Vedecké objavy vytvorili mnoho užitočných liekov, ktoré budú určite čoskoro voľne dostupné. Pozývame vás, aby ste sa zoznámili s desiatimi najúžasnejšími medicínskymi objavmi roku 2015, ktoré určite vážne prispejú k rozvoju lekárskych služieb vo veľmi blízkej budúcnosti.

Objav teixobaktínu

V roku 2014 Svetová zdravotnícka organizácia všetkých varovala, že ľudstvo vstupuje do takzvanej postantibiotickej éry. A ukázalo sa, že mala pravdu. Od roku 1987 veda a medicína nepriniesli skutočne nové typy antibiotík. Choroby však nestoja. Každý rok sa objavujú nové infekcie, ktoré sú odolnejšie voči existujúcim liekom. Stal sa skutočným svetovým problémom. V roku 2015 však vedci urobili objav, ktorý podľa nich prinesie dramatické zmeny.

Vedci objavili novú triedu antibiotík z 25 antimikrobiálnych látok, vrátane veľmi dôležitého s názvom teixobactin. Toto antibiotikum ničí mikróby tým, že blokuje ich schopnosť produkovať nové bunky. Inými slovami, mikróby pod vplyvom tohto lieku sa nemôžu časom vyvinúť a vyvinúť rezistenciu voči lieku. Teixobactin sa teraz ukázal ako vysoko účinný proti rezistentnému Staphylococcus aureus a niekoľkým baktériám, ktoré spôsobujú tuberkulózu.

Laboratórne testy teixobaktínu sa uskutočnili na myšiach. Prevažná väčšina experimentov preukázala účinnosť lieku. Skúšky na ľuďoch sa majú začať v roku 2017.

Jednou z najzaujímavejších a najsľubnejších oblastí medicíny je regenerácia tkanív. V roku 2015 pribudla do zoznamu umelo vytvorených orgánov nová položka. Lekári z University of Wisconsin sa naučili vypestovať ľudské hlasivky prakticky z ničoho.

Skupina vedcov vedená doktorom Nathanom Welhanom bioinžinierstvom vytvorila tkanivo, ktoré dokáže napodobniť prácu sliznice hlasiviek, konkrétne tkanivo, ktoré predstavujú dva laloky povrazov, ktoré vibrovaním vytvárajú ľudskú reč. Darcovské bunky, z ktorých následne vyrástli nové väzy, boli odobraté piatim dobrovoľným pacientom. V laboratóriu vedci za dva týždne vypestovali potrebné tkanivo a potom ho pridali na umelý model hrtana.

Zvuk vytvorený výslednými hlasivkami vedci označujú ako kovový a porovnávajú ho so zvukom robotického kazoo (hračky dychového hudobného nástroja). Vedci sú si však istí, že hlasivky, ktoré vytvorili v reálnych podmienkach (teda pri implantácii do živého organizmu), budú znieť takmer ako skutočné.

V jednom z najnovších experimentov na laboratórnych myšiach s ľudskou imunitou sa vedci rozhodli otestovať, či telo hlodavcov odmietne nové tkanivo. Našťastie sa tak nestalo. Dr. Welham je presvedčený, že tkanivo neodmietne ani ľudské telo.

Liek na rakovinu by mohol pomôcť pacientom s Parkinsonovou chorobou

Tisinga (alebo nilotinib) je testovaný a schválený liek bežne používaný na liečbu ľudí s príznakmi leukémie. Nová štúdia z Georgetown University Medical Center však ukazuje, že liek Tasinga môže byť veľmi silným nástrojom na kontrolu motorických symptómov u ľudí s Parkinsonovou chorobou, zlepšenie ich motorických funkcií a kontrolu nemotorických symptómov ochorenia.

Fernando Pagan, jeden z lekárov, ktorí viedli túto štúdiu, sa domnieva, že liečba nilotinibom môže byť prvou účinnou metódou svojho druhu na zníženie degradácie kognitívnych a motorických funkcií u pacientov s neurodegeneratívnymi ochoreniami, ako je Parkinsonova choroba.

Vedci podávali zvýšené dávky nilotinibu 12 dobrovoľným pacientom počas šiestich mesiacov. U všetkých 12 pacientov, ktorí dokončili túto skúšku lieku až do konca, došlo k zlepšeniu motorických funkcií. 10 z nich vykázalo výrazné zlepšenie.

Hlavným cieľom tejto štúdie bolo otestovať bezpečnosť a neškodnosť nilotinibu u ľudí. Dávka použitého lieku bola oveľa nižšia ako dávka zvyčajne podávaná pacientom s leukémiou. Napriek tomu, že liek preukázal svoju účinnosť, štúdia sa stále uskutočnila na malej skupine ľudí bez zapojenia kontrolných skupín. Preto predtým, ako sa Tasinga použije na liečbu Parkinsonovej choroby, bude potrebné vykonať niekoľko ďalších pokusov a vedeckých štúdií.

