Wissenschaftliche Durchbrüche haben viele nützliche Medikamente hervorgebracht, die sicherlich bald frei verfügbar sein werden. Wir laden Sie ein, sich mit den zehn erstaunlichsten medizinischen Durchbrüchen des Jahres 2015 vertraut zu machen, die sicherlich in naher Zukunft einen ernsthaften Beitrag zur Entwicklung medizinischer Dienstleistungen leisten werden.
Entdeckung von Teixobacterin
Im Jahr 2014 warnte die Weltgesundheitsorganisation alle davor, dass die Menschheit in die sogenannte Post-Antibiotika-Ära eintritt. Und sie hat sich als richtig herausgestellt. Wissenschaft und Medizin haben seit 1987 keine wirklich neuen Arten von Antibiotika hervorgebracht. Krankheiten stehen jedoch nicht still. Jedes Jahr treten neue Infektionen auf, die resistenter gegen bestehende Medikamente sind. Es ist zu einem Problem der realen Welt geworden. Im Jahr 2015 machten Wissenschaftler jedoch eine Entdeckung, von der sie glauben, dass sie dramatische Veränderungen mit sich bringen wird.
Wissenschaftler haben eine neue Klasse von Antibiotika aus 25 Antibiotika entdeckt, darunter ein sehr wichtiges namens Teixobactin. Dieses Antibiotikum zerstört Mikroben, indem es ihre Fähigkeit blockiert, neue Zellen zu produzieren. Mit anderen Worten, Mikroben, die unter dem Einfluss dieses Medikaments stehen, können im Laufe der Zeit keine Resistenz gegen das Medikament entwickeln und entwickeln. Teixobactin hat sich jetzt als hochwirksam gegen resistente Staphylococcus aureus und mehrere Bakterien erwiesen, die Tuberkulose verursachen.
Labortests von Teixobactin wurden an Mäusen durchgeführt. Die überwiegende Mehrheit der Experimente hat die Wirksamkeit des Medikaments gezeigt. Versuche am Menschen sollen 2017 beginnen.
Einer der interessantesten und vielversprechendsten Bereiche in der Medizin ist die Geweberegeneration. 2015 wurde der Liste der künstlich nachgebildeten Organe ein neuer Eintrag hinzugefügt. Ärzte der University of Wisconsin haben gelernt, menschliche Stimmbänder praktisch aus dem Nichts wachsen zu lassen.
Eine Gruppe von Wissenschaftlern unter der Leitung von Dr. Nathan Welhan hat ein Gewebe biotechnologisch hergestellt, das die Arbeit der Schleimhaut der Stimmbänder nachahmen kann, nämlich das Gewebe, das durch zwei Lappen der Stimmbänder dargestellt wird, die vibrieren, um die menschliche Sprache zu erzeugen. Fünf freiwilligen Patienten wurden Spenderzellen entnommen, aus denen anschließend neue Bänder gezüchtet wurden. Im Labor züchteten die Wissenschaftler in zwei Wochen das notwendige Gewebe und fügten es anschließend einem künstlichen Kehlkopfmodell hinzu.
Der von den resultierenden Stimmbändern erzeugte Klang wird von Wissenschaftlern als metallisch beschrieben und mit dem Klang eines Roboter-Kazoo (einem Spielzeug-Blasmusikinstrument) verglichen. Die Wissenschaftler sind jedoch zuversichtlich, dass die Stimmbänder, die sie unter realen Bedingungen (dh wenn sie in einen lebenden Organismus implantiert werden) erzeugt haben, fast wie echte klingen werden.
In einem der jüngsten Experimente an Labormäusen, denen menschliche Immunität eingepflanzt wurde, beschlossen die Forscher zu testen, ob der Körper von Nagetieren das neue Gewebe abstoßen würde. Glücklicherweise ist dies nicht geschehen. Dr. Welham ist zuversichtlich, dass das Gewebe auch vom menschlichen Körper nicht abgestoßen wird.
Krebsmedikament könnte Parkinson-Patienten helfen
Tisinga (oder Nilotinib) ist ein getestetes und zugelassenes Medikament, das häufig zur Behandlung von Menschen mit Anzeichen von Leukämie eingesetzt wird. Eine neue Studie des Georgetown University Medical Center zeigt jedoch, dass das Medikament von Tasinga ein sehr wirksames Mittel sein kann, um motorische Symptome bei Menschen mit Parkinson-Krankheit zu kontrollieren, ihre motorischen Funktionen zu verbessern und die nicht-motorischen Symptome der Krankheit zu kontrollieren.
Fernando Pagan, einer der Ärzte, die diese Studie durchgeführt haben, glaubt, dass die Nilotinib-Therapie die erste wirksame Methode ihrer Art sein könnte, um die Verschlechterung der kognitiven und motorischen Funktion bei Patienten mit neurodegenerativen Erkrankungen wie der Parkinson-Krankheit zu reduzieren.
Die Wissenschaftler gaben 12 freiwilligen Patienten sechs Monate lang erhöhte Nilotinib-Dosen. Bei allen 12 Patienten, die diese Studie mit dem Medikament zu Ende führten, kam es zu einer Verbesserung der motorischen Funktionen. 10 von ihnen zeigten eine signifikante Verbesserung.
Das Hauptziel dieser Studie war es, die Sicherheit und Unbedenklichkeit von Nilotinib beim Menschen zu testen. Die Dosis des verwendeten Medikaments war viel geringer als die Dosis, die normalerweise Patienten mit Leukämie verabreicht wird. Trotz der Tatsache, dass das Medikament seine Wirksamkeit zeigte, wurde die Studie immer noch an einer kleinen Gruppe von Menschen ohne Einbeziehung von Kontrollgruppen durchgeführt. Bevor Tasinga als Therapie gegen die Parkinson-Krankheit eingesetzt wird, müssen daher noch mehrere Versuche und wissenschaftliche Studien durchgeführt werden.
Die weltweit erste 3D-gedruckte Brust
Der Mann litt an einem seltenen Sarkom, und die Ärzte hatten keine andere Wahl. Um eine weitere Ausbreitung des Tumors im Körper zu vermeiden, entfernten Experten einer Person fast das gesamte Brustbein und ersetzten die Knochen durch ein Titanimplantat.
Implantate für große Teile des Skeletts bestehen in der Regel aus den unterschiedlichsten Materialien, die sich mit der Zeit abnutzen können. Darüber hinaus erforderte der Ersatz eines so komplexen Knochengelenks wie des Brustbeins, das normalerweise in jedem Einzelfall einzigartig ist, dass Ärzte das Brustbein einer Person sorgfältig scannen, um ein Implantat in der richtigen Größe zu entwerfen.
Als Material für das neue Brustbein entschied man sich für eine Titanlegierung. Nach der Durchführung hochpräziser 3D-CT-Scans verwendeten die Wissenschaftler einen Arcam-Drucker im Wert von 1,3 Millionen US-Dollar, um eine neue Titantruhe zu erstellen. Die Operation zur Installation eines neuen Brustbeins für den Patienten war erfolgreich, und die Person hat bereits einen vollständigen Rehabilitationskurs abgeschlossen.
Von Hautzellen zu Gehirnzellen
Wissenschaftler des kalifornischen Salk Institute in La Jolla haben das vergangene Jahr der Erforschung des menschlichen Gehirns gewidmet. Sie haben eine Methode zur Umwandlung von Hautzellen in Gehirnzellen entwickelt und bereits mehrere nützliche Anwendungen für die neue Technologie gefunden.
Es sei darauf hingewiesen, dass Wissenschaftler einen Weg gefunden haben, Hautzellen in alte Gehirnzellen umzuwandeln, was ihre weitere Verwendung vereinfacht, beispielsweise in der Erforschung der Alzheimer- und Parkinson-Krankheit und ihres Zusammenhangs mit den Auswirkungen des Alterns. In der Vergangenheit wurden tierische Gehirnzellen für solche Forschungen verwendet, aber die Möglichkeiten der Wissenschaftler waren in diesem Fall begrenzt.
In jüngerer Zeit ist es Wissenschaftlern gelungen, Stammzellen in Gehirnzellen umzuwandeln, die für die Forschung verwendet werden können. Dies ist jedoch ein ziemlich mühsamer Prozess, und das Ergebnis sind Zellen, die das Gehirn eines älteren Menschen nicht imitieren können.
Nachdem die Forscher einen Weg gefunden hatten, Gehirnzellen künstlich zu erzeugen, richteten sie ihre Aufmerksamkeit auf die Schaffung von Neuronen, die in der Lage wären, Serotonin zu produzieren. Und obwohl die resultierenden Zellen nur einen winzigen Bruchteil der Fähigkeiten des menschlichen Gehirns haben, helfen sie Wissenschaftlern aktiv bei der Erforschung und Suche nach Heilmitteln für Krankheiten und Störungen wie Autismus, Schizophrenie und Depression.
Verhütungspillen für Männer
Japanische Wissenschaftler des Microbial Disease Research Institute in Osaka haben eine neue wissenschaftliche Arbeit veröffentlicht, wonach wir in nicht allzu ferner Zukunft in der Lage sein werden, echte Verhütungspillen für Männer herzustellen. Wissenschaftler beschreiben in ihrer Arbeit Studien zu den Wirkstoffen „Tacrolimus“ und „Cyxlosporin A“.
Typischerweise werden diese Medikamente nach Organtransplantationen eingesetzt, um das körpereigene Immunsystem zu unterdrücken, damit es das neue Gewebe nicht abstößt. Die Blockade erfolgt aufgrund der Hemmung der Produktion des Enzyms Calcineurin, das die Proteine PPP3R2 und PPP3CC enthält, die normalerweise in männlichem Sperma vorkommen.
Die Wissenschaftler fanden in ihrer Studie an Labormäusen heraus, dass, sobald das PPP3CC-Protein nicht im Organismus von Nagetieren produziert wird, deren Fortpflanzungsfunktionen stark eingeschränkt sind. Daraus schlossen die Forscher, dass eine unzureichende Menge dieses Proteins zu Unfruchtbarkeit führen kann. Nach eingehenderen Studien kamen Experten zu dem Schluss, dass dieses Protein den Samenzellen die Flexibilität und die notwendige Kraft und Energie verleiht, um die Membran der Eizelle zu durchdringen.
Tests an gesunden Mäusen bestätigten nur ihre Entdeckung. Nur fünf Tage der Anwendung der Medikamente "Tacrolimus" und "Cyxlosporin A" führten zu vollständiger Unfruchtbarkeit von Mäusen. Ihre Fortpflanzungsfähigkeit erholte sich jedoch nur eine Woche nach Beendigung der Verabreichung dieser Medikamente vollständig. Es ist wichtig zu beachten, dass Calcineurin kein Hormon ist, sodass die Einnahme von Medikamenten in keiner Weise das sexuelle Verlangen und die Erregbarkeit des Körpers verringert.
Trotz der vielversprechenden Ergebnisse wird es mehrere Jahre dauern, bis echte Antibabypillen für Männer entwickelt werden. Etwa 80 Prozent der Mausstudien sind nicht auf Fälle beim Menschen anwendbar. Wissenschaftler hoffen jedoch weiterhin auf Erfolge, da die Wirksamkeit der Medikamente nachgewiesen ist. Darüber hinaus haben ähnliche Medikamente bereits klinische Studien am Menschen bestanden und sind weit verbreitet.
DNA-Siegel
3D-Drucktechnologien haben eine einzigartige neue Industrie geschaffen – das Drucken und Verkaufen von DNA. Der Begriff „Drucken“ wird hier zwar eher speziell für kommerzielle Zwecke verwendet und beschreibt nicht unbedingt, was in diesem Bereich tatsächlich passiert.
Der Geschäftsführer von Cambrian Genomics erklärt, dass der Prozess am besten mit dem Ausdruck „Fehlerprüfung“ und nicht mit „Drucken“ beschrieben werden kann. Millionen von DNA-Stücken werden auf winzige Metallsubstrate gelegt und von einem Computer gescannt, der die Stränge auswählt, aus denen schließlich der gesamte DNA-Strang besteht. Danach werden die notwendigen Glieder sorgfältig mit einem Laser ausgeschnitten und in eine neue Kette gelegt, die vom Kunden vorbestellt wird.
Unternehmen wie Cambrian glauben, dass Menschen in Zukunft mit spezieller Computerhard- und -software aus Spaß neue Organismen erschaffen können. Natürlich werden solche Annahmen sofort den berechtigten Zorn der Menschen hervorrufen, die die ethische Korrektheit und den praktischen Nutzen dieser Studien und Möglichkeiten anzweifeln, aber früher oder später, egal wie wir es wollen oder nicht, werden wir dazu kommen.
Nun ist der DNA-Druck im medizinischen Bereich wenig vielversprechend. Arzneimittelhersteller und Forschungsunternehmen gehören zu den ersten Kunden von Unternehmen wie Cambrian.
Forscher des Karolinska-Instituts in Schweden sind noch einen Schritt weiter gegangen und haben begonnen, verschiedene Figuren aus DNA-Strängen herzustellen. DNA-Origami, wie sie es nennen, mag auf den ersten Blick wie eine gewöhnliche Verwöhnung erscheinen, aber diese Technologie hat auch praktisches Anwendungspotenzial. Beispielsweise kann es bei der Abgabe von Medikamenten an den Körper verwendet werden.
Nanobots in einem lebenden Organismus
Anfang 2015 errang das Gebiet der Robotik einen großen Sieg, als eine Gruppe von Forschern der University of California in San Diego bekannt gab, dass sie die ihnen gestellte Aufgabe ausgeführt hatten, während sie sich in einem lebenden Organismus befanden.
In diesem Fall fungierten Labormäuse als lebender Organismus. Nachdem die Nanobots in den Tieren platziert wurden, gingen die Mikromaschinen zu den Mägen der Nagetiere und lieferten die darauf platzierte Fracht, die mikroskopisch kleine Goldpartikel waren. Am Ende des Verfahrens stellten die Wissenschaftler keine Schäden an den inneren Organen der Mäuse fest und bestätigten damit die Nützlichkeit, Sicherheit und Wirksamkeit von Nanobots.
Weitere Tests zeigten, dass von Nanobots gelieferte Goldpartikel mehr im Magen verbleiben als solche, die einfach mit einer Mahlzeit dorthin gebracht wurden. Dies veranlasste die Wissenschaftler zu der Annahme, dass Nanobots in Zukunft in der Lage sein werden, die notwendigen Medikamente viel effizienter in den Körper zu bringen als mit traditionelleren Methoden ihrer Verabreichung.
Die Motorkette der winzigen Roboter besteht aus Zink. Wenn es mit dem Säure-Basen-Milieu des Körpers in Kontakt kommt, findet eine chemische Reaktion statt, bei der Wasserstoffbläschen entstehen, die die Nanobots im Inneren antreiben. Nach einiger Zeit lösen sich die Nanobots einfach im sauren Milieu des Magens auf.
Obwohl sich die Technologie seit fast einem Jahrzehnt in der Entwicklung befindet, konnten Wissenschaftler sie erst 2015 tatsächlich in einer lebenden Umgebung testen, anstatt in herkömmlichen Petrischalen, wie es so oft zuvor getan wurde. In Zukunft können Nanobots verschiedene Erkrankungen innerer Organe erkennen und sogar behandeln, indem sie einzelne Zellen mit den richtigen Medikamenten beeinflussen.
Injizierbares Gehirn-Nanoimplantat
Ein Team von Harvard-Wissenschaftlern hat ein Implantat entwickelt, das verspricht, eine Reihe von neurodegenerativen Erkrankungen zu behandeln, die zu Lähmungen führen. Das Implantat ist ein elektronisches Gerät, das aus einem universellen Rahmen (Mesh) besteht, an das später verschiedene Nanogeräte angeschlossen werden können, nachdem es in das Gehirn des Patienten eingesetzt wurde. Dank des Implantats wird es möglich sein, die neurale Aktivität des Gehirns zu überwachen, die Arbeit bestimmter Gewebe zu stimulieren und auch die Regeneration von Neuronen zu beschleunigen.
Das elektronische Gitter besteht aus leitfähigen Polymerfilamenten, Transistoren oder Nanoelektroden, die Schnittpunkte verbinden. Fast die gesamte Fläche des Netzes besteht aus Löchern, wodurch lebende Zellen neue Verbindungen um sie herum bilden können.
Anfang 2016 testet ein Team von Wissenschaftlern aus Harvard immer noch die Sicherheit der Verwendung eines solchen Implantats. Beispielsweise wurde zwei Mäusen ein Gerät, das aus 16 elektrischen Komponenten besteht, in das Gehirn implantiert. Geräte wurden erfolgreich verwendet, um bestimmte Neuronen zu überwachen und zu stimulieren.
Künstliche Herstellung von Tetrahydrocannabinol
Seit vielen Jahren wird Marihuana medizinisch als Schmerzmittel und insbesondere zur Verbesserung des Zustands von Patienten mit Krebs und AIDS verwendet. In der Medizin wird auch aktiv ein synthetischer Ersatz für Marihuana bzw. dessen psychoaktiver Hauptbestandteil Tetrahydrocannabinol (oder THC) verwendet.
Biochemiker der Technischen Universität Dortmund haben jedoch die Schaffung einer neuen Hefeart angekündigt, die THC produziert. Darüber hinaus deuten unveröffentlichte Daten darauf hin, dass dieselben Wissenschaftler eine andere Hefeart entwickelt haben, die Cannabidiol produziert, einen weiteren psychoaktiven Inhaltsstoff in Marihuana.
Marihuana enthält mehrere molekulare Verbindungen, die für Forscher von Interesse sind. Daher könnte die Entdeckung eines effektiven künstlichen Weges zur Herstellung dieser Komponenten in großen Mengen für die Medizin von großem Nutzen sein. Die Methode der konventionellen Kultivierung von Pflanzen und der anschließenden Extraktion der notwendigen molekularen Verbindungen ist jedoch heute die effektivste Methode. Innerhalb von 30 Prozent des Trockengewichts von modernem Marihuana kann die richtige THC-Komponente enthalten sein.
Trotzdem sind die Dortmunder Wissenschaftler zuversichtlich, dass sie in Zukunft einen effizienteren und schnelleren Weg finden werden, um THC zu extrahieren. Bisher wurde die entstandene Hefe auf Molekülen des gleichen Pilzes statt auf der bevorzugten Alternative einfacher Saccharide nachgezüchtet. All dies führt dazu, dass mit jeder neuen Hefecharge auch die Menge an freier THC-Komponente abnimmt.
