai svarbu rasti tinkamą gydymą. Beveik nė vienam pacientui netaikoma chemoterapija. Be jokios abejonės, čia reikia daugiau chemijos žinių. Tačiau nepaisant to, gydytojas turi žinoti, ar reikia apšvitinti pacientą.
Atominė ir radiologinė fizika medicinoje onkologiniams ligoniams gali būti būdas išgelbėti gyvybes, jei ne tik teisingai pritaikyta praktikoje, bet ir sukurti labai tikslią įrangą bei instrumentus.
Viskas gyventojams
Daugelis žmonių yra susirūpinę savo asmenine, taip pat artimųjų sveikata. Šiuolaikiniame pasaulyje gausu įvairių naudingų technologijų. Parduodama, pavyzdžiui, nitratų matuokliai daržovėse ir vaisiuose, dozimetrai, elektroniniai gliukometrai (prietaisai cukraus kiekiui kraujyje matuoti),elektroniniai kraujospūdžio matuokliai, namų orų stotys ir pan. Žinoma, kai kurie iš šių prietaisų nėra medicininiai, tačiau padeda žmonėms išlaikyti sveikatą.
Padėti žmogui suprasti įvairius prietaisų rodmenis padės ne tik instrukcijos, bet ir mokyklinė fizika. Medicinoje galioja tie patys dėsniai, matavimo vienetai kaip ir kitose gyvenimo srityse.
Kaip parengti santrauką
Jei mokyklos, technikos mokyklos ar instituto prašoma parašyti esė (pranešimą) tema „Fizikos vaidmuo medicinoje“, yra keletas patarimų:
- parašyk trumpą įvadą šia tema;
- parengti teksto rašymo planą (svarbu viską suskirstyti į logines paantraštes, pastraipas);
- tebūnie kuo daugiau literatūros š altinių.
Geriausia rašyti tik apie tai, ką suprantate. Nepageidautina įterpti į santrauką / pranešti ką nors, ko nesuprantate, pavyzdžiui, labai sudėtingą mokslinį ultragarso ar EKG aparato veikimo aprašymą.
Jei santrauka/pranešimas buvo pateiktas iš fizikos, tada imkitės tik tos temos, kurią jau išstudijavote ir gerai suprantate. Pavyzdžiui, optika. Jei prastai išmanote radiofiziką, geriau nerašykite apie prietaisus, skirtus vėžiu sergantiems pacientams gydyti.
Tegul tema būna įdomi pirmiausia jums pačiam, o kartu ir suprantama. Juk papildomų klausimų gali užduoti ne tik mokytojas, bet ir klasės draugai/klasės draugai.