Prvá 3D tlačená truhlica na svete

Muž trpel zriedkavým typom sarkómu a lekári nemali inú možnosť. Aby sa nádor nerozšíril ďalej po tele, odborníci odstránili človeku takmer celú hrudnú kosť a kosti nahradili titánovým implantátom.

Implantáty pre veľké časti kostry sa spravidla vyrábajú z rôznych materiálov, ktoré sa môžu časom opotrebovať. Okrem toho, náhrada tak zložitého skĺbenia kostí, akými sú kosti hrudnej kosti, ktoré sú zvyčajne jedinečné v každom jednotlivom prípade, vyžadovala od lekárov starostlivé skenovanie hrudnej kosti človeka, aby navrhli implantát správnej veľkosti.

Bolo rozhodnuté použiť ako materiál pre novú hrudnú kosť zliatinu titánu. Po vykonaní vysoko presných 3D CT skenov vedci použili tlačiareň Arcam za 1,3 milióna dolárov na vytvorenie novej titánovej truhlice. Operácia na inštaláciu novej hrudnej kosti pre pacienta bola úspešná a osoba už absolvovala celý priebeh rehabilitácie.

Od kožných buniek po mozgové bunky

Vedci z kalifornského Salk Institute v La Jolla venovali minulý rok výskumu ľudského mozgu. Vyvinuli metódu premeny kožných buniek na mozgové a už našli niekoľko užitočných aplikácií pre novú technológiu.

Treba si uvedomiť, že vedci našli spôsob, ako premeniť kožné bunky na staré mozgové bunky, čo zjednodušuje ich ďalšie využitie napríklad pri výskume Alzheimerovej a Parkinsonovej choroby a ich súvislosti s dôsledkami starnutia. Historicky sa na takýto výskum používali zvieracie mozgové bunky, no vedci boli v tomto prípade limitovaní svojimi možnosťami.

Nedávno sa vedcom podarilo premeniť kmeňové bunky na mozgové bunky, ktoré sa dajú použiť na výskum. Je to však dosť namáhavý proces a výsledkom sú bunky, ktoré nie sú schopné napodobniť mozog staršieho človeka.

Keď vedci vyvinuli spôsob, ako umelo vytvárať mozgové bunky, obrátili svoje úsilie na vytvorenie neurónov, ktoré by mali schopnosť produkovať serotonín. A hoci výsledné bunky majú len nepatrný zlomok schopností ľudského mozgu, aktívne pomáhajú vedcom pri výskume a hľadaní liekov na choroby a poruchy, ako je autizmus, schizofrénia a depresia.

Antikoncepčné tabletky pre mužov

Japonskí vedci z Microbial Disease Research Institute v Osake zverejnili novú vedeckú prácu, podľa ktorej v nie príliš vzdialenej budúcnosti budeme môcť vyrábať reálne antikoncepčné tabletky pre mužov. Vedci vo svojej práci opisujú štúdie liekov "Tacrolimus" a "Cyxlosporin A".

Typicky sa tieto lieky používajú po transplantácii orgánov na potlačenie imunitného systému tela, aby neodmietlo nové tkanivo. K blokáde dochádza v dôsledku inhibície produkcie kalcineurínového enzýmu, ktorý obsahuje proteíny PPP3R2 a PPP3CC bežne sa vyskytujúce v mužskom sperme.

Vedci vo svojej štúdii na laboratórnych myšiach zistili, že akonáhle sa v organizmoch hlodavcov nevytvorí proteín PPP3CC, ich reprodukčné funkcie sa prudko znížia. To podnietilo vedcov k záveru, že nedostatočné množstvo tohto proteínu môže viesť k sterilite. Po dôkladnejšom štúdiu odborníci dospeli k záveru, že tento proteín dáva spermiám pružnosť a potrebnú silu a energiu na preniknutie cez membránu vajíčka.

Testovanie na zdravých myšiach ich objav len potvrdilo. Iba päť dní užívania liekov "Tacrolimus" a "Cyxlosporin A" viedlo k úplnej neplodnosti myší. Ich reprodukčná funkcia sa však úplne obnovila len týždeň po tom, čo prestali podávať tieto lieky. Je dôležité poznamenať, že kalcineurín nie je hormón, takže užívanie liekov v žiadnom prípade neznižuje sexuálnu túžbu a excitabilitu tela.

Napriek sľubným výsledkom bude vytvorenie skutočných mužských antikoncepčných tabletiek trvať niekoľko rokov. Asi 80 percent štúdií na myšiach nie je použiteľných na ľudské prípady. Vedci však stále dúfajú v úspech, keďže účinnosť liekov bola preukázaná. Okrem toho podobné lieky už prešli klinickými skúškami na ľuďoch a sú široko používané.

pečať DNA

Technológie 3D tlače vytvorili jedinečný nový priemysel – tlač a predaj DNA. Je pravda, že výraz „tlač“ sa tu používa skôr špecificky na komerčné účely a nemusí nevyhnutne popisovať, čo sa v tejto oblasti skutočne deje.