Für die Zukunft versprechen die Wissenschaftler, den Prozess zu rationalisieren, die THC-Produktion zu maximieren und auf den industriellen Einsatz zu skalieren, um letztendlich die Bedürfnisse der medizinischen Forschung und der europäischen Regulierungsbehörden zu erfüllen, die nach neuen Wegen suchen, um THC zu produzieren, ohne Marihuana selbst anzubauen.
SPbGPMA
in der Geschichte der Medizin
Entwicklungsgeschichte der medizinischen Physik
Abgeschlossen von: Myznikov A.D.,
Student im 1. Jahr
Dozent: Jarman O.A.
St. Petersburg
Einführung
Die Geburtsstunde der medizinischen Physik
2. Mittelalter und Neuzeit
2.1 Leonardo da Vinci
2.2 Iatrophysik
3 Mikroskop bauen
3. Geschichte der Verwendung von Elektrizität in der Medizin
3.1 Ein wenig Hintergrund
3.2 Was wir Gilbert schulden
3.3 Marat verliehener Preis
3.4 Kontroverse zwischen Galvani und Volta
4. Experimente von VV Petrov. Die Anfänge der Elektrodynamik
4.1 Die Verwendung von Elektrizität in Medizin und Biologie im XIX - XX Jahrhundert
4.2 Geschichte der Radiologie und Therapie
Eine kurze Geschichte der Ultraschalltherapie
Fazit
Referenzliste
medizinische physik ultraschallstrahlung
Einführung
Erkenne dich selbst und du wirst die ganze Welt kennen. Das erste ist die Medizin, das zweite die Physik. Seit der Antike besteht eine enge Beziehung zwischen Medizin und Physik. Nicht umsonst wurden bis Anfang des 20. Jahrhunderts Kongresse von Naturwissenschaftlern und Ärzten in verschiedenen Ländern gemeinsam abgehalten. Die Entwicklungsgeschichte der klassischen Physik zeigt, dass sie zu einem großen Teil von Ärzten geschaffen wurde und viele physikalische Studien durch Fragestellungen der Medizin verursacht wurden. Die Errungenschaften der modernen Medizin wiederum, insbesondere auf dem Gebiet der Hochtechnologien für Diagnose und Behandlung, basierten auf den Ergebnissen verschiedener physikalischer Studien.
Ich habe mich nicht zufällig für dieses Thema entschieden, denn für mich als Studentin der Fachrichtung „Medizinische Biophysik“ liegt es so nah wie kaum ein anderer. Ich wollte schon lange wissen, wie sehr die Physik zur Entwicklung der Medizin beigetragen hat.
Mit meiner Arbeit möchte ich zeigen, welche wichtige Rolle die Physik bei der Entwicklung der Medizin gespielt hat und spielt. Physik ist aus der modernen Medizin nicht mehr wegzudenken. Die Aufgaben sind:
Die Entwicklungsstadien der wissenschaftlichen Grundlagen der modernen Medizinphysik nachzeichnen
Zeigen Sie die Bedeutung der Aktivitäten von Physikern für die Entwicklung der Medizin auf
1. Die Geburt der medizinischen Physik
Die Entwicklungswege von Medizin und Physik sind seit jeher eng miteinander verflochten. Bereits in der Antike nutzte die Medizin neben Medikamenten auch physikalische Faktoren wie mechanische Einwirkungen, Wärme, Kälte, Schall, Licht. Betrachten wir die Hauptmethoden zur Verwendung dieser Faktoren in der alten Medizin.
Nachdem jemand das Feuer gezähmt hatte, lernte er (natürlich nicht sofort), Feuer für medizinische Zwecke zu verwenden. Besonders gut lief es bei den östlichen Völkern. Schon in der Antike wurde dem Kauterisieren große Bedeutung beigemessen. Alte medizinische Bücher sagen, dass Moxibustion auch dann wirksam ist, wenn Akupunktur und Medizin machtlos sind. Wann genau diese Behandlungsmethode entstand, ist nicht genau geklärt. Es ist jedoch bekannt, dass es in China seit der Antike existiert und in der Steinzeit zur Behandlung von Menschen und Tieren verwendet wurde. Tibetische Mönche verwendeten Feuer zum Heilen. Sie machten Verbrennungen an Sanmings - biologisch aktive Punkte, die für den einen oder anderen Körperteil verantwortlich sind. Im geschädigten Bereich war der Heilungsprozess intensiv im Gange, und man glaubte, dass mit dieser Heilung eine Heilung eintrat.
Ton wurde von fast allen alten Zivilisationen verwendet. Musik wurde in Tempeln verwendet, um nervöse Störungen zu behandeln, sie stand bei den Chinesen in direktem Zusammenhang mit Astronomie und Mathematik. Pythagoras etablierte die Musik als exakte Wissenschaft. Seine Anhänger benutzten es, um Wut und Zorn loszuwerden, und betrachteten es als das wichtigste Mittel, um eine harmonische Persönlichkeit zu erziehen. Aristoteles argumentierte auch, dass Musik die ästhetische Seite der Seele beeinflussen kann. König David heilte König Saul mit seinem Harfenspiel von Depressionen und rettete ihn auch vor unreinen Geistern. Äskulap behandelte Ischias mit lauten Trompetentönen. Es sind auch tibetische Mönche bekannt (sie wurden oben besprochen), die Klänge verwendeten, um fast alle menschlichen Krankheiten zu behandeln. Sie wurden Mantras genannt – Energieformen im Klang, reine essentielle Energie des Klangs selbst. Mantras wurden in verschiedene Gruppen eingeteilt: zur Behandlung von Fieber, Darmbeschwerden usw. Die Methode der Verwendung von Mantras wird bis heute von tibetischen Mönchen angewendet.
Phototherapie oder Lichttherapie (Fotos – „Licht“; griechisch) hat es schon immer gegeben. Im alten Ägypten wurde zum Beispiel ein besonderer Tempel geschaffen, der dem "heilenden Heiler" - dem Licht - gewidmet war. Und im alten Rom wurden Häuser so gebaut, dass nichts die lichtliebenden Bürger daran hinderte, sich täglich dem „Sonnenstrahlentrinken“ hinzugeben – so nannte man früher Sonnenbäder in speziellen Nebengebäuden mit Flachdächern (Solarien). Hippokrates heilte Krankheiten der Haut, des Nervensystems, Rachitis und Arthritis mit Hilfe der Sonne. Vor über 2.000 Jahren nannte er diese Anwendung des Sonnenlichts Heliotherapie.
Auch in der Antike begannen sich die theoretischen Teile der medizinischen Physik zu entwickeln. Einer davon ist die Biomechanik. Die Forschung in der Biomechanik ist so alt wie die Forschung in Biologie und Mechanik. Studien, die nach modernen Vorstellungen zum Bereich der Biomechanik gehören, waren bereits im alten Ägypten bekannt. Der berühmte ägyptische Papyrus (The Edwin Smith Surgical Papyrus, 1800 v. Chr.) beschreibt verschiedene Fälle von motorischen Verletzungen, einschließlich Lähmungen aufgrund einer Wirbelluxation, ihre Klassifizierung, Behandlungsmethoden und Prognose.
Sokrates, lebte ca. 470-399 BC, gelehrt, dass wir die Welt um uns herum nicht begreifen können, bis wir unsere eigene Natur begreifen. Die alten Griechen und Römer wussten viel über die wichtigsten Blutgefäße und Herzklappen, sie wussten, wie man der Arbeit des Herzens lauscht (zum Beispiel der griechische Arzt Areteus im 2. Jahrhundert v. Chr.). Herophilus von Chalkedok (3. Jh. v. Chr.) unterschied bei den Gefäßen Arterien und Venen.
Der Vater der modernen Medizin, der antike griechische Arzt Hippokrates, reformierte die antike Medizin und trennte sie von den Behandlungsmethoden mit Zaubersprüchen, Gebeten und Opfergaben für die Götter. In den Abhandlungen „Reposition von Gelenken“, „Frakturen“, „Kopfwunden“ ordnete er die damals bekannten Verletzungen des Bewegungsapparates ein und schlug Methoden zu ihrer Behandlung vor, insbesondere mechanische, durch straffe Bandagen, Traktion und Fixierung . Anscheinend erschienen bereits zu dieser Zeit die ersten verbesserten Gliedmaßenprothesen, die auch dazu dienten, bestimmte Funktionen zu erfüllen. Auf jeden Fall erwähnt Plinius der Ältere einen römischen Feldherrn, der am zweiten Punischen Krieg (218-210 v. Chr.) teilnahm. Nach der erlittenen Wunde wurde sein rechter Arm amputiert und durch einen eisernen ersetzt. Gleichzeitig konnte er mit einer Prothese einen Schild halten und an Schlachten teilnehmen.
Plato schuf die Lehre von den Ideen – unveränderliche, verständliche Prototypen aller Dinge. Er analysierte die Form des menschlichen Körpers und lehrte, dass "die Götter, die die Umrisse des Universums nachahmen ... beide göttlichen Rotationen in einen kugelförmigen Körper einschlossen ... den wir jetzt den Kopf nennen". Das Gerät des Bewegungsapparates wird von ihm wie folgt verstanden: "Damit der Kopf nicht über den Boden rollt, überall mit Beulen und Gruben bedeckt ... wurde der Körper länglich und nach dem Plan Gottes, der ihn geschaffen hat beweglich, wuchsen aus sich heraus vier Glieder, die man strecken und beugen kann; indem es sich an sie klammerte und sich auf sie stützte, erwarb es die Fähigkeit, sich überall zu bewegen ... ". Platons Argumentationsmethode über den Aufbau der Welt und des Menschen basiert auf einer logischen Studie, die "so gehen sollte, dass sie den größtmöglichen Grad an Wahrscheinlichkeit erreicht".
Der große antike griechische Philosoph Aristoteles, dessen Schriften fast alle Bereiche der damaligen Wissenschaft abdecken, verfasste die erste detaillierte Beschreibung des Aufbaus und der Funktionen einzelner Organe und Körperteile von Tieren und legte den Grundstein für die moderne Embryologie. Im Alter von siebzehn Jahren kam Aristoteles, der Sohn eines Arztes aus Stagira, nach Athen, um an Platons Akademie zu studieren (428-348 v. Chr.). Nachdem Aristoteles zwanzig Jahre an der Akademie verbracht und einer der engsten Schüler Platons geworden war, verließ er sie erst nach dem Tod seines Lehrers. Anschließend nahm er die Anatomie und das Studium der Struktur von Tieren auf, sammelte eine Vielzahl von Fakten und führte Experimente und Sektionen durch. Viele einzigartige Beobachtungen und Entdeckungen wurden von ihm auf diesem Gebiet gemacht. So stellte Aristoteles erstmals am dritten Entwicklungstag den Herzschlag eines Hühnerembryos fest, beschrieb den Kauapparat von Seeigeln („Aristoteles’ Laterne“) und vieles mehr. Auf der Suche nach der treibenden Kraft des Blutflusses schlug Aristoteles einen Mechanismus für die Bewegung des Blutes vor, der mit seiner Erwärmung im Herzen und seiner Abkühlung in der Lunge verbunden ist: „Die Bewegung des Herzens ähnelt der Bewegung einer Flüssigkeit, die Wärme verursacht Kochen." In seinen Werken "Über die Teile der Tiere", "Über die Bewegung der Tiere" ("De Motu Animalium"), "Über den Ursprung der Tiere" betrachtete Aristoteles erstmals die Struktur der Körper von mehr als 500 Arten lebender Organismen, die Organisation der Arbeit von Organsystemen und führte eine vergleichende Forschungsmethode ein. Bei der Klassifizierung von Tieren teilte er sie in zwei große Gruppen ein – solche mit Blut und solche ohne Blut. Diese Unterteilung ähnelt der aktuellen Unterteilung in Wirbeltiere und Wirbellose. Aristoteles unterschied nach der Bewegungsart auch Gruppen von zweibeinigen, vierbeinigen, vielbeinigen und beinlosen Tieren. Er beschrieb als Erster das Gehen als einen Vorgang, bei dem die Rotationsbewegung der Gliedmaßen in die Translationsbewegung des Körpers umgewandelt wird, er bemerkte als Erster die asymmetrische Natur der Bewegung (Abstützung auf dem linken Bein, Gewichtsverlagerung auf linke Schulter, charakteristisch für Rechtshänder). Aristoteles beobachtete die Bewegungen einer Person und bemerkte, dass der Schatten, den eine Figur an der Wand wirft, keine gerade Linie, sondern eine Zickzacklinie beschreibt. Er wählte und beschrieb Organe unterschiedlicher Struktur, aber identischer Funktion, zum Beispiel Schuppen bei Fischen, Federn bei Vögeln und Haare bei Tieren. Aristoteles untersuchte die Bedingungen für das Gleichgewicht des Körpers von Vögeln (Zweibeinstütze). Als er über die Bewegung von Tieren nachdachte, hob er die motorischen Mechanismen hervor: „… was sich mit Hilfe eines Organs bewegt, ist das, bei dem der Anfang mit dem Ende zusammenfällt, wie in einem Gelenk.“ In der Tat gibt es in einem Gelenk ein konvexes und hohl, einer von ihnen ist das Ende, der andere ist der Anfang … einer ruht, der andere bewegt sich … Alles bewegt sich durch Drücken oder Ziehen.“ Aristoteles beschrieb als Erster die Lungenschlagader und führte den Begriff „Aorta“ ein, wies auf die Zusammenhänge des Aufbaus einzelner Körperteile hin, wies auf das Zusammenwirken von Organen im Körper hin, legte den Grundstein für die Lehre von der biologischen Zweckmäßigkeit und formulierte das "Prinzip der Ökonomie": "Was die Natur an einem Ort wegnimmt, gibt sie an Freund." Er beschrieb als Erster die Unterschiede in der Struktur des Kreislauf-, Atmungs- und Bewegungsapparates verschiedener Tiere und ihres Kauapparates. Im Gegensatz zu seinem Lehrer betrachtete Aristoteles die „Welt der Ideen“ nicht als etwas außerhalb der materiellen Welt, sondern führte Platons „Ideen“ als integralen Bestandteil der Natur ein, deren Hauptprinzip die Materie organisiert. Anschließend wird dieser Anfang in die Begriffe "Lebensenergie", "Tiergeister" umgewandelt.
Der große antike griechische Wissenschaftler Archimedes legte mit seinen Studien über die hydrostatischen Prinzipien eines schwimmenden Körpers und Studien über den Auftrieb von Körpern die Grundlagen der modernen Hydrostatik. Er wandte erstmals mathematische Methoden zur Untersuchung mechanischer Probleme an und formulierte und bewies eine Reihe von Aussagen über das Gleichgewicht von Körpern und über den Schwerpunkt in Form von Sätzen. Das von Archimedes weit verbreitete Prinzip des Hebels zur Konstruktion von Gebäuden und Militärfahrzeugen wird eines der ersten mechanischen Prinzipien sein, das in der Biomechanik des Bewegungsapparates Anwendung findet. Die Arbeiten von Archimedes enthalten Ideen über die Addition von Bewegungen (geradlinig und kreisförmig, wenn sich ein Körper in einer Spirale bewegt), über eine kontinuierliche, gleichmäßige Zunahme der Geschwindigkeit, wenn ein Körper beschleunigt, die Galileo später als Grundlage seiner grundlegenden Arbeiten zur Dynamik nennen sollte .
In dem klassischen Werk „Über die Teile des menschlichen Körpers“ gab der berühmte antike römische Arzt Galen die erste umfassende Beschreibung der menschlichen Anatomie und Physiologie in der Geschichte der Medizin. Dieses Buch dient seit fast anderthalbtausend Jahren als Lehr- und Nachschlagewerk der Medizin. Galen legte den Grundstein für die Physiologie, indem er die ersten Beobachtungen und Experimente an lebenden Tieren machte und ihre Skelette untersuchte. Er führte die Vivisektion in die Medizin ein – Operationen und Forschung am lebenden Tier, um die Funktionen des Körpers zu studieren und Methoden zur Behandlung von Krankheiten zu entwickeln. Er entdeckte, dass das Gehirn in einem lebenden Organismus die Sprach- und Tonproduktion steuert, dass die Arterien mit Blut und nicht mit Luft gefüllt sind, und so gut er konnte, erforschte er die Art und Weise, wie sich Blut im Körper bewegt, und beschrieb die strukturellen Unterschiede zwischen Arterien und Venen und entdeckte Herzklappen. Galen führte keine Autopsien durch, und vielleicht kamen deshalb falsche Vorstellungen in seine Werke, zum Beispiel über die Bildung von venösem Blut in der Leber und arteriellem Blut - im linken Ventrikel des Herzens. Er wusste auch nichts von der Existenz zweier Blutkreisläufe und der Bedeutung der Vorhöfe. In seiner Arbeit „De motu musculorum“ beschrieb er den Unterschied zwischen motorischen und sensorischen Neuronen, agonistischen und antagonistischen Muskeln und beschrieb erstmals den Muskeltonus. Er betrachtete die Ursache der Muskelkontraktion als „Tiergeister“, die vom Gehirn entlang der Nervenfasern zum Muskel gelangten. Bei der Erforschung des Körpers kam Galen zu dem Schluss, dass in der Natur nichts überflüssig ist, und formulierte das philosophische Prinzip, dass man durch die Erforschung der Natur zu einem Verständnis von Gottes Plan gelangen kann. Im Mittelalter hat sich auch unter der Allmacht der Inquisition viel getan, vor allem in der Anatomie, die später als Grundlage für die Weiterentwicklung der Biomechanik diente.
Einen besonderen Platz in der Wissenschaftsgeschichte nehmen die Forschungsergebnisse in der arabischen Welt und in den Ländern des Ostens ein: Viele literarische Werke und medizinische Abhandlungen belegen dies. Der arabische Arzt und Philosoph Ibn Sina (Avicenna) legte die Grundlagen der rationalen Medizin, formulierte rationale Gründe für die Diagnosestellung auf der Grundlage einer Patientenuntersuchung (insbesondere einer Analyse der Pulsschwankungen der Arterien). Der revolutionäre Charakter seines Ansatzes wird deutlich, wenn wir uns daran erinnern, dass die damalige westliche Medizin, die auf Hippokrates und Galen zurückgeht, den Einfluss von Sternen und Planeten auf Art und Verlauf des Krankheitsverlaufs und die Wahl des Therapeutikums berücksichtigte Agenten.