Výkonný riaditeľ Cambrian Genomics vysvetľuje, že tento proces najlepšie vystihuje fráza „kontrola chýb“ a nie „tlač“. Milióny kúskov DNA sú umiestnené na maličkých kovových substrátoch a skenované počítačom, ktorý vyberie vlákna, ktoré nakoniec vytvoria celé vlákno DNA. Potom sa potrebné články opatrne vyrežú laserom a umiestnia sa do novej reťaze, ktorú si klient vopred objednal.

Spoločnosti ako Cambrian veria, že v budúcnosti budú ľudia schopní vytvárať nové organizmy len pre zábavu pomocou špeciálneho počítačového hardvéru a softvéru. Samozrejme, že takéto domnienky okamžite vyvolajú spravodlivý hnev ľudí, ktorí pochybujú o etickej správnosti a praktickej užitočnosti týchto štúdií a príležitostí, ale skôr či neskôr, či už chceme alebo nie, k tomu prídeme.

Teraz je tlač DNA v oblasti medicíny málo sľubná. Výrobcovia liekov a výskumné spoločnosti patria medzi prvých zákazníkov spoločností ako Cambrian.

Vedci z Karolinska Institute vo Švédsku zašli ešte o krok ďalej a začali vytvárať rôzne figúrky z reťazcov DNA. DNA origami, ako to nazývajú, môže na prvý pohľad pôsobiť ako obyčajné rozmaznávanie, no táto technológia má aj praktický potenciál využitia. Napríklad sa môže použiť pri dodávaní liekov do tela.

Nanoboty v živom organizme

Začiatkom roka 2015 vyhrala oblasť robotiky veľké víťazstvo, keď skupina výskumníkov z Kalifornskej univerzity v San Diegu oznámila, že splnili úlohu, ktorú dostali, v živom organizme.

Laboratórne myši v tomto prípade pôsobili ako živý organizmus. Po umiestnení nanobotov do zvierat sa mikrostroje dostali do žalúdkov hlodavcov a doručili na nich umiestnený náklad, ktorým boli mikroskopické častice zlata. Do konca procedúry vedci nezaznamenali žiadne poškodenie vnútorných orgánov myší a potvrdili tak užitočnosť, bezpečnosť a účinnosť nanobotov.

Ďalšie testy ukázali, že v žalúdkoch zostáva viac častíc zlata dodaných nanobotmi ako tých, ktoré tam boli jednoducho zavedené s jedlom. To podnietilo vedcov k myšlienke, že nanoboty budú v budúcnosti schopné dopraviť potrebné lieky do tela oveľa efektívnejšie ako pri tradičnejších spôsoboch ich podávania.

Motorová reťaz malých robotov je vyrobená zo zinku. Keď príde do kontaktu s acidobázickým prostredím tela, dôjde k chemickej reakcii, ktorá vytvorí vodíkové bubliny, ktoré poháňajú nanoboty dovnútra. Po určitom čase sa nanoboty jednoducho rozpustia v kyslom prostredí žalúdka.

Hoci sa táto technológia vyvíja už takmer desať rokov, až v roku 2015 ju vedci dokázali skutočne otestovať v živom prostredí, a nie v konvenčných Petriho miskách, ako sa to už mnohokrát stalo. Nanoboty možno v budúcnosti využiť na odhaľovanie a dokonca aj liečbu rôznych ochorení vnútorných orgánov ovplyvňovaním jednotlivých buniek správnymi liekmi.

Injekčný mozgový nanoimplantát

Tím vedcov z Harvardu vyvinul implantát, ktorý sľubuje liečbu množstva neurodegeneratívnych porúch, ktoré vedú k paralýze. Implantát je elektronické zariadenie pozostávajúce z univerzálneho rámu (sieťky), ku ktorému je možné neskôr po vložení do mozgu pacienta pripojiť rôzne nanozariadenia. Vďaka implantátu bude možné sledovať nervovú aktivitu mozgu, stimulovať prácu určitých tkanív a tiež urýchliť regeneráciu neurónov.

Elektronická mriežka pozostáva z vodivých polymérových vlákien, tranzistorov alebo nanoelektród, ktoré spájajú priesečníky. Takmer celá plocha sieťky je tvorená otvormi, čo umožňuje živým bunkám vytvárať okolo nej nové spojenia.

Začiatkom roku 2016 tím vedcov z Harvardu stále testuje bezpečnosť používania takéhoto implantátu. Napríklad dvom myšiam implantovali do mozgu zariadenie pozostávajúce zo 16 elektrických komponentov. Zariadenia sa úspešne používajú na monitorovanie a stimuláciu špecifických neurónov.

Umelá výroba tetrahydrokanabinolu

Už dlhé roky sa marihuana používa v medicíne ako prostriedok proti bolesti a najmä na zlepšenie stavu pacientov s rakovinou a AIDS. V medicíne sa aktívne využíva aj syntetická náhrada marihuany, respektíve jej hlavná psychoaktívna zložka tetrahydrokanabinol (alebo THC).