Ich möchte sagen, dass in den meisten Werken antiker Wissenschaftler die Methode zur Bestimmung des Pulses verwendet wurde. Die Methode der Pulsdiagnostik entstand viele Jahrhunderte vor unserer Zeitrechnung. Unter den uns überlieferten literarischen Quellen sind die Werke altchinesischen und tibetischen Ursprungs die ältesten. Altchinesisch sind beispielsweise „Bin-hu Mo-xue“, „Xiang-lei-shih“, „Zhu-bin-shih“, „Nan-jing“, sowie Abschnitte in den Abhandlungen „Jia-i- ching", "Huang-di Nei-jing Su-wen Lin-shu" usw.
Die Geschichte der Pulsdiagnose ist untrennbar mit dem Namen des alten chinesischen Heilers Bian Qiao (Qin Yue-Ren) verbunden. Der Beginn des Weges der Pulsdiagnosetechnik ist mit einer der Legenden verbunden, wonach Bian Qiao eingeladen wurde, die Tochter eines edlen Mandarin (Beamten) zu behandeln. Erschwerend kam hinzu, dass es selbst Ärzten strengstens untersagt war, hochgestellte Personen zu sehen und zu berühren. Bian Qiao bat um eine dünne Schnur. Dann schlug er vor, das andere Ende der Schnur an das Handgelenk der Prinzessin zu binden, die sich hinter dem Paravent befand, aber die Hofheiler behandelten den eingeladenen Arzt verächtlich und beschlossen, ihm einen Streich zu spielen, indem sie das Ende der Schnur nicht an das Handgelenk banden Handgelenk der Prinzessin, sondern an der Pfote eines Hundes, der in der Nähe läuft. Ein paar Sekunden später erklärte Bian Qiao zur Überraschung der Anwesenden ruhig, dass dies keine Impulse eines Menschen, sondern eines Tieres seien, und dieses Tier sei mit Würmern durchsetzt. Die Fähigkeiten des Arztes erregten Bewunderung, und die Schnur wurde vertrauensvoll auf das Handgelenk der Prinzessin übertragen, wonach die Krankheit festgestellt und die Behandlung verordnet wurde. Infolgedessen erholte sich die Prinzessin schnell und seine Technik wurde weithin bekannt.
Hua Tuo - Pulsdiagnostik erfolgreich in der chirurgischen Praxis eingesetzt und mit einer klinischen Untersuchung kombiniert. Damals waren Operationen gesetzlich verboten, die Operation wurde als letztes Mittel durchgeführt, wenn kein Vertrauen in die Heilung durch konservative Methoden bestand, kannten die Chirurgen diagnostische Laparotomien einfach nicht. Die Diagnose wurde durch externe Untersuchung gestellt. Hua Tuo gab seine Kunst, die Pulsdiagnose zu beherrschen, an fleißige Schüler weiter. Dafür gab es eine Regel Nur ein Mann kann eine gewisse Beherrschung der Pulsdiagnostik erlernen, indem er dreißig Jahre lang nur von einem Mann lernt. Hua Tuo war der erste, der eine spezielle Technik zur Untersuchung von Studenten auf die Fähigkeit zur Verwendung von Impulsen für die Diagnose verwendete: Der Patient saß hinter einem Bildschirm und seine Hände wurden durch die Schnitte darin geführt, so dass der Student nur die sehen und studieren konnte Hände. Tägliches, beharrliches Üben brachte schnell erfolgreiche Ergebnisse. 2. Mittelalter und Neuzeit 1 Leonardo da Vinci Im Mittelalter und in der Renaissance fand die Entwicklung der Hauptbereiche der Physik in Europa statt. Ein berühmter Physiker dieser Zeit, aber nicht nur ein Physiker, war Leonardo da Vinci. Leonardo studierte menschliche Bewegungen, den Flug von Vögeln, die Arbeit von Herzklappen, die Bewegung von Pflanzensaft. Er beschrieb die Mechanik des Körpers beim Stehen und Aufstehen aus dem Sitzen, beim Bergauf- und Bergabgehen, die Sprungtechnik, beschrieb erstmals die Gangvielfalt von Menschen mit unterschiedlichem Körperbau, führte eine vergleichende Analyse des Gangbildes einer Person durch, ein Affe und eine Reihe von Tieren, die auf zwei Beinen gehen können (Bären) . Besonderes Augenmerk wurde in allen Fällen auf die Lage der Schwerpunkte und Widerstände gelegt. In der Mechanik führte Leonardo da Vinci als erster das Konzept des Widerstands ein, den Flüssigkeiten und Gase auf sich darin bewegende Körper ausüben, und er verstand als erster die Bedeutung eines neuen Konzepts – des Moments der Kraft um einen Punkt – für die Analyse der Bewegung von Körpern. Leonardo analysierte die von Muskeln entwickelten Kräfte und verfügte über hervorragende anatomische Kenntnisse. Er führte die Wirkungslinien von Kräften entlang der Richtung des entsprechenden Muskels ein und nahm damit das Konzept der Vektornatur von Kräften vorweg. Bei der Beschreibung der Muskelaktion und des Zusammenspiels von Muskelsystemen bei der Ausführung einer Bewegung betrachtete Leonardo Schnüre, die zwischen Muskelansatzpunkten gespannt sind. Um einzelne Muskeln und Nerven zu bezeichnen, verwendete er Buchstabenbezeichnungen. In seinen Werken findet man die Grundlagen der zukünftigen Reflexlehre. Bei der Beobachtung von Muskelkontraktionen stellte er fest, dass Kontraktionen unwillkürlich, automatisch und ohne bewusste Kontrolle auftreten können. Leonardo versuchte, alle Beobachtungen und Ideen in technische Anwendungen umzusetzen, hinterließ zahlreiche Zeichnungen von Geräten, die für verschiedene Arten von Bewegungen entwickelt wurden, von Wasserskiern und Segelflugzeugen bis hin zu Prothesen und Prototypen moderner Rollstühle für Behinderte (insgesamt mehr als 7.000 Manuskriptblätter). ). Leonardo da Vinci untersuchte den Klang, der durch die Bewegung der Flügel von Insekten erzeugt wird, und beschrieb die Möglichkeit, die Tonhöhe des Klangs zu ändern, wenn der Flügel geschnitten oder mit Honig bestrichen wird. Bei der Durchführung anatomischer Studien machte er auf die Merkmale der Verzweigung der Luftröhre, Arterien und Venen in der Lunge aufmerksam und wies auch darauf hin, dass eine Erektion eine Folge des Blutflusses zu den Genitalien ist. Er führte bahnbrechende Studien zur Phyllotaxis durch, beschrieb die Muster der Blattanordnung einer Reihe von Pflanzen, machte Abdrücke von vaskulär-faserigen Blattbündeln und untersuchte die Merkmale ihrer Struktur. 2 Iatrophysik In der Medizin des 16. bis 18. Jahrhunderts gab es eine spezielle Richtung namens Iatromechanik oder Iatrophysik (vom griechischen iatros - Arzt). Die Arbeiten des berühmten Schweizer Arztes und Chemikers Theophrastus Paracelsus und des niederländischen Naturforschers Jan Van Helmont, bekannt für seine Experimente zur spontanen Erzeugung von Mäusen aus Weizenmehl, Staub und schmutzigen Hemden, enthielten eine Aussage über die Unversehrtheit des Körpers, beschrieben in die Form eines mystischen Anfangs. Vertreter einer rationalen Weltanschauung konnten dies nicht akzeptieren und legten auf der Suche nach rationalen Grundlagen für biologische Prozesse die Mechanik, das damals am weitesten entwickelte Wissensgebiet, als Grundlage ihrer Studien. Die Iatromechanik behauptete, alle physiologischen und pathologischen Phänomene auf der Grundlage der Gesetze der Mechanik und Physik zu erklären. Der bekannte deutsche Arzt, Physiologe und Chemiker Friedrich Hoffmann formulierte ein eigentümliches Credo der Iatrophysik, wonach Leben Bewegung und Mechanik Ursache und Gesetz aller Erscheinungen ist. Hoffmann betrachtete das Leben als einen mechanischen Prozess, bei dem die Bewegungen der Nerven, entlang derer sich der im Gehirn befindliche „Tiergeist“ (spiritum animalium) bewegt, Muskelkontraktionen, Blutkreislauf und Herzfunktion steuern. Dadurch wird der Körper – eine Art Maschine – in Bewegung gesetzt. Gleichzeitig wurde die Mechanik als Grundlage der Lebenstätigkeit von Organismen betrachtet. Wie heute klar ist, waren solche Behauptungen weitgehend unhaltbar, aber die Iatromechanik widersetzte sich scholastischen und mystischen Ideen und führte viele wichtige, bisher unbekannte Tatsacheninformationen und neue Instrumente für physiologische Messungen ein. Zum Beispiel wurde nach den Ansichten eines der Vertreter der Iatromechanik, Giorgio Baglivi, die Hand mit einem Hebel, die Brust mit einem Blasebalg, die Drüsen mit Sieben und das Herz mit einer hydraulischen Pumpe verglichen. Diese Analogien sind heute durchaus vernünftig. Im 16. Jahrhundert wurden in den Werken des französischen Militärarztes A. Pare (Ambroise Pare) die Grundlagen der modernen Chirurgie gelegt und künstliche orthopädische Hilfsmittel vorgeschlagen - Bein-, Arm-, Handprothesen, deren Entwicklung mehr basierte einer wissenschaftlichen Grundlage als auf einer einfachen Nachahmung einer verlorenen Form. 1555 wurde in den Werken des französischen Naturforschers Pierre Belon der hydraulische Mechanismus für die Bewegung von Seeanemonen beschrieben. Einer der Begründer der Iatrochemie, Van Helmont, der die Prozesse der Lebensmittelfermentation in tierischen Organismen untersuchte, interessierte sich für gasförmige Produkte und führte den Begriff "Gas" in die Wissenschaft ein (vom niederländischen gisten - fermentieren). A. Vesalius, W. Harvey, J. A. Borelli, R. Descartes waren an der Entwicklung der Ideen der Iatromechanik beteiligt. Die Iatromechanik, die alle Prozesse in lebenden Systemen auf mechanische reduziert, sowie die Iatrochemie, die auf Paracelsus zurückgeht, dessen Vertreter glaubten, das Leben reduziere sich auf chemische Umwandlungen der Chemikalien, aus denen der Körper besteht, führten zu einer Einseitigkeit und oft falsche Vorstellung über die Prozesse der Lebenstätigkeit und Methoden zur Behandlung von Krankheiten. Dennoch ermöglichten diese Ansätze, insbesondere ihre Synthese, im 16. und 17. Jahrhundert die Formulierung eines rationalen Ansatzes in der Medizin. Auch die Lehre von der Möglichkeit der spontanen Erzeugung von Leben spielte eine positive Rolle und ließ die religiösen Hypothesen über die Erschaffung des Lebens in Frage stellen. Paracelsus schuf "die Anatomie des Wesens des Menschen", die er zu zeigen versuchte, dass "im menschlichen Körper drei allgegenwärtige Inhaltsstoffe auf mystische Weise miteinander verbunden waren: Salze, Schwefel und Quecksilber". Im Rahmen der damaligen philosophischen Konzepte entstand eine neue iatro-mechanische Vorstellung vom Wesen pathologischer Prozesse. So schuf der deutsche Arzt G. Chatl die Lehre des Animismus (von lat. anima - Seele), nach der die Krankheit als seelische Bewegung angesehen wurde, um fremde Schadstoffe aus dem Körper zu entfernen. Der Vertreter der Iatrophysik, der italienische Arzt Santorio (1561-1636), Medizinprofessor in Padua, glaubte, dass jede Krankheit eine Folge einer Verletzung der Bewegungsmuster einzelner kleinster Körperteilchen sei. Santorio war einer der ersten, der die experimentelle Forschungsmethode und die mathematische Datenverarbeitung anwandte, und schuf eine Reihe interessanter Instrumente. In einer von ihm entworfenen Spezialkammer untersuchte Santorio den Stoffwechsel und stellte erstmals die mit Lebensvorgängen verbundene Variabilität des Körpergewichts fest. Zusammen mit Galileo erfand er ein Quecksilberthermometer zur Messung der Körpertemperatur (1626). In seinem Werk „Statische Medizin“ (1614) werden die Bestimmungen der Iatrophysik und der Iatrochemie gleichzeitig dargestellt. Weitere Forschungen führten zu revolutionären Veränderungen im Verständnis der Struktur und Funktion des Herz-Kreislauf-Systems. Der italienische Anatom Fabrizio d "Aquapendente entdeckte Venenklappen. Der italienische Forscher P. Azelli und der dänische Anatom T. Bartholin entdeckten Lymphgefäße. Der englische Arzt William Harvey besitzt die Entdeckung des Verschlusses des Kreislaufsystems. Während seines Studiums in Padua (1598-1601) hörte Harvey die Vorlesungen von Fabrizio d "Aquapendente und nahm anscheinend an den Vorlesungen von Galileo teil. Auf jeden Fall war Harvey in Padua, während der Ruhm von Galileos brillanten Vorlesungen, die waren von vielen besucht, donnerten dort. Harveys Entdeckung des Kreislaufverschlusses war das Ergebnis einer systematischen Anwendung der zuvor von Galileo entwickelten quantitativen Messmethode und nicht einer einfachen Beobachtung oder Vermutung den linken Ventrikel des Herzens in nur eine Richtung. Indem er das Blutvolumen maß, das das Herz bei einer Kontraktion ausstößt (Schlagvolumen), multiplizierte er die resultierende Zahl mit der Frequenz der Kontraktionen des Herzens und zeigte, dass es in einer Stunde a pumpt Blutvolumen viel größer als das Volumen des Körpers. Daraus wurde geschlossen, dass ein viel kleineres Blutvolumen kontinuierlich in einem Teufelskreis zirkulieren muss, in das Herz eintritt und dort pumpt zu ihnen durch das Gefäßsystem. Die Ergebnisse der Arbeit wurden in der Arbeit "Anatomische Untersuchung der Bewegung des Herzens und des Blutes bei Tieren" (1628) veröffentlicht. Die Ergebnisse der Arbeit waren mehr als revolutionär. Tatsache ist, dass seit der Zeit von Galen geglaubt wurde, dass Blut im Darm produziert wird, von wo es in die Leber gelangt, dann zum Herzen, von wo es durch das System von Arterien und Venen zu anderen Organen verteilt wird. Harvey beschrieb das Herz, das in separate Kammern unterteilt ist, als einen Muskelsack, der als Pumpe fungiert, die Blut in die Gefäße pumpt. Das Blut bewegt sich in einem Kreis in eine Richtung und tritt wieder in das Herz ein. Der Rückfluss des Blutes in den Venen wird durch die von Fabrizio d'Akvapendente entdeckten Venenklappen verhindert.Harveys revolutionäre Doktrin der Blutzirkulation widersprach Galens Aussagen, in deren Zusammenhang seine Bücher scharf kritisiert wurden und selbst Patienten oft seine medizinischen Dienste verweigerten 1623 diente Harvey als Hofarzt Karls I. und die höchste Schirmherrschaft bewahrte ihn vor den Angriffen der Gegner und gab ihm die Möglichkeit zu weiteren wissenschaftlichen Arbeiten. Harvey führte umfangreiche Forschungen zur Embryologie durch, beschrieb die einzelnen Entwicklungsstadien des Embryos ("Studies über die Geburt der Tiere", 1651). Das 17. Jahrhundert kann als Zeitalter der Hydraulik und des hydraulischen Denkens bezeichnet werden. Fortschritte in der Technik trugen zur Entstehung neuer Analogien und zu einem besseren Verständnis der in lebenden Organismen ablaufenden Prozesse bei. Das ist wahrscheinlich der Grund, warum Harvey das Herz als eine Hydraulikpumpe beschrieb, die Blut durch die „Pipeline" des Gefäßsystems pumpt. Um die Ergebnisse von Harveys Arbeit vollständig zu erkennen, musste nur das fehlende Glied gefunden werden, das den Kreis zwischen Arterien und Venen schließt , was bald in den Werken von Malpighi geschehen wird.Lungen und die Gründe dafür, Luft durch sie zu pumpen, blieben für Harvey unverständlich - die beispiellosen Erfolge der Chemie und die Entdeckung der Zusammensetzung der Luft standen noch bevor.Das 17. Jahrhundert ist ein wichtiger Meilenstein in der Geschichte der Biomechanik, da sie nicht nur durch das Erscheinen der ersten gedruckten Werke zur Biomechanik geprägt war, sondern auch durch die Herausbildung einer neuen Sicht auf das Leben und die Natur der biologischen Mobilität. Der französische Mathematiker, Physiker, Philosoph und Physiologe René Descartes war der erste, der versuchte, ein mechanisches Modell eines lebenden Organismus unter Berücksichtigung der Steuerung durch das Nervensystem zu bauen. Seine Interpretation der physiologischen Theorie auf der Grundlage der Gesetze der Mechanik war in einem posthum veröffentlichten Werk (1662-1664) enthalten. In dieser Formulierung kam erstmals der lebenswissenschaftliche Leitgedanke der Regulation durch Feedback zum Ausdruck. Descartes betrachtete eine Person als einen körperlichen Mechanismus, der von "lebenden Geistern" in Bewegung gesetzt wird, die "ständig in großer Zahl vom Herzen zum Gehirn und von dort durch die Nerven zu den Muskeln aufsteigen und alle Glieder in Bewegung setzen". Ohne die Rolle der "Geister" zu übertreiben, schreibt er in der Abhandlung "Beschreibung des menschlichen Körpers. Über die Entstehung eines Tieres" (1648), dass die Kenntnis der Mechanik und Anatomie es uns ermöglicht, im Körper "eine beträchtliche Anzahl von Organe oder Quellen" zur Organisation der Bewegung des Körpers. Descartes vergleicht die Arbeit des Körpers mit einem Uhrwerk mit separaten Federn, Zahnrädern und Zahnrädern. Darüber hinaus untersuchte Descartes die Bewegungskoordination verschiedener Körperteile. Descartes führt umfangreiche Experimente zur Untersuchung der Herzarbeit und der Blutbewegung in den Herzhöhlen und großen Gefäßen durch und stimmt Harveys Konzept der Herzkontraktionen als treibende Kraft des Blutkreislaufs nicht zu. Er verteidigt die bei Aristoteles aufsteigende Hypothese über die Erwärmung und Verdünnung des Blutes im Herzen unter dem Einfluss der dem Herzen innewohnenden Wärme, die Förderung der Ausdehnung des Blutes in große Gefäße, wo es abkühlt, und „das Herz und die Arterien fallen sofort ab und Vertrag." Descartes sieht die Rolle des Atmungssystems darin, dass durch die Atmung „genügend frische Luft in die Lunge gebracht wird, damit das Blut, das von der rechten Herzseite dorthin kommt, wo es sich verflüssigt und gleichsam zu Dampf wird, wieder umkehrt vom Dampf ins Blut." Er untersuchte auch Augenbewegungen, nutzte die Aufteilung biologischer Gewebe nach mechanischen Eigenschaften in Flüssigkeit und Feststoff. Auf dem Gebiet der Mechanik formulierte Descartes den Impulserhaltungssatz und führte den Impulsbegriff ein. 3 Mikroskop bauen Die Erfindung des Mikroskops, eines für alle Wissenschaften so wichtigen Instruments, ist in erster Linie dem Einfluss der Entwicklung der Optik zu verdanken. Einige optische Eigenschaften gekrümmter Oberflächen waren bereits Euklid (300 v. Chr.) und Ptolemäus (127-151) bekannt, aber ihre Vergrößerungskraft fand keine praktische Anwendung. In diesem Zusammenhang wurden die ersten Gläser erst 1285 von Salvinio deli Arleati in Italien erfunden. Im 16. Jahrhundert zeigten Leonardo da Vinci und Maurolico, dass kleine Objekte am besten mit einer Lupe untersucht werden. Das erste Mikroskop wurde erst 1595 von Z. Jansen geschaffen. Die Erfindung bestand darin, dass Zacharius Jansen zwei konvexe Linsen in einen Tubus montierte und damit den Grundstein für die Konstruktion komplexer Mikroskope legte. Die Fokussierung auf das zu untersuchende Objekt wurde durch einen einziehbaren Tubus erreicht. Die Vergrößerung des Mikroskops betrug das 3- bis 10-fache. Und es war ein echter Durchbruch auf dem Gebiet der Mikroskopie! Jedes seiner nächsten Mikroskope verbesserte er deutlich. In dieser Zeit (16. Jahrhundert) begannen sich nach und nach dänische, englische und italienische Forschungsinstrumente zu entwickeln, die den Grundstein für die moderne Mikroskopie legten. Die rasche Verbreitung und Verbesserung der Mikroskope begann, nachdem Galilei (G. Galilei) das von ihm entworfene Teleskop verbesserte und begann, es als eine Art Mikroskop zu verwenden (1609-1610), indem er den Abstand zwischen Objektiv und Okular änderte. Später, im Jahr 1624, reduzierte Galileo die Abmessungen seines Mikroskops erheblich, nachdem er die Herstellung von Linsen mit kürzerer Brennweite erreicht hatte. 1625 schlug I. Faber, Mitglied der römischen „Akademie der Wachenden“ („Akudemia dei lincei“), den Begriff „Mikroskop“ vor. Die ersten Erfolge, die mit der Verwendung eines Mikroskops in der wissenschaftlichen biologischen Forschung verbunden sind, wurden von R. Hooke erzielt, der als erster eine Pflanzenzelle beschrieb (um 1665). In seinem Buch „Micrographia“ beschrieb Hooke den Aufbau des Mikroskops. 1681 erörterte die Royal Society of London in ihrer Sitzung ausführlich die besondere Situation. Der Niederländer Levenguk (A. van Leenwenhoek) beschrieb die erstaunlichen Wunder, die er mit seinem Mikroskop in einem Wassertropfen, in einem Pfefferaufguss, im Schlamm eines Flusses, in der Höhle seines eigenen Zahns entdeckte. Leeuwenhoek entdeckte und skizzierte mit einem Mikroskop die Spermien verschiedener Protozoen, Details der Struktur von Knochengewebe (1673-1677). "Mit größtem Erstaunen sah ich in dem Tropfen viele Tierchen, die sich schnell in alle Richtungen bewegten, wie ein Hecht im Wasser. Das kleinste dieser Tierchen ist tausendmal kleiner als das Auge einer erwachsenen Laus." 3. Geschichte der Verwendung von Elektrizität in der Medizin 3.1 Ein wenig Hintergrund Seit der Antike versucht der Mensch, die Phänomene in der Natur zu verstehen. Viele geniale Hypothesen, die erklären, was um eine Person herum passiert, tauchten zu verschiedenen Zeiten und in verschiedenen Ländern auf. Die Gedanken griechischer und römischer Wissenschaftler und Philosophen, die vor unserer Zeitrechnung lebten: Archimedes, Euklid, Lucretius, Aristoteles, Demokrit und andere – tragen immer noch zur Entwicklung der wissenschaftlichen Forschung bei. Nach den ersten Beobachtungen elektrischer und magnetischer Phänomene durch Thales von Milet entstand periodisch Interesse an ihnen, bestimmt durch die Aufgaben der Heilung. Reis. 1. Erfahrung mit einer elektrischen Rampe Es sollte beachtet werden, dass die elektrischen Eigenschaften einiger Fische, die in der Antike bekannt waren, immer noch ein unentdecktes Geheimnis der Natur sind. So wurde beispielsweise 1960 auf einer von der British Scientific Royal Society zu Ehren des 300. Jahrestages ihrer Gründung organisierten Ausstellung unter den Rätseln der Natur, die ein Mensch lösen muss, ein gewöhnliches Glasaquarium mit einem Fisch darin - ein Zitterrochen (Abb. 1). Ein Voltmeter wurde über Metallelektroden mit dem Aquarium verbunden. Wenn der Fisch ruhte, war die Voltmeternadel auf Null. Wenn sich der Fisch bewegte, zeigte das Voltmeter bei aktiven Bewegungen eine Spannung von 400 V. Die Inschrift lautete: "Die Natur dieses elektrischen Phänomens, das lange vor der Gründung der englischen königlichen Gesellschaft beobachtet wurde, kann eine Person immer noch nicht enträtseln." 2 Was verdanken wir Gilbert? Die therapeutische Wirkung elektrischer Phänomene auf eine Person kann nach Beobachtungen aus der Antike als eine Art stimulierendes und psychogenes Heilmittel angesehen werden. Dieses Tool wurde entweder verwendet oder vergessen. Eine ernsthafte Untersuchung der elektrischen und magnetischen Phänomene selbst, insbesondere ihrer Heilwirkung, wurde lange Zeit nicht durchgeführt. Die erste detaillierte experimentelle Untersuchung elektrischer und magnetischer Phänomene gehört dem englischen Physiker und späteren Hofarzt William Gilbert (Gilbert) (1544-1603 Bde.). Gilbert galt zu Recht als innovativer Arzt. Sein Erfolg wurde weitgehend durch das gewissenhafte Studium und die anschließende Anwendung alter medizinischer Mittel, einschließlich Elektrizität und Magnetismus, bestimmt. Gilbert verstand, dass es ohne ein gründliches Studium der elektrischen und magnetischen Strahlung schwierig ist, „Flüssigkeiten“ in der Behandlung zu verwenden. Ungeachtet fantastischer, ungeprüfter Vermutungen und unbegründeter Behauptungen führte Gilbert eine Vielzahl experimenteller Studien zu elektrischen und magnetischen Phänomenen durch. Die Ergebnisse dieser allerersten Studie über Elektrizität und Magnetismus sind grandios. Zunächst äußerte Gilbert zum ersten Mal die Idee, dass sich die Magnetnadel des Kompasses unter dem Einfluss des Erdmagnetismus bewegt und nicht unter dem Einfluss eines der Sterne, wie man vor ihm glaubte. Er führte als erster eine künstliche Magnetisierung durch und stellte die Tatsache der Untrennbarkeit magnetischer Pole fest. Indem er elektrische Phänomene gleichzeitig mit magnetischen untersuchte, zeigte Gilbert auf der Grundlage zahlreicher Beobachtungen, dass elektrische Strahlung nicht nur beim Reiben von Bernstein entsteht, sondern auch beim Reiben anderer Materialien. Als Hommage an Bernstein – das erste Material, bei dem Elektrisierung beobachtet wurde – nennt er sie elektrisch, basierend auf dem griechischen Namen für Bernstein – Elektron. Folglich wurde das Wort "Elektrizität" auf Anregung eines Arztes auf der Grundlage seiner historisch gewordenen Forschungen ins Leben gerufen, die den Grundstein für die Entwicklung sowohl der Elektrotechnik als auch der Elektrotherapie legten. Gleichzeitig formulierte Gilbert erfolgreich den grundlegenden Unterschied zwischen elektrischen und magnetischen Phänomenen: „Magnetismus ist wie die Schwerkraft eine gewisse Anfangskraft, die von Körpern ausgeht, während die Elektrifizierung darauf zurückzuführen ist, dass dadurch besondere Ausflüsse aus den Poren des Körpers herausgepresst werden der Reibung." Im Wesentlichen vor der Arbeit von Ampere und Faraday, dh mehr als zweihundert Jahre nach dem Tod von Gilbert (die Ergebnisse seiner Forschung wurden in dem Buch On the Magnet, Magnetic Bodies, and the Great Magnet - the Earth veröffentlicht , 1600), wurden Elektrifizierung und Magnetismus isoliert betrachtet. P. S. Kudryavtsev zitiert in der Geschichte der Physik die Worte des großen Vertreters der Renaissance, Galileo: Sie wurden nicht sorgfältig studiert ... Ich habe keinen Zweifel daran, dass dieser Wissenschaftszweig (wir sprechen über Elektrizität und Magnetismus - V. M. ) wird sowohl aufgrund neuer Beobachtungen als auch insbesondere aufgrund eines strengen Beweismaßes Fortschritte machen. Gilbert starb am 30. November 1603, nachdem er alle von ihm geschaffenen Instrumente und Werke der Medical Society of London vermacht hatte, deren aktiver Vorsitzender er bis zu seinem Tod war. 3. Preis für Marat Vorabend der französischen bürgerlichen Revolution. Fassen wir die Forschung auf dem Gebiet der Elektrotechnik dieser Zeit zusammen. Das Vorhandensein von positiver und negativer Elektrizität wurde festgestellt, die ersten elektrostatischen Maschinen wurden gebaut und verbessert, Leidener Banken (eine Art Ladungsspeicherkondensatoren), Elektroskope wurden geschaffen, qualitative Hypothesen elektrischer Phänomene wurden formuliert, kühne Versuche unternommen, das Elektrische zu untersuchen Natur des Blitzes. Die elektrische Natur des Blitzes und seine Wirkung auf den Menschen haben die Ansicht weiter gestärkt, dass Elektrizität nicht nur Menschen treffen, sondern auch Menschen heilen kann. Lassen Sie uns einige Beispiele geben. Am 8. April 1730 führten die Briten Gray und Wheeler das heute klassische Experiment mit der Elektrifizierung des Menschen durch. Im Hof des Hauses, in dem Grey wohnte, wurden zwei trockene Holzpfähle in den Boden gegraben, auf denen ein Holzbalken befestigt wurde, über den zwei Haarseile geworfen wurden. Ihre unteren Enden wurden gebunden. Die Seile trugen problemlos das Gewicht des Jungen, der bereit war, an dem Experiment teilzunehmen. Nachdem er sich wie auf einer Schaukel niedergelassen hatte, hielt der Junge mit einer Hand einen Stab oder einen durch Reibung elektrifizierten Metallstab, auf den eine elektrische Ladung von einem elektrifizierten Körper übertragen wurde. Mit der anderen Hand warf der Junge Münzen einzeln in eine Metallplatte, die auf einem trockenen Holzbrett unter ihm lag (Abb. 2). Die Münzen wurden durch den Körper des Jungen aufgeladen; Als sie fielen, luden sie eine Metallplatte auf, die anfing, in der Nähe befindliche trockene Strohstücke anzuziehen. Die Experimente wurden mehrfach durchgeführt und stießen nicht nur bei Wissenschaftlern auf großes Interesse. Der englische Dichter George Bose schrieb: Mad Grey, was wussten Sie wirklich über die Eigenschaften dieser bisher unbekannten Kraft? Darfst du, Dummkopf, Risiken eingehen und eine Person mit Strom verbinden? Reis. 2. Erfahrung mit der Elektrifizierung des Menschen Die Franzosen Dufay, Nollet und unser Landsmann Georg Richman entwarfen fast gleichzeitig und unabhängig voneinander ein Gerät zur Messung des Elektrifizierungsgrades, das die Anwendung der elektrischen Entladung zur Behandlung erheblich erweiterte und dosierbar wurde. Die Pariser Akademie der Wissenschaften widmete mehrere Sitzungen der Erörterung der Auswirkungen der Entladung von Leidener Dosen auf eine Person. Auch Louis XV interessierte sich dafür. Auf Wunsch des Königs führte der Physiker Nollet zusammen mit dem Mediziner Louis Lemonnier in einem der großen Säle des Schlosses von Versailles ein Experiment durch, das die prickelnde Wirkung statischer Elektrizität demonstrierte. Die Vorteile der "Hofbelustigungen" waren: Viele interessierten sich dafür, viele begannen, die Phänomene der Elektrifizierung zu studieren. 1787 schuf der englische Arzt und Physiker Adams erstmals eine spezielle elektrostatische Maschine für medizinische Zwecke. Er hat es in seiner medizinischen Praxis weit verbreitet (Abb. 3) und positive Ergebnisse erzielt, die durch die stimulierende Wirkung des Stroms und die psychotherapeutische Wirkung sowie die spezifische Wirkung der Entladung auf eine Person erklärt werden können. Die Ära der Elektrostatik und Magnetostatik, zu der alles oben Genannte gehört, endet mit der Entwicklung der mathematischen Grundlagen dieser Wissenschaften, durchgeführt von Poisson, Ostrogradsky, Gauß. Reis. 3. Elektrotherapiesitzung (nach einem alten Stich) Die Verwendung elektrischer Entladungen in Medizin und Biologie hat volle Anerkennung gefunden. Muskelkontraktionen, die durch das Berühren von elektrischen Rochen, Aalen und Welsen verursacht wurden, zeugten von der Wirkung eines elektrischen Schlags. Die Experimente des Engländers John Warlish bewiesen die elektrische Natur des Aufpralls des Stachelrochens, und der Anatom Gunther gab eine genaue Beschreibung des elektrischen Organs dieses Fisches. 1752 veröffentlichte der deutsche Arzt Sulzer eine Nachricht über ein neues Phänomen, das er entdeckt hatte. Die gleichzeitige Berührung zweier unterschiedlicher Metalle mit der Zunge verursacht ein eigentümliches saures Geschmackserlebnis. Sulzer ging nicht davon aus, dass diese Beobachtung den Beginn der wichtigsten Wissenschaftsgebiete Elektrochemie und Elektrophysiologie darstellt. Das Interesse am Einsatz von Elektrizität in der Medizin stieg. Die Akademie von Rouen hat einen Wettbewerb für die beste Arbeit zum Thema ausgeschrieben: "Bestimmen Sie den Grad und die Bedingungen, unter denen Sie bei der Behandlung von Krankheiten auf Elektrizität zählen können." Der erste Preis ging an Marat, einen Arzt von Beruf, dessen Name in die Geschichte der Französischen Revolution eingegangen ist. Das Erscheinen von Marats Werk war zeitgemäß, da die Verwendung von Elektrizität zur Behandlung nicht ohne Mystik und Quacksalberei war. Ein gewisser Mesmer begann unter Verwendung modischer wissenschaftlicher Theorien über das Zünden elektrischer Maschinen zu behaupten, er habe 1771 ein universelles medizinisches Heilmittel gefunden - den "tierischen" Magnetismus, der auf den Patienten aus der Ferne einwirkt. Sie eröffneten spezielle Arztpraxen, in denen elektrostatische Geräte mit ausreichend hoher Spannung vorhanden waren. Der Patient musste die stromführenden Teile der Maschine berühren, dabei spürte er einen Stromschlag. Anscheinend lassen sich Fälle der positiven Wirkung des Aufenthalts in Mesmers "Arztpraxen" nicht nur durch die irritierende Wirkung eines Elektroschocks erklären, sondern auch durch die Einwirkung von Ozon, das in Räumen auftritt, in denen elektrostatische Maschinen arbeiteten, und den erwähnten Phänomenen vorhin. Bei einigen Patienten könnte sich auch eine Veränderung des Bakteriengehalts in der Luft unter dem Einfluss der Luftionisation positiv auswirken. Aber davon ahnte Mesmer nichts. Nach den katastrophalen Misserfolgen, vor denen Marat in seiner Arbeit rechtzeitig warnte, verschwand Mesmer aus Frankreich. Die unter Beteiligung des größten französischen Physikers Lavoisier geschaffene Regierungskommission zur Untersuchung der "medizinischen" Aktivitäten von Mesmer konnte die positive Wirkung von Elektrizität auf den Menschen nicht erklären. Die Behandlung mit Strom in Frankreich wurde vorübergehend eingestellt. 