Biochemici z Technickej univerzity v Dortmunde však oznámili vytvorenie nového druhu kvasiniek, ktoré produkujú THC. A čo viac, nepublikované údaje naznačujú, že tí istí vedci vytvorili iný typ kvasiniek, ktoré produkujú kanabidiol, ďalšiu psychoaktívnu zložku marihuany.

Marihuana obsahuje niekoľko molekulárnych zlúčenín, ktoré sú zaujímavé pre výskumníkov. Preto by objav účinného umelého spôsobu vytvárania týchto zložiek vo veľkých množstvách mohol byť pre medicínu veľkým prínosom. Metóda klasického pestovania rastlín a následná extrakcia potrebných molekulárnych zlúčenín je však dnes najúčinnejšou metódou. Do 30 percent suchej hmotnosti modernej marihuany môže obsahovať správnu zložku THC.

Napriek tomu sú vedci z Dortmundu presvedčení, že v budúcnosti dokážu nájsť efektívnejší a rýchlejší spôsob extrakcie THC. Doteraz boli vytvorené kvasinky znovu pestované na molekulách tej istej huby namiesto preferovanej alternatívy jednoduchých sacharidov. To všetko vedie k tomu, že s každou novou várkou kvasu klesá aj množstvo voľnej zložky THC.

V budúcnosti vedci sľubujú zefektívnenie procesu, maximalizáciu produkcie THC a rozšírenie na priemyselné využitie, čím v konečnom dôsledku vyhovujú potrebám lekárskeho výskumu a európskym regulačným orgánom hľadajúcim nové spôsoby výroby THC bez pestovania samotnej marihuany.

SPbGPMA

v dejinách medicíny

História vývoja lekárskej fyziky

Doplnil: Myznikov A.D.,

študent 1. ročníka

Prednáša: Jarman O.A.

St. Petersburg

Úvod

Zrod lekárskej fyziky

2. Stredovek a novovek

2.1 Leonardo da Vinci

2.2 Iatrofyzika

3 Zostavenie mikroskopu

3. História využitia elektriny v medicíne

3.1 Malé pozadie

3.2 Čo vďačíme Gilbertovi

3.3 Cena udelená Maratovi

3.4 Kontroverzia Galvani a Volta

4. Pokusy VV Petrova. Začiatok elektrodynamiky

4.1 Použitie elektriny v medicíne a biológii v XIX - XX storočia

4.2 História rádiológie a terapie

Stručná história ultrazvukovej terapie

Záver

Bibliografia

lekárska fyzika ultrazvukové žiarenie

Úvod

Poznaj seba a spoznáš celý svet. Prvým je medicína a druhým fyzika. Od staroveku bol vzťah medzi medicínou a fyzikou blízky. Nie nadarmo sa až do začiatku 20. storočia konali spoločne kongresy prírodovedcov a lekárov v rôznych krajinách. História vývoja klasickej fyziky ukazuje, že ju z veľkej časti vytvorili lekári a mnohé fyzikálne štúdie boli spôsobené otázkami, ktoré nastolila medicína. Na druhej strane, úspechy modernej medicíny, najmä v oblasti špičkových technológií na diagnostiku a liečbu, boli založené na výsledkoch rôznych fyzikálnych štúdií.

Nie náhodou som si vybral práve túto tému, pretože pre mňa, študenta odboru „Lekárska biofyzika“, je blízka ako ktokoľvek iný. Dlho som chcel vedieť, ako veľmi pomohla fyzika rozvoju medicíny.

Cieľom mojej práce je ukázať, akú dôležitú úlohu hrala a zohráva fyzika vo vývoji medicíny. Modernú medicínu si bez fyziky nemožno predstaviť. Úlohy sú:

Sledovať etapy formovania vedeckej základne modernej lekárskej fyziky

Ukážte dôležitosť činnosti fyzikov v rozvoji medicíny

1. Zrod lekárskej fyziky

Cesty rozvoja medicíny a fyziky boli vždy úzko prepojené. Už v dávnych dobách medicína spolu s liekmi využívala také fyzikálne faktory ako mechanické účinky, teplo, chlad, zvuk, svetlo. Uvažujme o hlavných spôsoboch využitia týchto faktorov v starovekej medicíne.

Po skrotení ohňa sa človek naučil (samozrejme nie okamžite) používať oheň na liečebné účely. Obzvlášť dobre to dopadlo medzi východnými národmi. Aj v dávnych dobách sa kauterizácii prikladal veľký význam. Staroveké lekárske knihy hovoria, že moxovanie je účinné aj vtedy, keď sú akupunktúra a medicína bezmocné. Kedy presne táto metóda liečby vznikla, nie je presne stanovené. Ale je známe, že v Číne existoval už od staroveku a v dobe kamennej sa používal na liečbu ľudí a zvierat. Tibetskí mnísi používali oheň na liečenie. Urobili popáleniny na sanmingoch - biologicky aktívnych bodoch zodpovedných za jednu alebo druhú časť tela. V poškodenom mieste intenzívne prebiehal proces hojenia a verilo sa, že týmto hojením nastáva uzdravenie.

Zvuk používali takmer všetky staroveké civilizácie. Hudba sa používala v chrámoch na liečenie nervových porúch, u Číňanov bola v priamom spojení s astronómiou a matematikou. Pytagoras stanovil hudbu ako exaktnú vedu. Jeho nasledovníci ho používali na zbavenie sa hnevu a hnevu a považovali ho za hlavný prostriedok na výchovu harmonickej osobnosti. Aristoteles tiež tvrdil, že hudba môže ovplyvniť estetickú stránku duše. Kráľ Dávid vyliečil kráľa Saula z depresie hrou na harfe a tiež ho zachránil pred nečistými duchmi. Aesculapius liečil ischias hlasnými zvukmi trúbky. Známi sú aj tibetskí mnísi (bolo o nich reč vyššie), ktorí pomocou zvukov liečili takmer všetky ľudské choroby. Nazývali sa mantry – formy energie vo zvuku, čistá esenciálna energia samotného zvuku. Mantry boli rozdelené do rôznych skupín: na liečbu horúčky, črevných porúch atď. Spôsob používania mantier používajú tibetskí mnísi dodnes.

Fototerapia, alebo svetelná terapia (fotky - "svetlo"; grécky), vždy existovala. V starovekom Egypte bol napríklad vytvorený špeciálny chrám zasvätený „liečiteľovi“ – ​​svetlu. A v starom Ríme sa domy stavali tak, že nič nebránilo svetlomilným občanom dennodenne sa oddávať „pitiu slnečných lúčov“ – takto sa opaľovali v špeciálnych prístavbách s plochými strechami (soláriá). Hippokrates pomocou slnka liečil choroby kože, nervového systému, krivicu a artritídu. Pred viac ako 2000 rokmi nazval toto využitie slnečného žiarenia helioterapia.

Aj v staroveku sa začali rozvíjať teoretické úseky lekárskej fyziky. Jednou z nich je biomechanika. Výskum v oblasti biomechaniky je taký starý ako výskum v biológii a mechanike. Štúdie, ktoré podľa moderných predstáv patria do oblasti biomechaniky, boli známe už v starovekom Egypte. Slávny egyptský papyrus (The Edwin Smith Surgical Papyrus, 1800 pred n. l.) popisuje rôzne prípady motorických poranení, vrátane paralýzy v dôsledku dislokácie stavcov, ich klasifikáciu, liečebné metódy a prognózu.

Sokrates, ktorý žil cca. 470-399 BC, učil, že nebudeme schopní pochopiť svet okolo nás, kým nepochopíme našu vlastnú prirodzenosť. Starí Gréci a Rimania vedeli veľa o hlavných cievach a srdcových chlopniach, vedeli počúvať prácu srdca (napr. grécky lekár Areteus v 2. storočí pred Kristom). Herophilus z Chalcedocu (3. storočie pred Kristom) rozlišoval medzi cievami tepny a žily.

Otec modernej medicíny, starogrécky lekár Hippokrates, zreformoval starovekú medicínu, oddelil ju od liečebných metód pomocou kúziel, modlitieb a obetí bohom. V prácach „Zmenšenie kĺbov“, „Zlomeniny“, „Poranenia hlavy“ klasifikoval vtedy známe poranenia pohybového aparátu a navrhol spôsoby ich liečby, najmä mechanické, pomocou tesných obväzov, trakcie a fixácie. . Zrejme už v tom čase sa objavili prvé vylepšené protézy končatín, ktoré slúžili aj na vykonávanie určitých funkcií. V každom prípade Plínius Starší má zmienku o jednom rímskom veliteľovi, ktorý sa zúčastnil druhej púnskej vojny (218-210 pred Kr.). Po rane, ktorú dostal, mu amputovali pravú ruku a nahradili ju železnou. Zároveň mohol držať štít s protézou a zúčastňovať sa bojov.

Platón vytvoril doktrínu ideí – nemenné zrozumiteľné prototypy všetkých vecí. Pri analýze tvaru ľudského tela učil, že "bohovia napodobňujúci obrysy vesmíru... zahŕňali obe božské rotácie v guľovom tele..., ktoré teraz nazývame hlava." Zariadenie pohybového aparátu chápe takto: „aby sa hlava nekotúľala po zemi, všade pokrytá hrbolčekmi a jamami... telo sa predĺžilo a podľa plánu Boha, kto ho vyrobil mobilné, vyrástli zo seba štyri končatiny, ktoré sa dajú natiahnuť a ohnúť; priľnutím k nim a spoliehaním sa na ne nadobudol schopnosť pohybovať sa všade...“. Platónova metóda uvažovania o štruktúre sveta a človeka je založená na logickom štúdiu, ktoré „má postupovať tak, aby sa dosiahla čo najväčšia miera pravdepodobnosti“.