4 Streit zwischen Galvani und Volta Und jetzt werden wir über Studien sprechen, die fast zweihundert Jahre nach der Veröffentlichung von Gilberts Werk durchgeführt wurden. Sie sind mit den Namen des italienischen Anatomie- und Medizinprofessors Luigi Galvani und des italienischen Physikprofessors Alessandro Volta verbunden. Im Anatomielabor der Universität von Boulogne führte Luigi Galvani ein Experiment durch, dessen Beschreibung Wissenschaftler auf der ganzen Welt schockierte. Frösche wurden auf dem Labortisch seziert. Die Aufgabe des Experiments bestand darin, die Nerven ihrer Gliedmaßen nackt zu demonstrieren und zu beobachten. Auf diesem Tisch stand eine elektrostatische Maschine, mit deren Hilfe ein Funke erzeugt und untersucht wurde. Hier die Aussagen von Luigi Galvani selbst aus seiner Arbeit "Über elektrische Kräfte bei Muskelbewegungen": "... Einer meiner Assistenten berührte aus Versehen ganz leicht mit einer Spitze die inneren Oberschenkelnerven des Frosches. Der Froschfuß zuckte heftig." Und weiter: "... Dies gelingt, wenn dem Kondensator der Maschine ein Funke entzogen wird." Dieses Phänomen kann wie folgt erklärt werden. Auf die Atome und Moleküle der Luft in der Zone, in der der Funke auftritt, wirkt ein sich änderndes elektrisches Feld, wodurch sie eine elektrische Ladung erhalten und nicht mehr neutral sind. Die resultierenden Ionen und elektrisch geladenen Moleküle breiten sich bis zu einer bestimmten, relativ geringen Entfernung von der elektrostatischen Maschine aus, da sie bei Bewegung und Kollision mit Luftmolekülen ihre Ladung verlieren. Gleichzeitig können sie sich an Metallgegenständen ansammeln, die von der Erdoberfläche gut isoliert sind, und werden entladen, wenn ein leitfähiger Stromkreis zur Erde entsteht. Der Boden im Labor war trocken und aus Holz. Er isolierte den Raum, in dem Galvani arbeitete, gut vom Boden. Das Objekt, auf dem sich die Ladungen ansammelten, war ein Metallskalpell. Selbst eine leichte Berührung des Froschnervs mit dem Skalpell führte zu einer "Entladung" der auf dem Skalpell angesammelten statischen Elektrizität, wodurch sich die Pfote ohne mechanische Beschädigung zurückzog. Das Phänomen der durch elektrostatische Induktion verursachten Sekundärentladung an sich war schon damals bekannt. Das brillante Talent des Experimentators und die Durchführung einer Vielzahl vielseitiger Studien ermöglichten es Galvani, ein weiteres Phänomen zu entdecken, das für die weitere Entwicklung der Elektrotechnik wichtig ist. Es gibt ein Experiment zur Untersuchung der atmosphärischen Elektrizität. Um Galvani selbst zu zitieren: "... Müde ... der vergeblichen Erwartung ... begann ... die in das Rückenmark gesteckten Kupferhaken gegen die Eisenstangen zu drücken - die Beine des Frosches schrumpften." Die Ergebnisse des Experiments, das nicht mehr im Freien, sondern in Innenräumen ohne funktionierende elektrostatische Maschinen durchgeführt wurde, bestätigten, dass die Kontraktion des Froschmuskels, ähnlich der Kontraktion, die durch den Funken einer elektrostatischen Maschine verursacht wird, auftritt, wenn der Körper von Der Frosch wird gleichzeitig von zwei verschiedenen Metallgegenständen berührt - einem Draht und einer Platte aus Kupfer, Silber oder Eisen. Niemand hatte ein solches Phänomen vor Galvani beobachtet. Basierend auf den Beobachtungsergebnissen zieht er eine kühne, eindeutige Schlussfolgerung. Es gibt noch eine andere Stromquelle, nämlich „tierischen“ Strom (der Begriff entspricht dem Begriff „elektrische Aktivität von lebendem Gewebe“). Ein lebender Muskel, argumentierte Galvani, ist ein Kondensator wie ein Leyden-Gefäß, in dem sich positive Elektrizität ansammelt. Der Froschnerv dient als innerer „Leiter“. Das Anbringen von zwei Metallleitern an einem Muskel bewirkt, dass ein elektrischer Strom fließt, der wie ein Funke von einer elektrostatischen Maschine bewirkt, dass sich der Muskel zusammenzieht. Galvani experimentierte, um ein eindeutiges Ergebnis zu erhalten, nur an Froschmuskeln. Vielleicht erlaubte ihm dies, vorzuschlagen, das „physiologische Präparat“ des Froschfußes als Maß für die Elektrizitätsmenge zu verwenden. Ein Maß für die Elektrizitätsmenge, für die ein solcher physiologischer Indikator diente, war die Aktivität des Hebens und Senkens der Pfote beim Kontakt mit einer Metallplatte, die gleichzeitig von einem Haken berührt wurde, der durch das Rückenmark der Pfote ging Frosch und die Häufigkeit des Anhebens der Pfote pro Zeiteinheit. Eine Zeit lang wurde ein solcher physiologischer Indikator sogar von prominenten Physikern und insbesondere von Georg Ohm verwendet. Galvanis elektrophysiologisches Experiment ermöglichte es Alessandro Volta, die erste elektrochemische Quelle elektrischer Energie zu schaffen, die wiederum eine neue Ära in der Entwicklung der Elektrotechnik einleitete. Alessandro Volta war einer der ersten, der Galvanis Entdeckung zu schätzen wusste. Er wiederholt Galvanis Experimente mit großer Sorgfalt und erhält viele Daten, die seine Ergebnisse bestätigen. Aber schon in seinen ersten Artikeln „Über die tierische Elektrizität“ und in einem Brief an Dr. Boronio vom 3. April 1792 hebt Volta im Gegensatz zu Galvani, der die beobachteten Phänomene vom Standpunkt der „tierischen“ Elektrizität aus interpretiert, chemische und physikalische hervor Phänomene. Volta weist auf die Wichtigkeit hin, für diese Versuche ungleiche Metalle (Zink, Kupfer, Blei, Silber, Eisen) zu verwenden, zwischen die ein mit Säure befeuchtetes Tuch gelegt wird. Hier ist, was Volta schreibt: "In Galvanis Experimenten ist die Stromquelle ein Frosch. Aber was ist ein Frosch oder irgendein Tier im Allgemeinen? Zunächst einmal sind dies Nerven und Muskeln, und sie enthalten verschiedene chemische Verbindungen. Wenn die." Nerven und Muskeln des präparierten Frosches sind mit zwei unähnlichen Metallen verbunden, dann, wenn ein solcher Stromkreis geschlossen wird, manifestiert sich eine elektrische Wirkung. In meinem letzten Experiment waren auch zwei unähnliche Metalle beteiligt - das sind Stahl (Blei) und Silber, und die Der Speichel der Zunge spielte die Rolle der Flüssigkeit. Indem ich den Stromkreis mit einer Verbindungsplatte schloss, schuf ich Bedingungen für die kontinuierliche Bewegung von elektrischem Fluid von einem Ort zum anderen. Aber ich konnte dieselben Metallgegenstände einfach in Wasser oder in eine ähnliche Flüssigkeit fallen lassen zu Speichel Was ist mit "tierischem" Strom? Die von Volta durchgeführten Experimente lassen den Schluss zu, dass die Quelle der elektrischen Wirkung eine Kette unterschiedlicher Metalle ist, wenn sie mit einem feuchten oder mit einer Säurelösung getränkten Tuch in Kontakt kommen. In einem der Briefe an seinen Freund, den Arzt Vazagi (wiederum ein Beispiel für das Interesse eines Arztes an Elektrizität), schrieb Volta: „Ich bin seit langem überzeugt, dass alle Wirkung von Metallen ausgeht, durch deren Kontakt die elektrische Flüssigkeit in Feuchtigkeit eintritt Auf dieser Grundlage glaube ich, dass er das Recht hat, alle neuen elektrischen Phänomene Metallen zuzuschreiben und den Namen "tierische Elektrizität" durch den Ausdruck "metallische Elektrizität" zu ersetzen. Laut Volt sind Froschschenkel ein empfindliches Elektroskop. Zwischen Galvani und Volta sowie zwischen ihren Anhängern entstand ein historischer Streit - ein Streit um "tierische" oder "metallische" Elektrizität. Galvani gab nicht auf. Metall schloss er komplett aus dem Experiment aus und sezierte sogar Frösche mit Glasmessern. Es stellte sich heraus, dass auch bei diesem Experiment der Kontakt des Oberschenkelnervs des Frosches mit seinem Muskel zu einer deutlich spürbaren, wenn auch viel geringeren als bei der Beteiligung von Metallen, Kontraktion führte. Dies war die erste Fixierung bioelektrischer Phänomene, auf denen die moderne Elektrodiagnostik des kardiovaskulären Systems und einer Reihe anderer menschlicher Systeme basiert. Volta versucht, die Natur der entdeckten ungewöhnlichen Phänomene zu enträtseln. Vor ihm formuliert er klar und deutlich folgendes Problem: „Was ist die Ursache für die Stromentstehung?“ fragte ich mich so wie jeder von Ihnen das. Nachdenken führte mich zu einer Lösung: aus der Berührung von zwei ungleiche Metalle, zum Beispiel Silber und Zink, wird das Gleichgewicht der Elektrizität in beiden Metallen gestört: An der Berührungsstelle der Metalle fließt positive Elektrizität von Silber zu Zink und lagert sich auf letzterem ab, während negative Elektrizität auf Silber kondensiert Das heißt, elektrische Materie bewegt sich in eine bestimmte Richtung.Wenn ich Silber- und Zinkplatten ohne Zwischenlagen übereinander aufgetragen habe, also die Zinkplatten Kontakt mit den Silberplatten hatten, dann reduzierte sich ihre Gesamtwirkung auf Null. Um die elektrische Wirkung zu verstärken oder zusammenzufassen, sollte jede Zinkplatte nur mit einem Silber in Kontakt gebracht und der Reihe nach addiert werden mehr Paare. Das gelingt gerade dadurch, dass ich auf jede Zinkplatte ein nasses Stück Stoff lege und sie dadurch von der Silberplatte des nächsten Paares trenne.“ Vieles von dem, was Volt gesagt hat, verliert auch jetzt nicht an Bedeutung, angesichts dessen Moderne wissenschaftliche Ideen. Leider wurde dieser Streit auf tragische Weise unterbrochen. Napoleons Armee besetzte Italien. Weil er sich weigerte, der neuen Regierung die Treue zu schwören, verlor Galvani seinen Stuhl, wurde gefeuert und starb kurz darauf. Der zweite Teilnehmer des Streits, Volta, erlebte die volle Anerkennung der Entdeckungen beider Wissenschaftler. In einem historischen Streit hatten beide Recht. Der Biologe Galvani ging als Begründer der Bioelektrizität in die Wissenschaftsgeschichte ein, der Physiker Volta - als Begründer der elektrochemischen Stromquellen. 4. Experimente von VV Petrov. Die Anfänge der Elektrodynamik Die Arbeit des Professors für Physik der Medico-Surgical Academy (heute die nach S. M. Kirov in Leningrad benannte Military Medical Academy), Akademiker V. V. Petrov, beendet die erste Stufe der Wissenschaft der "tierischen" und "metallischen" Elektrizität. Die Aktivitäten von V. V. Petrov hatten einen großen Einfluss auf die Entwicklung der Wissenschaft zur Nutzung von Elektrizität in Medizin und Biologie in unserem Land. An der Medico-Surgical Academy schuf er ein Physikkabinett mit hervorragender Ausstattung. Während seiner Arbeit baute Petrov die weltweit erste elektrochemische Hochspannungsquelle für elektrische Energie. Wenn man die Spannung dieser Quelle anhand der Anzahl der darin enthaltenen Elemente schätzt, kann man davon ausgehen, dass die Spannung 1800–2000 V bei einer Leistung von etwa 27–30 W erreicht hat. Diese universelle Quelle ermöglichte es V. V. Petrov, innerhalb kurzer Zeit Dutzende von Studien durchzuführen, die verschiedene Möglichkeiten der Nutzung von Elektrizität in verschiedenen Bereichen eröffneten. Der Name V. V. Petrov wird normalerweise mit der Entstehung einer neuen Beleuchtungsquelle in Verbindung gebracht, nämlich elektrisch, basierend auf der Verwendung eines von ihm entdeckten effektiv arbeitenden Lichtbogens. 1803 präsentierte V. V. Petrov die Ergebnisse seiner Forschung in dem Buch "The News of Galvanic-Voltian Experiments". Dies ist das erste in unserem Land veröffentlichte Buch über Elektrizität. Es wurde hier 1936 neu aufgelegt. In diesem Buch ist nicht nur elektrische Forschung wichtig, sondern auch die Ergebnisse der Untersuchung der Beziehung und Wechselwirkung von elektrischem Strom mit einem lebenden Organismus. Petrov zeigte, dass der menschliche Körper zur Elektrifizierung fähig ist und dass eine galvanisch-voltaische Batterie, die aus einer großen Anzahl von Elementen besteht, für den Menschen gefährlich ist; Tatsächlich sagte er die Möglichkeit voraus, Elektrizität für die Physiotherapie zu verwenden. Der Einfluss der Forschung von VV Petrov auf die Entwicklung der Elektrotechnik und Medizin ist groß. Sein Werk „News of the Galvanic-Volta Experiments“, übersetzt ins Lateinische, schmückt neben der russischen Ausgabe die Nationalbibliotheken vieler europäischer Länder. Das von V. V. Petrov geschaffene elektrophysikalische Labor ermöglichte es den Wissenschaftlern der Akademie Mitte des 19. Jahrhunderts, die Forschung auf dem Gebiet der Verwendung von Elektrizität zur Behandlung weit zu erweitern. Die Military Medical Academy hat in dieser Richtung nicht nur unter den Institutionen unseres Landes, sondern auch unter den europäischen Institutionen eine führende Position eingenommen. Es genügt, die Namen der Professoren V. P. Egorov, V. V. Lebedinsky, A. V. Lebedinsky, N. P. Khlopin, S. A. Lebedev zu erwähnen. Was hat das 19. Jahrhundert für das Studium der Elektrizität gebracht? Zunächst endete das Strommonopol der Medizin und Biologie. Galvani, Volta, Petrov legten dafür den Grundstein. Die erste Hälfte und Mitte des 19. Jahrhunderts waren geprägt von großen Entdeckungen in der Elektrotechnik. Diese Entdeckungen sind mit den Namen des Dänen Hans Oersted, der Franzosen Dominique Arago und Andre Ampère, des Deutschen Georg Ohm, des Engländers Michael Faraday, unserer Landsleute Boris Jacobi, Emil Lenz und Pavel Schilling und vieler anderer Wissenschaftler verbunden. Lassen Sie uns kurz die wichtigsten dieser Entdeckungen beschreiben, die in direktem Zusammenhang mit unserem Thema stehen. Oersted stellte als erster die vollständige Beziehung zwischen elektrischen und magnetischen Phänomenen her. Beim Experimentieren mit galvanischer Elektrizität (wie damals elektrische Phänomene genannt wurden, die von elektrochemischen Stromquellen verursacht wurden, im Gegensatz zu den Phänomenen, die von einer elektrostatischen Maschine verursacht wurden), entdeckte Oersted Abweichungen der Nadel eines magnetischen Kompasses, der sich in der Nähe einer elektrischen Stromquelle (galvanische Batterie) befand ) im Moment des Kurzschlusses und Unterbrechung des Stromkreises. Er fand heraus, dass diese Abweichung vom Standort des Magnetkompasses abhängt. Oersteds großes Verdienst besteht darin, dass er selbst die Bedeutung des von ihm entdeckten Phänomens zu schätzen wusste. Scheinbar unerschütterlich für mehr als zweihundert Jahre brachen Ideen, die auf den Arbeiten von Gilbert über die Unabhängigkeit magnetischer und elektrischer Phänomene basierten, zusammen. Oersted erhielt zuverlässiges experimentelles Material, auf dessen Grundlage er schreibt, und veröffentlicht dann das Buch "Experiments Relating to the Action of Electric Conflict on a Magnetic Needle". Kurz formuliert er seine Leistung wie folgt: „Galvanische Elektrizität, die von Norden nach Süden über eine frei schwebende Magnetnadel geht, lenkt ihr nördliches Ende nach Osten ab, und indem sie in derselben Richtung unter der Nadel hindurchgeht, lenkt sie sie nach Westen ab. " Der französische Physiker André Ampère enthüllte klar und tiefgehend die Bedeutung von Oersteds Experiment, das der erste zuverlässige Beweis für die Beziehung zwischen Magnetismus und Elektrizität ist. Ampère war ein sehr vielseitiger Wissenschaftler, ausgezeichnet in Mathematik, ein Liebhaber von Chemie, Botanik und alter Literatur. Er war ein großer Popularisierer wissenschaftlicher Entdeckungen. Amperes Verdienste auf dem Gebiet der Physik lassen sich wie folgt formulieren: Er schuf einen neuen Abschnitt in der Lehre von der Elektrizität - der Elektrodynamik, der alle Erscheinungsformen der sich bewegenden Elektrizität abdeckt. Ampères Quelle für bewegliche elektrische Ladungen war eine galvanische Batterie. Als er den Stromkreis schloss, erhielt er die Bewegung elektrischer Ladungen. Ampere zeigte, dass elektrische Ladungen im Ruhezustand (statische Elektrizität) nicht auf eine Magnetnadel einwirken - sie lenken sie nicht ab. Modern ausgedrückt konnte Ampère die Bedeutung von Transienten (Einschalten eines Stromkreises) aufzeigen. Michael Faraday vervollständigt die Entdeckungen von Oersted und Ampere - schafft eine kohärente logische Doktrin der Elektrodynamik. Gleichzeitig besitzt er eine Reihe unabhängiger bedeutender Entdeckungen, die zweifellos einen wichtigen Einfluss auf die Verwendung von Elektrizität und Magnetismus in Medizin und Biologie hatten. Michael Faraday war kein Mathematiker wie Ampère, er verwendete in seinen zahlreichen Veröffentlichungen keinen einzigen analytischen Ausdruck. Das Talent eines gewissenhaften und fleißigen Experimentators ermöglichte es Faraday, den Mangel an mathematischer Analyse auszugleichen. Faraday entdeckt das Induktionsgesetz. Wie er selbst sagte: "Ich habe einen Weg gefunden, Elektrizität in Magnetismus umzuwandeln und umgekehrt." Er entdeckt die Selbstinduktion. Der Abschluss von Faradays größter Forschung ist die Entdeckung der Gesetze des Durchgangs von elektrischem Strom durch leitfähige Flüssigkeiten und der chemischen Zersetzung der letzteren, die unter dem Einfluss von elektrischem Strom auftritt (das Phänomen der Elektrolyse). Faraday formuliert das Grundgesetz so: „Die Menge einer Substanz, die sich auf in eine Flüssigkeit eingetauchten leitfähigen Platten (Elektroden) befindet, hängt von der Stärke des Stroms und von der Zeit seines Durchgangs ab: je größer die Stromstärke und desto länger sie vergeht, desto mehr Substanz wird in die Lösung abgegeben" . Russland erwies sich als eines der Länder, in denen die Entdeckungen von Oersted, Arago, Ampere und vor allem Faraday eine direkte Entwicklung und praktische Anwendung fanden. Boris Jacobi baut mit den Erkenntnissen der Elektrodynamik das erste Schiff mit Elektromotor. Emil Lenz besitzt eine Reihe von Werken von großem praktischem Interesse auf verschiedenen Gebieten der Elektrotechnik und Physik. Sein Name wird normalerweise mit der Entdeckung des Gesetzes des thermischen Äquivalents elektrischer Energie, dem so genannten Joule-Lenz-Gesetz, in Verbindung gebracht. Außerdem erließ Lenz ein nach ihm benanntes Gesetz. Damit endet die Zeit der Schaffung der Grundlagen der Elektrodynamik. 1 Der Einsatz von Elektrizität in Medizin und Biologie im 19. Jahrhundert P. N. Yablochkov legt zwei Kohlen parallel, getrennt durch ein schmelzendes Schmiermittel, und erzeugt eine elektrische Kerze - eine einfache elektrische Lichtquelle, die einen Raum mehrere Stunden lang beleuchten kann. Die Yablochkov-Kerze hielt drei oder vier Jahre und fand in fast allen Ländern der Welt Anwendung. Sie wurde durch eine langlebigere Glühlampe ersetzt. Überall entstehen elektrische Generatoren, und auch Batterien sind weit verbreitet. Die Einsatzgebiete von Strom nehmen zu. Auch der von M. Faraday initiierte Einsatz von Elektrizität in der Chemie wird immer beliebter. Die Bewegung eines Stoffes – die Bewegung von Ladungsträgern – fand eine ihrer ersten Anwendungen in der Medizin, um die entsprechenden Arzneistoffe in den menschlichen Körper einzubringen. Das Wesentliche der Methode ist wie folgt: Gaze oder ein anderes Gewebe wird mit der gewünschten medizinischen Verbindung imprägniert, die als Dichtung zwischen den Elektroden und dem menschlichen Körper dient; es befindet sich an den zu behandelnden Körperstellen. Die Elektroden sind mit einer Gleichstromquelle verbunden. Die erstmals in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts angewandte Methode der Verabreichung von Arzneistoffen ist bis heute weit verbreitet. Sie wird Elektrophorese oder Iontophorese genannt. Der Leser kann sich in Kapitel 5 über die praktische Anwendung der Elektrophorese informieren. Eine weitere Entdeckung von großer Bedeutung für die praktische Medizin folgte auf dem Gebiet der Elektrotechnik. Am 22. August 1879 berichtete der englische Wissenschaftler Crookes über seine Forschungen zu Kathodenstrahlen, über die damals Folgendes bekannt wurde: Wenn ein Hochspannungsstrom durch eine Röhre mit einem sehr verdünnten Gas geleitet wird, entweicht ein Strom von Partikeln aus der Kathode und rast mit enormer Geschwindigkeit. 2. Diese Teilchen bewegen sich streng geradlinig. 3. Diese Strahlungsenergie kann eine mechanische Wirkung hervorrufen. Zum Beispiel, um einen kleinen Drehteller zu drehen, der in seinem Weg platziert ist. 4. Strahlungsenergie wird durch einen Magneten abgelenkt. 5. An Orten, wo strahlende Materie auftrifft, entwickelt sich Wärme. Wird der Kathode die Form eines Hohlspiegels gegeben, so können im Brennpunkt dieses Spiegels auch hochschmelzende Legierungen, wie beispielsweise eine Legierung aus Iridium und Platin, aufgeschmolzen werden. 6. Kathodenstrahlen - der Fluss materieller Körper ist kleiner als ein Atom, nämlich Partikel negativer Elektrizität. Dies sind die ersten Schritte in Erwartung einer großen Neuentdeckung von Wilhelm Conrad Roentgen. Röntgen entdeckte eine grundlegend andere Strahlungsquelle, die er Röntgenstrahlen (X-Ray) nannte. Später wurden diese Strahlen Röntgenstrahlen genannt. Röntgens Botschaft erregte Aufsehen. In allen Ländern begannen viele Laboratorien, Röntgens Aufbau zu reproduzieren, seine Forschung zu wiederholen und weiterzuentwickeln. Diese Entdeckung weckte besonderes Interesse bei Ärzten. Physikalische Laboratorien, in denen die von Röntgen zum Empfangen von Röntgenstrahlen verwendeten Geräte hergestellt wurden, wurden von Ärzten und ihren Patienten angegriffen, die vermuteten, dass sie Nadeln, Metallknöpfe usw. in ihren Körpern verschluckt hatten.Die Geschichte der Medizin hatte eine solche Geschwindigkeit nicht gekannt praktische Umsetzung von Entdeckungen in der Elektrizität, wie es mit dem neuen Diagnosewerkzeug - Röntgenstrahlen - geschehen ist. Interessiert an Röntgenstrahlen sofort und in Russland. Es gab noch keine offiziellen wissenschaftlichen Veröffentlichungen, Rezensionen dazu, genaue Daten über die Ausrüstung, nur eine kurze Nachricht über den Bericht von Roentgen erschien, und in der Nähe von St. Petersburg, in Kronstadt, beginnt der Erfinder des Radios Alexander Stepanovich Popov bereits mit der Erstellung erstes Haushaltsröntgengerät. Darüber ist wenig bekannt. Über die Rolle von A. S. Popov bei der Entwicklung der ersten Haushaltsröntgengeräte wurde ihre Implementierung vielleicht erstmals aus dem Buch von F. Veitkov bekannt. Es wurde sehr erfolgreich von der Tochter des Erfinders Ekaterina Alexandrovna Kyandskaya-Popova ergänzt, die zusammen mit V. Tomat den Artikel "Erfinder von Radio und Röntgen" in der Zeitschrift "Science and Life" (1971, Nr. 8) veröffentlichte. Neue Fortschritte in der Elektrotechnik haben die Möglichkeiten zum Studium der "tierischen" Elektrizität entsprechend erweitert. Matteuchi bewies mit dem damals entwickelten Galvanometer, dass während der Lebensdauer eines Muskels ein elektrisches Potential entsteht. Er schnitt den Muskel über die Fasern, verband ihn mit einem der Pole des Galvanometers und verband die Längsfläche des Muskels mit dem anderen Pol und erhielt ein Potential im Bereich von 10–80 mV. Der Wert des Potentials wird durch die Art der Muskeln bestimmt. Laut Matteuchi fließt "Biotok" von der Längsfläche zum Querschnitt und der Querschnitt ist elektronegativ. Diese merkwürdige Tatsache wurde durch Experimente an verschiedenen Tieren bestätigt - Schildkröten, Kaninchen, Ratten und Vögeln, die von einer Reihe von Forschern durchgeführt wurden, von denen die deutschen Physiologen Dubois-Reymond, Herman und unser Landsmann V. Yu Chagovets hervorzuheben sind. Peltier veröffentlichte 1834 eine Arbeit, die die Ergebnisse einer Studie über die Wechselwirkung von Biopotentialen mit einem Gleichstrom, der durch lebendes Gewebe fließt, umriss. Es stellte sich heraus, dass sich in diesem Fall die Polarität der Biopotentiale ändert. Amplituden ändern sich ebenfalls. Gleichzeitig wurden auch Veränderungen der physiologischen Funktionen beobachtet. In den Labors von Physiologen, Biologen und Medizinern tauchen elektrische Messgeräte mit ausreichender Empfindlichkeit und angemessenen Messgrenzen auf. Es entsteht ein großes und vielseitiges Versuchsmaterial. Damit endet die Vorgeschichte der Verwendung von Elektrizität in der Medizin und das Studium der „tierischen“ Elektrizität. Das Aufkommen physikalischer Methoden, die primäre Bioinformationen liefern, die moderne Entwicklung elektrischer Messgeräte, Informationstheorie, Autometrie und Telemetrie, die Integration von Messungen – das markiert eine neue historische Etappe in den wissenschaftlichen, technischen und biomedizinischen Bereichen der Elektrizitätsnutzung. 2 Geschichte der Strahlentherapie und Diagnose Ende des 19. Jahrhunderts wurden sehr wichtige Entdeckungen gemacht. Zum ersten Mal konnte eine Person mit eigenen Augen etwas sehen, das sich hinter einer für sichtbares Licht undurchsichtigen Barriere versteckte. Konrad Röntgen entdeckte die sogenannten Röntgenstrahlen, die optisch undurchsichtige Barrieren durchdringen und Schattenbilder von dahinter verborgenen Objekten erzeugen konnten. Auch das Phänomen der Radioaktivität wurde entdeckt. Bereits im 20. Jahrhundert, 1905, wies Eindhoven die elektrische Aktivität des Herzens nach. Von diesem Moment an begann sich die Elektrokardiographie zu entwickeln. Die Ärzte erhielten immer mehr Informationen über den Zustand der inneren Organe des Patienten, die sie ohne die entsprechenden Geräte, die von Ingenieuren auf der Grundlage der Entdeckungen der Physiker entwickelt wurden, nicht beobachten konnten. Schließlich bekamen die Ärzte die Möglichkeit, die Funktion der inneren Organe zu beobachten. Zu Beginn des Zweiten Weltkriegs kamen die führenden Physiker des Planeten noch vor dem Erscheinen von Informationen über die Spaltung schwerer Atome und die kolossale Freisetzung von Energie in diesem Fall zu dem Schluss, dass es möglich sei, künstliche Radioaktivität zu erzeugen Isotope. Die Anzahl radioaktiver Isotope ist nicht auf natürlich bekannte radioaktive Elemente beschränkt. Sie sind für alle chemischen Elemente des Periodensystems bekannt. Wissenschaftler konnten ihre chemische Geschichte zurückverfolgen, ohne den Verlauf des untersuchten Prozesses zu stören. Bereits in den zwanziger Jahren wurde versucht, mit natürlich radioaktiven Isotopen aus der Familie der Radium die Blutflussgeschwindigkeit des Menschen zu bestimmen. Aber diese Art der Forschung wurde nicht einmal für wissenschaftliche Zwecke weit verbreitet. Radioaktive Isotope fanden in den fünfziger Jahren nach der Schaffung von Kernreaktoren, in denen es ziemlich einfach war, hohe Aktivitäten künstlich radioaktiver Isotope zu erzielen, eine breitere Anwendung in der medizinischen Forschung, einschließlich der diagnostischen. Das bekannteste Beispiel für eine der ersten Anwendungen künstlich radioaktiver Isotope ist die Verwendung von Jodisotopen für die Schilddrüsenforschung. Die Methode ermöglichte es, die Ursache von Schilddrüsenerkrankungen (Kropf) für bestimmte Wohngebiete zu verstehen. Es wurde ein Zusammenhang zwischen dem Jodgehalt in der Nahrung und Schilddrüsenerkrankungen nachgewiesen. Als Ergebnis dieser Studien konsumieren Sie und ich Speisesalz, in das bewusst inaktive Jodzusätze eingebracht werden. Um die Verteilung von Radionukliden in einem Organ zu untersuchen, wurden anfangs einzelne Szintillationsdetektoren verwendet, die das zu untersuchende Organ Punkt für Punkt, d.h. scannte es und bewegte sich entlang der Mäanderlinie über das gesamte untersuchte Organ. Eine solche Studie wurde Scannen genannt, und die dafür verwendeten Geräte wurden Scanner (Scanner) genannt. Mit der Entwicklung positionsempfindlicher Detektoren, die neben der Registrierung eines fallenden Gammaquants auch dessen Eintrittskoordinate in den Detektor ermittelten, wurde es möglich, das gesamte untersuchte Organ auf einmal zu betrachten, ohne den Detektor zu bewegen darüber. Gegenwärtig wird die Aufnahme eines Bildes der Verteilung von Radionukliden im untersuchten Organ als Szintigraphie bezeichnet. Obwohl der Begriff Szintigraphie im Allgemeinen 1955 eingeführt wurde (Andrews et al.) und sich zunächst auf das Scannen bezog. Unter den Systemen mit stationären Detektoren hat die sogenannte Gammakamera, die erstmals 1958 von Anger vorgeschlagen wurde, die weiteste Verbreitung gefunden. Die Gammakamera ermöglichte es, die Zeit der Bildaufnahme deutlich zu verkürzen und damit verbunden kurzlebigere Radionuklide einzusetzen. Die Verwendung von kurzlebigen Radionukliden reduziert die Dosis der Strahlenexposition für den Körper des Subjekts erheblich, was es ermöglichte, die Aktivität der den Patienten verabreichten Radiopharmaka zu erhöhen. Bei Verwendung von Ts-99t beträgt die Zeit zum Erhalten eines Bildes derzeit einen Bruchteil einer Sekunde. Solche kurzen Zeiten für die Aufnahme eines Einzelbildes führten zur Entstehung der dynamischen Szintigraphie, bei der während der Untersuchung eine Reihe aufeinanderfolgender Bilder des untersuchten Organs aufgenommen werden. Eine Analyse einer solchen Sequenz ermöglicht es, die Dynamik von Aktivitätsänderungen sowohl im gesamten Organ als auch in seinen einzelnen Teilen zu bestimmen, d. H. Es gibt eine Kombination aus dynamischen und szintigraphischen Untersuchungen. Mit der Entwicklung der Technik zur Gewinnung von Bildern der Verteilung von Radionukliden im untersuchten Organ stellte sich die Frage nach den Methoden zur Beurteilung der Verteilung von Radiopharmaka im untersuchten Bereich, insbesondere in der dynamischen Szintigraphie. Scanogramme wurden hauptsächlich visuell verarbeitet, was mit der Entwicklung der dynamischen Szintigraphie inakzeptabel wurde. Das Hauptproblem war die Unmöglichkeit, Kurven zu zeichnen, die die Änderung der radiopharmazeutischen Aktivität im untersuchten Organ oder in seinen einzelnen Teilen widerspiegeln. Natürlich können eine Reihe von Mängeln der resultierenden Szintigramme festgestellt werden - das Vorhandensein von statistischem Rauschen, die Unmöglichkeit, den Hintergrund der umgebenden Organe und Gewebe zu subtrahieren, die Unmöglichkeit, ein zusammenfassendes Bild in der dynamischen Szintigraphie basierend auf einer Anzahl aufeinanderfolgender Bilder zu erhalten . All dies führte zur Entstehung computergestützter digitaler Verarbeitungssysteme für Szintigramme. 1969 nutzten Jinuma et al., die Fähigkeiten eines Computers zur Verarbeitung von Szintigrammen, was es ermöglichte, zuverlässigere diagnostische Informationen und in viel größerem Umfang zu erhalten. In diesem Zusammenhang begannen sehr intensiv computergestützte Systeme zur Erfassung und Verarbeitung szintigraphischer Informationen in die Praxis der Abteilungen für Radionukliddiagnostik eingeführt zu werden. Solche Abteilungen wurden die ersten praktischen medizinischen Abteilungen, in denen Computer weit verbreitet waren. Die Entwicklung digitaler Systeme zum Sammeln und Verarbeiten szintigraphischer Informationen auf der Grundlage eines Computers legte den Grundstein für die Prinzipien und Methoden der Verarbeitung medizinischer diagnostischer Bilder, die auch bei der Verarbeitung von Bildern verwendet wurden, die mit anderen medizinischen und physikalischen Prinzipien erhalten wurden. Das gilt für Röntgenbilder, Bilder aus der Ultraschalldiagnostik und natürlich für die Computertomographie. Andererseits führte die Entwicklung von Computertomographietechniken wiederum zur Schaffung von Emissionstomographen, sowohl Einzelphotonen- als auch Positronen. Die Entwicklung von Hochtechnologien für den Einsatz radioaktiver Isotope in medizinisch-diagnostischen Studien und deren zunehmender Einsatz in der klinischen Praxis führte zur Entstehung einer eigenständigen medizinischen Disziplin der Radioisotopendiagnostik, die später nach internationaler Normung als Radionukliddiagnostik bezeichnet wurde. Wenig später tauchte das Konzept der Nuklearmedizin auf, das die Methoden des Einsatzes von Radionukliden sowohl für die Diagnose als auch für die Therapie kombinierte. Mit der Entwicklung der Radionukliddiagnostik in der Kardiologie (in entwickelten Ländern wurden bis zu 30 % der Gesamtzahl der Radionuklidstudien kardiologisch) tauchte der Begriff Nuklearkardiologie auf. Eine weitere äußerst wichtige Gruppe von Studien mit Radionukliden sind In-vitro-Studien. Bei dieser Art der Forschung werden keine Radionuklide in den Körper des Patienten eingebracht, sondern es werden Radionuklidmethoden verwendet, um die Konzentration von Hormonen, Antikörpern, Arzneimitteln und anderen klinisch wichtigen Substanzen in Blut- oder Gewebeproben zu bestimmen. Hinzu kommt, dass die moderne Biochemie, Physiologie und Molekularbiologie ohne die Methoden der radioaktiven Tracer und der Radiometrie nicht existieren kann. In unserem Land begann die Masseneinführung nuklearmedizinischer Methoden in die klinische Praxis Ende der 1950er Jahre, nachdem der Befehl des Gesundheitsministers der UdSSR (Nr. 248 vom 15. Mai 1959) zur Einrichtung von Abteilungen für Radioisotopendiagnostik erlassen worden war große onkologische Einrichtungen und den Bau von radiologischen Standardgebäuden, von denen einige noch in Betrieb sind. Eine wichtige Rolle spielte auch der Erlass des Zentralkomitees der KPdSU und des Ministerrates der UdSSR vom 14. Januar 1960 Nr. 58 „Über Maßnahmen zur weiteren Verbesserung der medizinischen Versorgung und zum Schutz der Gesundheit der Bevölkerung der UdSSR “, die eine breite Einführung radiologischer Methoden in die medizinische Praxis vorsah. Die rasante Entwicklung der Nuklearmedizin in den letzten Jahren hat zu einem Mangel an Radiologen und Ingenieuren geführt, die Spezialisten auf dem Gebiet der Radionukliddiagnostik sind. Das Ergebnis der Anwendung aller Radionuklidtechniken hängt von zwei wichtigen Punkten ab: einerseits vom Nachweissystem mit ausreichender Empfindlichkeit und Auflösung und andererseits von der radiopharmazeutischen Zubereitung, die eine akzeptable Anreicherung im gewünschten Organ oder Gewebe liefert andere Hand. Daher muss jeder Spezialist auf dem Gebiet der Nuklearmedizin über ein tiefes Verständnis der physikalischen Grundlagen von Radioaktivität und Nachweissystemen sowie über Kenntnisse der Chemie von Radiopharmaka und der Prozesse verfügen, die ihre Lokalisierung in bestimmten Organen und Geweben bestimmen. Diese Monographie ist kein einfacher Überblick über die Errungenschaften auf dem Gebiet der Radionukliddiagnostik. Es präsentiert viel Originalmaterial, das das Ergebnis der Forschung seiner Autoren ist. Langjährige Erfahrung der gemeinsamen Arbeit des Entwicklerteams der Abteilung für radiologische Geräte der CJSC "VNIIMP-VITA", des Krebszentrums der Russischen Akademie der Medizinischen Wissenschaften, des Forschungs- und Produktionskomplexes für Kardiologie des Gesundheitsministeriums der Russische Föderation, das Forschungsinstitut für Kardiologie des Tomsker Wissenschaftszentrums der Russischen Akademie der Medizinischen Wissenschaften, der Verband der Medizinischen Physiker Russlands ermöglichten es, theoretische Fragen der Radionuklidbildgebung, die praktische Umsetzung solcher Techniken und die Gewinnung der informativsten zu betrachten diagnostische Ergebnisse für die klinische Praxis. Die Entwicklung der Medizintechnik auf dem Gebiet der Radionukliddiagnostik ist untrennbar mit dem Namen von Sergei Dmitrievich Kalashnikov verbunden, der viele Jahre in dieser Richtung am All-Union Scientific Research Institute of Medical Instrumentation gearbeitet und die Erstellung des ersten russischen Tomographen überwacht hat Gammakamera GKS-301. 