Veľký starogrécky filozof Aristoteles, ktorého spisy pokrývajú takmer všetky oblasti vtedajšej vedy, zostavil prvý podrobný opis stavby a funkcií jednotlivých orgánov a častí tela živočíchov a položil základy modernej embryológie. Ako sedemnásťročný Aristoteles, syn lekára zo Stagiry, prišiel do Atén študovať na Platónovu akadémiu (428 – 348 pred Kristom). Po dvadsaťročnom pobyte na Akadémii a stal sa jedným z najbližších študentov Platóna, Aristoteles ju opustil až po smrti svojho učiteľa. Následne sa venoval anatómii a štúdiu štruktúry zvierat, zbieral rôzne fakty a robil experimenty a pitvy. V tejto oblasti urobil mnoho jedinečných pozorovaní a objavov. Aristoteles teda prvýkrát stanovil tlkot srdca kuracieho embrya na tretí deň vývoja, opísal žuvací prístroj morských ježkov ("Aristotelova lampa") a oveľa viac. Pri hľadaní hnacej sily prietoku krvi Aristoteles navrhol mechanizmus pohybu krvi spojený s jej zahrievaním v srdci a ochladzovaním v pľúcach: „Pohyb srdca je podobný pohybu kvapaliny, ktorá spôsobuje teplo. variť." Vo svojich dielach „O častiach zvierat“, „O pohybe zvierat“ („De Motu Animalium“), „O pôvode zvierat“ sa Aristoteles po prvýkrát zaoberal štruktúrou tiel viac ako 500 druhov. živých organizmov, organizáciu práce orgánových sústav a zaviedol porovnávaciu metódu výskumu. Pri klasifikácii zvierat ich rozdelil na dve veľké skupiny – tie s krvou a bezkrvné. Toto delenie je podobné súčasnému deleniu na stavovce a bezstavovce. Podľa spôsobu pohybu rozlišoval Aristoteles aj skupiny dvojnohých, štvornohých, mnohonohých a beznohých zvierat. Ako prvý opísal chôdzu ako proces, pri ktorom sa rotačný pohyb končatín mení na translačný pohyb tela, ako prvý si všimol asymetrický charakter pohybu (opora na ľavej nohe, prenášanie váhy na ľavé rameno, charakteristické pre pravákov). Aristoteles pozoroval pohyby človeka a všimol si, že tieň vrhaný postavou na stene neopisuje priamku, ale kľukatú čiaru. Vyčlenil a opísal orgány, ktoré sa líšia štruktúrou, ale funkčne zhodné, napríklad šupiny u rýb, perie u vtákov a srsť u zvierat. Aristoteles študoval podmienky pre rovnováhu tela vtákov (opora dvoch nôh). Uvažujúc o pohybe zvierat, vyčlenil motorické mechanizmy: „... pomocou orgánu sa pohybuje to, v ktorom sa začiatok zhoduje s koncom, ako v kĺbe. V kĺbe je totiž vypuklý a dutý, jeden z nich je koniec, druhý je začiatok... jeden odpočíva, druhý sa hýbe... Všetko sa pohybuje tlačením alebo ťahaním." Aristoteles ako prvý opísal pľúcnu tepnu a zaviedol pojem „aorta“, zaznamenal korelácie stavby jednotlivých častí tela, poukázal na interakciu orgánov v tele, položil základy doktríny biologickej účelnosti a sformuloval „princíp hospodárnosti“: „čo príroda berie na jednom mieste, to dáva priateľovi“. Ako prvý opísal rozdiely v stavbe obehového, dýchacieho, pohybového ústrojenstva rôznych zvierat a ich žuvacieho aparátu. Na rozdiel od svojho učiteľa Aristoteles nepovažoval „svet ideí“ za niečo vonkajšie voči materiálnemu svetu, ale predstavil Platónove „idey“ ako integrálnu súčasť prírody, jej hlavný princíp organizujúci hmotu. Následne sa tento začiatok pretaví do pojmov „životná energia“, „zvierací duchovia“.

Veľký starogrécky vedec Archimedes položil základy modernej hydrostatiky svojimi štúdiami hydrostatických princípov ovládajúcich plávajúce teleso a štúdiami vztlaku telies. Ako prvý aplikoval matematické metódy na štúdium úloh v mechanike, pričom formou viet formuloval a dokázal množstvo tvrdení o rovnováhe telies a o ťažisku. Princíp páky, široko používaný Archimedom na vytváranie stavebných konštrukcií a vojenských vozidiel, bude jedným z prvých mechanických princípov uplatňovaných v biomechanike pohybového aparátu. Archimedove diela obsahujú myšlienky o sčítaní pohybov (priamočiarych a kruhových, keď sa teleso pohybuje v špirále), o nepretržitom rovnomernom zvyšovaní rýchlosti pri zrýchľovaní telesa, ktoré Galileo neskôr pomenoval ako základ svojich základných prác o dynamike. .

Slávny starorímsky lekár Galén podal v klasickom diele O častiach ľudského tela prvý komplexný opis ľudskej anatómie a fyziológie v dejinách medicíny. Táto kniha slúži ako učebnica a referenčná kniha o medicíne takmer jeden a pol tisíc rokov. Galén položil základy fyziológie tým, že uskutočnil prvé pozorovania a experimenty na živých zvieratách a študoval ich kostry. Do medicíny zaviedol vivisekciu - operácie a výskum na živom zvierati s cieľom študovať funkcie tela a vyvinúť metódy liečby chorôb. Zistil, že v živom organizme mozog riadi reč a produkciu zvuku, že tepny sú naplnené krvou, nie vzduchom, a ako najlepšie vedel, skúmal spôsoby, akými sa krv pohybuje v tele, opísal štrukturálne rozdiely medzi tepnami. a žily a objavili srdcové chlopne. Galen nevykonával pitvy a možno sa preto do jeho diel dostali nesprávne predstavy, napríklad o tvorbe venóznej krvi v pečeni a arteriálnej krvi - v ľavej komore srdca. Nevedel ani o existencii dvoch kruhov krvného obehu a význame predsiení. Vo svojom diele „De motu musculorum“ opísal rozdiel medzi motorickými a senzorickými neurónmi, agonistickými a antagonistickými svalmi a prvýkrát opísal svalový tonus. Za príčinu svalovej kontrakcie považoval „živočíšnych duchov“ prichádzajúcich z mozgu do svalu pozdĺž nervových vlákien. Skúmaním tela Galén dospel k záveru, že v prírode nič nie je zbytočné a sformuloval filozofický princíp, že skúmaním prírody možno dospieť k pochopeniu Božieho plánu. V stredoveku, aj za všemocnosti inkvizície, sa veľa urobilo najmä v anatómii, ktorá následne slúžila ako základ pre ďalší rozvoj biomechaniky.

Výsledky výskumov uskutočnených v arabskom svete a v krajinách východu zaujímajú v dejinách vedy osobitné miesto: svedčia o tom mnohé literárne diela a lekárske pojednania. Arabský lekár a filozof Ibn Sina (Avicenna) položil základy racionálnej medicíny, sformuloval racionálne základy pre stanovenie diagnózy na základe vyšetrenia pacienta (najmä analýzy kolísania pulzu tepien). Revolučný charakter jeho prístupu je zrejmý, ak si spomenieme, že v tej dobe západná medicína, siahajúca až k Hippokratovi a Galenovi, zohľadňovala vplyv hviezd a planét na typ a priebeh priebehu choroby a výber liečebného postupu. agentov.

Chcel by som povedať, že vo väčšine prác starovekých vedcov bola použitá metóda určovania pulzu. Pulzová diagnostická metóda vznikla mnoho storočí pred naším letopočtom. Z literárnych zdrojov, ktoré sa k nám dostali, sú najstaršie diela starovekého čínskeho a tibetského pôvodu. Medzi starú čínštinu patria napríklad „Bin-hu Mo-xue“, „Xiang-lei-shih“, „Zhu-bin-shih“, „Nan-jing“, ako aj časti v pojednaniach „Jia-i- ťing“, „Huang-di Nei-jing Su-wen Lin-shu“ atď.

História pulznej diagnostiky je neoddeliteľne spojená s menom starovekého čínskeho liečiteľa - Bian Qiao (Qin Yue-Ren). Začiatok cesty techniky pulznej diagnostiky je spojený s jednou z legiend, podľa ktorej bol Bian Qiao pozvaný, aby ošetril dcéru vznešeného mandarína (úradníka). Situáciu komplikoval fakt, že aj lekárom bolo prísne zakázané vidieť a dotýkať sa osôb šľachtického postavenia. Bian Qiao požiadal o tenkú šnúrku. Potom navrhol priviazať druhý koniec šnúry na zápästie princeznej, ktorá bola za zástenou, no dvorní liečitelia sa k prizvanému lekárovi správali pohŕdavo a rozhodli sa naňho zahrať tak, že koniec šnúry nepriviažu k princeznino zápästie, ale na labku psa, ktorý beží neďaleko. O niekoľko sekúnd neskôr na prekvapenie prítomných Bian Qiao pokojne vyhlásil, že nejde o impulzy človeka, ale zvieraťa a tohto zvieraťa zmietaného červami. Zručnosť lekára vzbudila obdiv a šnúra bola s dôverou prenesená na zápästie princeznej, po ktorej bola choroba určená a bola predpísaná liečba. V dôsledku toho sa princezná rýchlo zotavila a jeho technika sa stala všeobecne známou.

Hua Tuo - úspešne používaná pulzná diagnostika v chirurgickej praxi, kombinujúca ju s klinickým vyšetrením. V tých časoch boli operácie zákonom zakázané, operácia sa robila ako posledná možnosť, ak nebola dôvera v vyliečenie konzervatívnymi metódami, chirurgovia jednoducho nepoznali diagnostické laparotómie. Diagnóza bola stanovená externým vyšetrením. Hua Tuo odovzdal svoje umenie zvládnuť diagnostiku pulzu usilovným študentom. Platilo to pravidlo iba muž sa môže naučiť určitému majstrovstvu pulzovej diagnostiky, pričom sa tridsať rokov učí iba od muža. Hua Tuo ako prvý použil špeciálnu techniku ​​na vyšetrenie schopnosti študentov používať pulzy na diagnostiku: pacient sedel za obrazovkou a jeho ruky boli prestrčené cez zárezy v nej, takže študent mohol vidieť a študovať iba ruky. Každodenné vytrvalé cvičenie rýchlo prinieslo úspešné výsledky.