5. Eine kurze Geschichte der Ultraschalltherapie Die Entwicklung der Ultraschalltechnologie begann während des Ersten Weltkriegs. Damals, im Jahr 1914, entdeckte der herausragende französische Experimentalphysiker Paul Langevin beim Testen eines neuen Ultraschallsenders in einem großen Laboraquarium, dass die Fische, wenn sie Ultraschall ausgesetzt waren, unruhig wurden, herumfegten und sich dann beruhigten, aber nach einer Weile sie begannen zu sterben. So wurde zufällig das erste Experiment durchgeführt, von dem aus die Untersuchung der biologischen Wirkung von Ultraschall begann. Ende der 20er Jahre des 20. Jahrhunderts. Es wurden erste Versuche unternommen, Ultraschall in der Medizin einzusetzen. Und schon 1928 setzten deutsche Ärzte Ultraschall ein, um Ohrenleiden beim Menschen zu behandeln. 1934 führte der sowjetische HNO-Arzt E.I. Anokhrienko führte die Ultraschallmethode in die therapeutische Praxis ein und führte als erster weltweit eine kombinierte Behandlung mit Ultraschall und elektrischem Strom durch. Bald wurde Ultraschall in der Physiotherapie weit verbreitet und erlangte schnell Berühmtheit als ein sehr wirksames Instrument. Vor der Anwendung von Ultraschall zur Behandlung menschlicher Krankheiten wurde seine Wirkung sorgfältig an Tieren getestet, aber neue Methoden gelangten erst in die praktische Veterinärmedizin, nachdem sie in der Medizin weit verbreitet waren. Die ersten Ultraschallgeräte waren sehr teuer. Der Preis spielt natürlich keine Rolle, wenn es um die Gesundheit der Menschen geht, aber in der landwirtschaftlichen Produktion muss dies berücksichtigt werden, da es nicht unrentabel sein sollte. Die ersten Ultraschall-Behandlungsmethoden basierten auf rein empirischen Beobachtungen, parallel zur Entwicklung der Ultraschall-Physiotherapie wurden jedoch Studien zu den Mechanismen der biologischen Wirkung von Ultraschall entwickelt. Ihre Ergebnisse ermöglichten Anpassungen in der Ultraschallpraxis. In den 1940-1950er Jahren wurde beispielsweise angenommen, dass Ultraschall mit einer Intensität von bis zu 5 ... 6 W / cm² oder sogar bis zu 10 W / cm² für therapeutische Zwecke wirksam ist. Bald jedoch begannen die Intensitäten des in Medizin und Veterinärmedizin verwendeten Ultraschalls zu sinken. Also in den 60er Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts. Die maximale Intensität des von Physiotherapiegeräten erzeugten Ultraschalls ist auf 2...3 W/cm² gesunken, und derzeit hergestellte Geräte geben Ultraschall mit einer Intensität von nicht mehr als 1 W/cm² ab. Aber heute wird in der medizinischen und veterinärmedizinischen Physiotherapie am häufigsten Ultraschall mit einer Intensität von 0,05-0,5 W / cm² verwendet. Fazit Natürlich konnte ich die Entwicklungsgeschichte der medizinischen Physik nicht vollständig abdecken, da ich sonst jede physikalische Entdeckung im Detail erzählen müsste. Trotzdem habe ich die Hauptstadien in der Entwicklung von Honig angegeben. Physiker: Ihre Ursprünge liegen nicht im 20. Jahrhundert, wie viele glauben, sondern viel früher, in der Antike. Heute werden uns die Entdeckungen von damals als Kleinigkeiten erscheinen, aber tatsächlich war es für diese Zeit ein unbestrittener Durchbruch in der Entwicklung. Es ist schwierig, den Beitrag der Physiker zur Entwicklung der Medizin zu überschätzen. Nehmen Sie Leonardo da Vinci, der die Mechanik der Gelenkbewegungen beschrieb. Wenn Sie seine Forschungen objektiv betrachten, können Sie verstehen, dass die moderne Wissenschaft der Gelenke die überwiegende Mehrheit seiner Arbeiten umfasst. Oder Harvey, der erstmals die Schließung des Blutkreislaufs bewies. Daher scheint es mir, dass wir den Beitrag der Physiker zur Entwicklung der Medizin wertschätzen sollten. Verzeichnis der verwendeten Literatur 1. "Grundlagen der Wechselwirkung von Ultraschall mit biologischen Objekten." Ultraschall in Medizin, Veterinärmedizin und experimenteller Biologie. (Autoren: Akopyan V.B., Ershov Yu.A., herausgegeben von Shchukin S.I., 2005) Geräte und Methoden der Radionukliddiagnostik in der Medizin. Kalantarov K.D., Kalaschnikow S.D., Kostylev V.A. und andere, Hrsg. Viktorova V.A. Charlamow I. F. Pädagogik. - M.: Gardariki, 1999. - 520 s; Seite 391 Elektrizität und Mensch; Manoilov V. E. ; Energoatomizdat 1998, S. 75-92 Tscherednichenko T.V. Musik in der Kulturgeschichte. - Dolgoprudny: Allegro-press, 1994. S. 200 Everyday Life of Ancient Rome Through the Lens of Pleasure, Jean-Noel Robber, The Young Guard, 2006, S. 61 Plato. Dialoge; Thought, 1986, S. 693 Descartes R. Werke: In 2 Bänden - Bd. 1. - M .: Thought, 1989. Pp. 280, 278 Plato. Dialoge - Timäus; Thought, 1986, S. 1085 Leonardo da Vinci. Ausgewählte Werke. In 2 Bänden T.1. / Nachdruck aus der Hrsg. 1935 - M.: Ladomir, 1995. Aristoteles. Werke in vier Bänden. T.1.Ed.V. F. Asmus. M.,<Мысль>, 1976, S. 444, 441 Liste der Internetquellen: Klangtherapie - Nag-Cho http://tanadug.ru/tibetan-medicine/healing/sound-healing (Behandlungsdatum 18.09.12) Geschichte der Phototherapie - http://www.argo-shop.com.ua/article-172.html (abgerufen am 21.09.12) Brandbehandlung - http://newagejournal.info/lechenie-ognem-ili-moksaterapia/ (abgerufen am 21.09.12) Orientalische Medizin - (Zugriffsdatum 22.09.12)://arenda-ceragem.narod2.ru/eto_nuzhno_znat/vostochnaya_meditsina_vse_luchshee_lyudyam
Der Beginn des 21. Jahrhunderts war geprägt von vielen Entdeckungen auf dem Gebiet der Medizin, über die vor 10-20 Jahren in Science-Fiction-Romanen geschrieben wurde und von denen Patienten selbst nur träumen konnten. Und obwohl viele dieser Entdeckungen auf einen langen Weg der Einführung in die klinische Praxis warten, gehören sie nicht mehr in die Kategorie der konzeptionellen Entwicklungen, sondern sind tatsächlich funktionierende Geräte, wenn auch noch nicht weit verbreitet in der medizinischen Praxis.
1. Kunstherz AbioCor
Im Juli 2001 gelang es einer Gruppe von Chirurgen aus Louisville, Kentucky, einem Patienten ein künstliches Herz der neuen Generation zu implantieren. Das Gerät mit dem Namen AbioCor wurde einem Mann implantiert, der an Herzinsuffizienz litt. Das künstliche Herz wurde von Abiomed, Inc. entwickelt. Obwohl bereits ähnliche Geräte verwendet wurden, ist das AbioCor das fortschrittlichste seiner Art.
In früheren Versionen musste der Patient über Schläuche und Drähte, die durch die Haut implantiert wurden, an einer riesigen Konsole befestigt werden. Dies bedeutete, dass die Person an das Bett gekettet blieb. AbioCor hingegen existiert völlig autonom im menschlichen Körper und benötigt keine zusätzlichen Schläuche oder Kabel, die nach außen führen.
2. Bioartifizielle Leber
Die Idee, eine bioartifizielle Leber zu schaffen, kam Dr. Kenneth Matsumura, der beschloss, das Thema neu anzugehen. Der Wissenschaftler hat ein Gerät entwickelt, das von Tieren gesammelte Leberzellen verwendet. Das Gerät gilt als bioartifiziell, weil es aus biologischem und künstlichem Material besteht. Im Jahr 2001 wurde die bioartifizielle Leber vom TIME-Magazin zur Erfindung des Jahres gekürt.
3. Tablet mit einer Kamera
Mit Hilfe einer solchen Pille können Sie Krebs in den frühesten Stadien diagnostizieren. Das Gerät wurde mit dem Ziel entwickelt, qualitativ hochwertige Farbbilder auf begrenztem Raum zu erhalten. Die Kamerapille kann Anzeichen von Speiseröhrenkrebs erkennen und ist etwa so breit wie ein erwachsener Fingernagel und doppelt so lang.
4. Bionische Kontaktlinsen
Bionische Kontaktlinsen wurden von Forschern der University of Washington entwickelt. Es gelang ihnen, elastische Kontaktlinsen mit gedruckten elektronischen Schaltungen zu kombinieren. Diese Erfindung hilft dem Benutzer, die Welt zu sehen, indem computerisierte Bilder über seine eigene Sicht gelegt werden. Bionische Kontaktlinsen können den Erfindern zufolge für Chauffeure und Piloten nützlich sein und ihnen Routen, Wetterinformationen oder Fahrzeuge anzeigen. Darüber hinaus können diese Kontaktlinsen die körperlichen Indikatoren einer Person wie Cholesterinspiegel, das Vorhandensein von Bakterien und Viren überwachen. Die gesammelten Daten können per drahtloser Übertragung an einen Computer gesendet werden.
5. Bionischer Arm iLIMB
Die bionische Hand iLIMB wurde 2007 von David Gow entwickelt und war das weltweit erste künstliche Glied mit fünf individuell mechanisierten Fingern. Benutzer des Geräts können Objekte verschiedener Formen aufnehmen - zum Beispiel Henkel von Tassen. iLIMB besteht aus 3 separaten Teilen: 4 Finger, Daumen und Handfläche. Jeder der Teile enthält sein eigenes Steuerungssystem.
6. Roboterassistenten während des Betriebs
Chirurgen verwenden seit einiger Zeit Roboterarme, aber jetzt gibt es einen Roboter, der die Operation alleine durchführen kann. Eine Gruppe von Wissenschaftlern der Duke University hat den Roboter bereits getestet. Sie verwendeten es bei einem toten Truthahn (weil Truthahnfleisch eine ähnliche Textur wie menschliches Fleisch hat). Der Erfolg von Robotern wird auf 93 % geschätzt. Natürlich ist es noch zu früh, um über autonome Operationsroboter zu sprechen, aber diese Erfindung ist ein großer Schritt in diese Richtung.
7 Gedankenleser
„Gedankenlesen“ ist ein Begriff, der von Psychologen verwendet wird, um sich auf das unbewusste Erkennen und Analysieren von nonverbalen Hinweisen wie Mimik oder Kopfbewegungen zu beziehen. Solche Signale helfen Menschen, den emotionalen Zustand des anderen zu verstehen. Diese Erfindung ist die Idee von drei Wissenschaftlern des MIT Media Lab. Die Gedankenlesemaschine scannt die Gehirnsignale des Benutzers und benachrichtigt diejenigen, mit denen sie kommuniziert. Das Gerät kann verwendet werden, um mit autistischen Menschen zu arbeiten.
8. Elekta Axesse
Elekta Axesse ist ein hochmodernes Anti-Krebs-Gerät. Es wurde entwickelt, um Tumore im ganzen Körper zu behandeln – in der Wirbelsäule, Lunge, Prostata, Leber und vielen anderen. Elekta Axesse vereint mehrere Funktionalitäten. Das Gerät kann stereotaktische Radiochirurgie, stereotaktische Radiotherapie, Radiochirurgie erzeugen. Während der Behandlung haben Ärzte die Möglichkeit, ein 3D-Bild des zu behandelnden Bereichs zu betrachten.
9. Exoskelett eLEGS
Das Exoskelett eLEGS ist eine der beeindruckendsten Erfindungen des 21. Jahrhunderts. Es ist einfach zu bedienen und Patienten können es nicht nur im Krankenhaus, sondern auch zu Hause tragen. Mit dem Gerät können Sie stehen, gehen und sogar Treppen steigen. Das Exoskelett ist für Personen mit einer Körpergröße von 157 cm bis 193 cm und einem Gewicht bis 100 kg geeignet.
zehn . Augenschreiber
Dieses Gerät wurde entwickelt, um bettlägerigen Menschen bei der Kommunikation zu helfen. Das Okular ist eine gemeinsame Kreation von Forschern der Ebeling-Gruppe, der Not Impossible Foundation und des Graffiti Research Lab. Die Technologie basiert auf billigen Eye-Tracking-Brillen, die von Open-Source-Software unterstützt werden. Diese Brille ermöglicht es Menschen, die an einem neuromuskulären Syndrom leiden, durch Zeichnen oder Schreiben auf dem Bildschirm zu kommunizieren, indem Augenbewegungen erfasst und in Linien auf dem Display umgewandelt werden.
Ekaterina Martynenko
Die Physik ist eine der wichtigsten Wissenschaften, die der Mensch studiert. Seine Präsenz macht sich in allen Lebensbereichen bemerkbar, manchmal verändern Entdeckungen sogar den Lauf der Geschichte. Deshalb sind große Physiker für die Menschen so interessant und bedeutsam: Ihre Arbeit ist auch noch viele Jahrhunderte nach ihrem Tod relevant. Welche Wissenschaftler sollten zuerst bekannt sein?
André-Marie Ampère
Der französische Physiker wurde in die Familie eines Kaufmanns aus Lyon hineingeboren. Die Bibliothek der Eltern war voll von Werken führender Wissenschaftler, Schriftsteller und Philosophen. Seit seiner Kindheit las Andre gerne, was ihm half, sich ein tiefes Wissen anzueignen. Mit zwölf Jahren hatte der Junge bereits die Grundlagen der höheren Mathematik erlernt und im folgenden Jahr reichte er seine Arbeit an der Lyoner Akademie ein. Bald begann er, Privatunterricht zu geben, und ab 1802 arbeitete er als Lehrer für Physik und Chemie, zunächst in Lyon, dann an der Polytechnischen Schule von Paris. Zehn Jahre später wurde er zum Mitglied der Akademie der Wissenschaften gewählt. Die Namen großer Physiker werden oft mit den Konzepten in Verbindung gebracht, denen sie ihr Leben gewidmet haben, und Ampère ist keine Ausnahme. Er befasste sich mit den Problemen der Elektrodynamik. Die Einheit des elektrischen Stroms wird in Ampere gemessen. Außerdem war es der Wissenschaftler, der viele der heute verwendeten Begriffe einführte. Dies sind zum Beispiel die Definitionen von „Galvanometer“, „Spannung“, „elektrischer Strom“ und vielen anderen.
Robert Boyle
Viele große Physiker haben ihre Arbeit zu einer Zeit durchgeführt, als Technologie und Wissenschaft praktisch noch in den Kinderschuhen steckten, und trotzdem waren sie erfolgreich. Zum Beispiel ein gebürtiger Ire. Er war an verschiedenen physikalischen und chemischen Experimenten beteiligt und entwickelte die atomistische Theorie. 1660 gelang es ihm, das Gesetz der Volumenänderung von Gasen in Abhängigkeit vom Druck zu entdecken. Viele der Großen seiner Zeit hatten keine Ahnung von Atomen, und Boyle war nicht nur von ihrer Existenz überzeugt, sondern bildete auch mehrere damit verwandte Begriffe wie „Elemente“ oder „Primärkörperchen“. 1663 gelang es ihm, Lackmus zu erfinden, und 1680 schlug er als erster eine Methode zur Gewinnung von Phosphor aus Knochen vor. Boyle war Mitglied der Royal Society of London und hinterließ viele wissenschaftliche Werke.
Nils Bohr
Nicht selten erwiesen sich große Physiker auch auf anderen Gebieten als bedeutende Wissenschaftler. Zum Beispiel war Niels Bohr auch Chemiker. Niels Bohr, Mitglied der Königlich Dänischen Gesellschaft der Wissenschaften und führender Wissenschaftler des 20. Jahrhunderts, wurde in Kopenhagen geboren, wo er auch seine Hochschulausbildung erhielt. Einige Zeit arbeitete er mit den englischen Physikern Thomson und Rutherford zusammen. Bohrs wissenschaftliche Arbeit wurde zur Grundlage für die Schaffung der Quantentheorie. Viele große Physiker arbeiteten später in den ursprünglich von Niels geschaffenen Richtungen, zum Beispiel in einigen Bereichen der theoretischen Physik und Chemie. Nur wenige wissen es, aber er war auch der erste Wissenschaftler, der die Grundlagen des Periodensystems der Elemente legte. In den 1930ern machte viele wichtige Entdeckungen in der Atomtheorie. Für seine Leistungen wurde er mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet.
Max Geboren
Viele große Physiker kamen aus Deutschland. Max Born beispielsweise wurde in Breslau als Sohn eines Professors und einer Pianistin geboren. Von Kindheit an liebte er Physik und Mathematik und trat in die Universität Göttingen ein, um sie zu studieren. 1907 verteidigte Max Born seine Dissertation über die Stabilität elastischer Körper. Wie andere große Physiker der damaligen Zeit, wie Niels Bohr, arbeitete Max mit Cambridge-Spezialisten zusammen, insbesondere mit Thomson. Auch Born ließ sich von Einsteins Ideen inspirieren. Max beschäftigte sich mit der Erforschung von Kristallen und entwickelte mehrere analytische Theorien. Darüber hinaus schuf Born die mathematische Grundlage der Quantentheorie. Wie andere Physiker wollte der Antimilitarist Born den Großen Vaterländischen Krieg kategorisch nicht und musste in den Jahren der Kämpfe emigrieren. Anschließend wird er die Entwicklung von Atomwaffen anprangern. Für all seine Leistungen erhielt Max Born den Nobelpreis und wurde auch in viele wissenschaftliche Akademien aufgenommen.
Galileo Galilei
Einige große Physiker und ihre Entdeckungen sind mit dem Bereich der Astronomie und Naturwissenschaften verbunden. Zum Beispiel Galileo, ein italienischer Wissenschaftler. Während seines Medizinstudiums an der Universität Pisa lernte er die Physik von Aristoteles kennen und begann, die antiken Mathematiker zu lesen. Fasziniert von diesen Wissenschaften brach er die Schule ab und begann, „Little Scales“ zu komponieren – ein Werk, das dabei half, die Masse von Metalllegierungen zu bestimmen und die Schwerpunkte der Figuren zu beschreiben. Galileo wurde unter italienischen Mathematikern berühmt und erhielt einen Lehrstuhl in Pisa. Nach einiger Zeit wurde er Hofphilosoph des Herzogs von Medici. In seinen Arbeiten beschäftigte er sich mit den Prinzipien des Gleichgewichts, der Dynamik, des Fallens und der Bewegung von Körpern sowie der Festigkeit von Materialien. 1609 baute er das erste Teleskop mit dreifacher Vergrößerung und dann mit einer zweiunddreißigfachen. Seine Beobachtungen lieferten Informationen über die Oberfläche des Mondes und die Größe der Sterne. Galileo entdeckte die Jupitermonde. Seine Entdeckungen sorgten für Furore im wissenschaftlichen Bereich. Der große Physiker Galileo wurde von der Kirche nicht allzu gut angenommen, und dies bestimmte die Einstellung ihm gegenüber in der Gesellschaft. Er arbeitete jedoch weiter, was der Grund für die Denunziation der Inquisition war. Er musste seine Lehren aufgeben. Trotzdem wurden einige Jahre später Abhandlungen über die Rotation der Erde um die Sonne veröffentlicht, die auf der Grundlage der Ideen von Copernicus erstellt wurden: mit der Erklärung, dass dies nur eine Hypothese ist. Damit blieb der wichtigste Beitrag des Wissenschaftlers für die Gesellschaft erhalten.
Isaac Newton
Die Erfindungen und Sprüche großer Physiker werden oft zu einer Art Metapher, aber die Legende vom Apfel und dem Gesetz der Schwerkraft ist die berühmteste. Jeder kennt den Helden dieser Geschichte, nach der er das Gesetz der Schwerkraft entdeckt hat. Darüber hinaus entwickelte der Wissenschaftler die Integral- und Differentialrechnung, wurde zum Erfinder des Spiegelteleskops und verfasste viele grundlegende Werke zur Optik. Moderne Physiker betrachten ihn als den Schöpfer der klassischen Wissenschaft. Newton wurde in eine arme Familie hineingeboren, studierte an einer einfachen Schule und dann in Cambridge, während er parallel als Diener arbeitete, um sein Studium zu finanzieren. Schon in den Anfangsjahren hatte er Ideen, die in Zukunft die Grundlage für die Erfindung von Rechensystemen und die Entdeckung des Gravitationsgesetzes bilden werden. 1669 wurde er Dozent an der Fakultät und 1672 Mitglied der Royal Society of London. 1687 erschien das wichtigste Werk mit dem Titel „Anfänge“. Für unschätzbare Leistungen im Jahr 1705 wurde Newton der Adel verliehen.
Christian Huygens
Wie viele andere großartige Menschen waren Physiker oft auf verschiedenen Gebieten talentiert. Zum Beispiel Christian Huygens, gebürtiger Den Haag. Sein Vater war Diplomat, Wissenschaftler und Schriftsteller, sein Sohn erhielt eine hervorragende Ausbildung im juristischen Bereich, interessierte sich jedoch für Mathematik. Außerdem sprach Christian hervorragend Latein, konnte tanzen und reiten, musizierte auf Laute und Cembalo. Als Kind hat er es geschafft, selbstständig zu bauen und daran zu arbeiten. Während seiner Studienzeit korrespondierte Huygens mit dem Pariser Mathematiker Mersenne, was den jungen Mann stark beeinflusste. Bereits 1651 veröffentlichte er ein Werk über die Quadratur von Kreis, Ellipse und Hyperbel. Seine Arbeit verschaffte ihm einen Ruf als exzellenter Mathematiker. Dann interessierte er sich für Physik, schrieb mehrere Arbeiten über kollidierende Körper, die die Ideen seiner Zeitgenossen ernsthaft beeinflussten. Darüber hinaus leistete er Beiträge zur Optik, entwarf ein Teleskop und schrieb sogar eine Arbeit über Glücksspielberechnungen im Zusammenhang mit der Wahrscheinlichkeitstheorie. All dies macht ihn zu einer herausragenden Figur der Wissenschaftsgeschichte.
James Maxwell
Große Physiker und ihre Entdeckungen verdienen jedes Interesse. Damit erzielte James-Clerk Maxwell beeindruckende Ergebnisse, mit denen sich jeder vertraut machen sollte. Er wurde zum Begründer der Theorien der Elektrodynamik. Der Wissenschaftler stammt aus einer Adelsfamilie und wurde an den Universitäten von Edinburgh und Cambridge ausgebildet. Für seine Verdienste wurde er in die Royal Society of London aufgenommen. Maxwell eröffnete das Cavendish Laboratory, das mit der neuesten Technologie zur Durchführung physikalischer Experimente ausgestattet war. Im Laufe seiner Arbeit beschäftigte sich Maxwell mit Elektromagnetismus, der kinetischen Theorie der Gase, Fragen des Farbensehens und der Optik. Er zeigte sich auch als Astronom: Er war es, der feststellte, dass sie stabil sind und aus nicht verwandten Teilchen bestehen. Er studierte auch Dynamik und Elektrizität und hatte einen ernsthaften Einfluss auf Faraday. Umfassende Abhandlungen zu vielen physikalischen Phänomenen werden in der wissenschaftlichen Gemeinschaft immer noch als relevant und gefragt angesehen, was Maxwell zu einem der größten Spezialisten auf diesem Gebiet macht.
Albert Einstein
Der angehende Wissenschaftler wurde in Deutschland geboren. Seit seiner Kindheit liebte Einstein Mathematik, Philosophie und las gerne populärwissenschaftliche Bücher. Zur Ausbildung ging Albert zum Institute of Technology, wo er seine Lieblingswissenschaft studierte. 1902 wurde er Angestellter des Patentamtes. Während seiner langjährigen Tätigkeit dort wird er mehrere erfolgreiche wissenschaftliche Arbeiten veröffentlichen. Seine ersten Arbeiten sind mit Thermodynamik und der Wechselwirkung zwischen Molekülen verbunden. 1905 wurde eine der Arbeiten als Dissertation angenommen, und Einstein wurde Doktor der Naturwissenschaften. Albert besaß viele revolutionäre Ideen über die Energie von Elektronen, die Natur des Lichts und den photoelektrischen Effekt. Die wichtigste war die Relativitätstheorie. Einsteins Schlussfolgerungen haben die Vorstellungen der Menschheit über Zeit und Raum verändert. Absolut verdient wurde er mit dem Nobelpreis ausgezeichnet und in der wissenschaftlichen Welt anerkannt.
In der Mitte des neunzehnten Jahrhunderts gab es viele erstaunliche Entdeckungen. So überraschend es auch klingen mag, ein großer Teil dieser Entdeckungen wurde in einem Traum gemacht. Daher sind hier selbst Skeptiker ratlos und finden es schwierig, etwas zu sagen, um die Existenz visionärer oder prophetischer Träume zu widerlegen. Viele Wissenschaftler haben dieses Phänomen untersucht. Der deutsche Physiker, Arzt, Physiologe und Psychologe Hermann Helmoltz kam in seiner Forschung zu dem Schluss, dass ein Mensch auf der Suche nach Wahrheit Wissen ansammelt, dann analysiert und versteht er die erhaltenen Informationen, und danach kommt die wichtigste Phase - Einsicht, die so kommt oft im traum vor. Auf diese Weise gelangten viele bahnbrechende Wissenschaftler zu Erkenntnissen. Jetzt geben wir Ihnen die Möglichkeit, einige der Entdeckungen kennenzulernen, die in einem Traum gemacht wurden.
Französischer Philosoph, Mathematiker, Mechaniker, Physiker und Physiologe René Descartes Sein ganzes Leben lang behauptete er, dass es nichts Geheimnisvolles auf der Welt gibt, das nicht verstanden werden könnte. Es gab jedoch immer noch ein unerklärliches Phänomen in seinem Leben. Dieses Phänomen waren prophetische Träume, die er im Alter von dreiundzwanzig Jahren hatte und die ihm halfen, eine Reihe von Entdeckungen auf verschiedenen Gebieten der Wissenschaft zu machen. In der Nacht vom 10. auf den 11. November 1619 sah Descartes drei prophetische Träume. Der erste Traum handelte davon, wie ein starker Wirbelsturm ihn aus den Mauern der Kirche und des Kollegiums reißt und ihn in Richtung einer Zuflucht trägt, wo er weder den Wind noch andere Naturgewalten mehr fürchtet. Im zweiten Traum beobachtet er einen mächtigen Sturm und versteht, dass er sofort nachlässt und ihm keinen Schaden zufügen kann, sobald es ihm gelingt, die Ursache für die Entstehung dieses Hurrikans zu berücksichtigen. Und im dritten Traum liest Descartes ein lateinisches Gedicht, das mit den Worten „Welchen Weg soll ich dem Lebensweg folgen?“ beginnt. Als Descartes aufwachte, erkannte er, dass er den Schlüssel zur wahren Grundlage aller Wissenschaften entdeckt hatte.
Dänischer theoretischer Physiker, einer der Begründer der modernen Physik Nils Bohr seit seiner Schulzeit zeigte er Interesse an Physik und Mathematik, und an der Universität Kopenhagen verteidigte er seine ersten Arbeiten. Aber die wichtigste Entdeckung gelang ihm in einem Traum. Lange dachte er nach einer Theorie über den Aufbau des Atoms, und eines Tages dämmerte ihm ein Traum. In diesem Traum befand sich Bor auf einem glühenden Klumpen aus feurigem Gas - der Sonne, um die sich Planeten drehten, die durch Fäden mit ihr verbunden war. Dann verfestigte sich das Gas und die "Sonne" und "Planeten" nahmen stark ab. 
Als Bohr aufwachte, erkannte er, dass dies das Modell des Atoms war, das er so lange zu entdecken versucht hatte. Die Sonne war der Kern, um den sich die Elektronen (Planeten) drehten! Diese Entdeckung wurde später zur Grundlage aller wissenschaftlichen Arbeiten Bohrs. Die Theorie legte den Grundstein für die Atomphysik, die Niels Bohr weltweite Anerkennung und den Nobelpreis einbrachte. Aber bald, während des Zweiten Weltkriegs, bedauerte Bohr etwas seine Entdeckung, die als Waffe gegen die Menschheit eingesetzt werden konnte.
Bis 1936 glaubten Ärzte, dass Nervenimpulse im Körper durch eine elektrische Welle übertragen würden. Ein Durchbruch in der Medizin war die Entdeckung Otto Löwy- Österreichisch-deutscher und amerikanischer Pharmakologe, der 1936 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin erhielt. In jungen Jahren schlug Otto erstmals vor, dass Nervenimpulse durch chemische Mediatoren übertragen werden. Da aber niemand auf den jungen Studenten hörte, blieb die Theorie außen vor. Aber im Jahr 1921, siebzehn Jahre nachdem die ursprüngliche Theorie aufgestellt worden war, am Vorabend des Ostersonntags, wachte Loewy nachts auf, wie er selbst sagt: „Kritzelte ein paar Notizen auf ein Stück dünnes Papier. Am Morgen konnte ich meine Kritzeleien nicht entziffern. In der nächsten Nacht, genau um drei Uhr, dämmerte mir wieder derselbe Gedanke. Dies war der Aufbau eines Experiments, das bestimmen sollte, ob die Hypothese der chemischen Impulsübertragung, die ich vor 17 Jahren aufgestellt habe, richtig ist. Ich stand sofort auf, ging ins Labor und baute ein einfaches Experiment am Herzen eines Frosches auf, gemäß dem Schema, das nachts auftauchte. So forschte Otto Loewy dank eines Nachttraums weiter an seiner Theorie und bewies der ganzen Welt, dass Impulse nicht durch eine elektrische Welle, sondern durch chemische Mediatoren übertragen werden.
Deutscher organischer Chemiker Friedrich August Kekuleöffentlich erklärt, dass er seine Entdeckung in der Chemie einem prophetischen Traum verdankt. Viele Jahre lang versuchte er, die molekulare Struktur von Benzol zu finden, das Bestandteil des natürlichen Öls war, aber diese Entdeckung erlag ihm nicht. Er dachte Tag und Nacht daran, das Problem zu lösen. Manchmal träumte er sogar davon, die Struktur von Benzol bereits entdeckt zu haben. Aber diese Visionen waren nur das Ergebnis der Arbeit seines überladenen Bewusstseins. Aber eines Nachts, in der Nacht des Jahres 1865, saß Kekule zu Hause am Kamin und döste leise ein. Später erzählte er selbst von seinem Traum: „Ich saß da und schrieb ein Lehrbuch, aber die Arbeit bewegte sich nicht, meine Gedanken schwebten irgendwo in der Ferne. Ich drehte meinen Stuhl zum Feuer und döste ein. Die Atome sprangen wieder vor meinen Augen. Diesmal hielten sich die kleinen Gruppen bescheiden im Hintergrund. Mein geistiges Auge konnte jetzt lange Linien ausmachen, die sich wie Schlangen winden. Aber schau! Eine der Schlangen packte ihren eigenen Schwanz und drehte sich in dieser Form wie neckend vor meinen Augen. Es war, als würde mich ein Blitz aufwecken: und dieses Mal verbrachte ich den Rest der Nacht damit, die Konsequenzen der Hypothese auszuarbeiten. Dabei fand er heraus, dass Benzol nichts anderes als ein Ring aus sechs Kohlenstoffatomen ist. Damals war diese Entdeckung eine Revolution in der Chemie.
Heute hat wahrscheinlich jeder schon einmal davon gehört, dass das berühmte Periodensystem der chemischen Elemente Dmitri Iwanowitsch Mendelejew wurde von ihm im Traum gesehen. Aber nicht jeder weiß, wie es wirklich passiert ist. Dieser Traum wurde durch die Worte eines Freundes des großen Wissenschaftlers A. A. Inostrantsev bekannt. Er sagte, dass Dmitri Iwanowitsch sehr lange daran gearbeitet habe, alle damals bekannten chemischen Elemente in einer Tabelle zu systematisieren. Er sah deutlich die Struktur des Tisches, hatte aber keine Ahnung, wie er dort so viele Elemente unterbringen sollte. Auf der Suche nach einer Lösung des Problems konnte er nicht einmal schlafen. Am dritten Tag schlief er direkt am Arbeitsplatz vor Erschöpfung ein. Sofort sah er in einem Traum einen Tisch, in dem alle Elemente richtig angeordnet waren. Er wachte auf und schrieb schnell auf einen Zettel, der zur Hand war, was er sah. Wie sich später herausstellte, wurde die Tabelle unter Berücksichtigung der damals vorhandenen Daten zu chemischen Elementen fast perfekt erstellt. Dmitry Ivanovich hat nur einige Anpassungen vorgenommen.
Deutscher Anatom und Physiologe, Professor an den Universitäten Derpt (Tartu) (1811) und Königsberg (1814) - Karl Friedrich Burdach legte großen Wert auf seine Träume. Durch Träume machte er eine Entdeckung über den Blutkreislauf. Er schrieb, dass ihm in einem Traum oft wissenschaftliche Vermutungen einfielen, die ihm sehr wichtig erschienen, und daraus erwachte. Solche Träume ereigneten sich meistens in den Sommermonaten. Im Wesentlichen bezogen sich diese Träume auf die Fächer, die er damals studierte. Aber manchmal träumte er von Dingen, an die er damals nicht einmal dachte. Hier ist die Geschichte von Burdakh selbst: „... im Jahr 1811, als ich noch fest an den üblichen Ansichten über den Blutkreislauf festhielt und mich nicht von den Ansichten anderer Personen zu diesem Thema beeinflussen ließ und ich selbst im Allgemeinen mit ganz anderen Dingen beschäftigt war, träumte ich, dass das Blut aus eigener Kraft fließt und das Herz zum ersten Mal in Bewegung setzt, also letzteres als Ursache der Blutbewegung zu betrachten, ist dasselbe wie den Fluss eines a zu erklären Strom durch die Wirkung einer Mühle, die er in Bewegung setzt. Durch diesen Traum wurde die Idee der Durchblutung geboren. Später, im Jahr 1837, veröffentlichte Friedrich Burdach sein Werk mit dem Titel „Anthropologie oder Betrachtung der menschlichen Natur von verschiedenen Seiten“, das Informationen über das Blut, seine Zusammensetzung und seinen Zweck, über die Organe des Blutkreislaufs, der Umwandlung und der Atmung enthielt.
Nach dem Tod eines engen Freundes starb 1920 ein kanadischer Wissenschaftler an Diabetes Frederick Grant Banting beschloss, sein Leben der Entwicklung eines Heilmittels für diese schreckliche Krankheit zu widmen. Er begann mit dem Studium der Literatur zu diesem Thema. Moses Barrons Artikel "Über die Blockade des Pankreasgangs durch Gallensteine" hat den jungen Wissenschaftler sehr beeindruckt, wodurch er einen berühmten Traum hatte. In diesem Traum verstand er, sich richtig zu verhalten. Mitten in der Nacht wachte Banting auf und schrieb das Verfahren zur Durchführung des Experiments an einem Hund auf: „Ligiere die Bauchspeicheldrüsengänge bei Hunden. Warten Sie sechs bis acht Wochen. Löschen und extrahieren." Sehr bald erweckte er das Experiment zum Leben. Die Ergebnisse des Experiments waren erstaunlich. Frederick Banting entdeckte das Hormon Insulin, das bis heute als wichtigstes Medikament in der Behandlung von Diabetes eingesetzt wird. 1923 wurde der 32-jährige Frederick Banting (zusammen mit John McLeod) als jüngster Preisträger mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin ausgezeichnet. Und zu Ehren von Banting wird an seinem Geburtstag, dem 14. November, der Weltdiabetestag gefeiert.