2. Stredovek a novovek

1 Leonardo da Vinci

V stredoveku a renesancii došlo v Európe k rozvoju hlavných úsekov fyziky. Slávnym fyzikom tej doby, ale nielen fyzikom, bol Leonardo da Vinci. Leonardo študoval ľudské pohyby, let vtákov, prácu srdcových chlopní, pohyb rastlinnej šťavy. Opísal mechaniku tela pri státí a vstávaní zo sedu, chôdzu do kopca a z kopca, techniku ​​skokov, prvýkrát opísal rôznorodosť chôdze ľudí s rôznou postavou, vykonal porovnávaciu analýzu chôdze človeka, opica a množstvo zvierat schopných bipedálnej chôdze (medveď) . Vo všetkých prípadoch sa osobitná pozornosť venovala polohe ťažísk a odporu. V mechanike Leonardo da Vinci ako prvý predstavil koncept odporu, ktorým kvapaliny a plyny pôsobia na telesá, ktoré sa v nich pohybujú, a ako prvý pochopil dôležitosť nového konceptu – moment sily okolo bodu – pre analýza pohybu telies. Analyzujúc sily vyvinuté svalmi a majúc vynikajúce znalosti anatómie, Leonardo zaviedol línie pôsobenia síl v smere zodpovedajúceho svalu, a tým predvídal koncepciu vektorovej povahy síl. Pri opise činnosti svalov a interakcie svalových systémov pri vykonávaní pohybu Leonardo zvažoval šnúry natiahnuté medzi bodmi pripojenia svalov. Na označenie jednotlivých svalov a nervov používal písmenové označenia. V jeho dielach možno nájsť základy budúcej doktríny reflexov. Pozorujúc svalové kontrakcie, poznamenal, že kontrakcie môžu nastať nedobrovoľne, automaticky, bez vedomej kontroly. Leonardo sa pokúsil pretaviť všetky postrehy a nápady do technických aplikácií, zanechal množstvo nákresov zariadení určených na rôzne druhy pohybov, od vodných lyží a klzákov až po protézy a prototypy moderných invalidných vozíkov pre telesne postihnutých (celkovo viac ako 7 tisíc listov rukopisov ). Leonardo da Vinci uskutočnil výskum zvuku generovaného pohybom krídel hmyzu, opísal možnosť zmeny výšky zvuku, keď sa krídlo rozreže alebo natrie medom. Pri anatomických štúdiách upozornil na črty vetvenia priedušnice, tepien a žíl v pľúcach a tiež poukázal na to, že erekcia je dôsledkom prekrvenia pohlavných orgánov. Uskutočnil priekopnícke štúdie fylotaxie, opísal vzory usporiadania listov mnohých rastlín, urobil odtlačky cievno-vláknitých zväzkov listov a študoval vlastnosti ich štruktúry.

2 Iatrofyzika

V medicíne 16. – 18. storočia existoval osobitný smer nazývaný iatromechanika alebo iatrofyzika (z gréckeho iatros – lekár). Diela slávneho švajčiarskeho lekára a chemika Theophrasta Paracelsa a holandského prírodovedca Jana Van Helmonta, známeho svojimi pokusmi o spontánnom generovaní myší z pšeničnej múky, prachu a špinavých košieľ, obsahovali výpoveď o celistvosti tela, popísanú v r. formou mystického začiatku. Predstavitelia racionálneho svetonázoru to nemohli akceptovať a pri hľadaní racionálnych základov biologických procesov dali za základ svojho štúdia mechaniku, v tom čase najrozvinutejšiu oblasť poznania. Iatromechanika tvrdila, že vysvetľuje všetky fyziologické a patologické javy na základe zákonov mechaniky a fyziky. Známy nemecký lekár, fyziológ a chemik Friedrich Hoffmann sformuloval svojrázne krédo iatrofyziky, podľa ktorého život je pohyb a mechanika príčinou a zákonom všetkých javov. Hoffmann považoval život za mechanický proces, počas ktorého pohyby nervov, po ktorých sa pohybuje „duch zvierat“ (spiritum animalium) nachádzajúci sa v mozgu, riadia svalové kontrakcie, krvný obeh a činnosť srdca. V dôsledku toho sa telo – akýsi stroj – dáva do pohybu. Zároveň sa mechanika považovala za základ životnej činnosti organizmov.

Takéto tvrdenia, ako je teraz jasné, boli do značnej miery neudržateľné, ale iatromechanici sa postavili proti scholastickým a mystickým predstavám, zaviedli do používania mnohé dôležité, doteraz neznáme faktické informácie a nové nástroje na fyziologické merania. Napríklad podľa názorov jedného z predstaviteľov iatromechaniky Giorgia Bagliviho bola ruka prirovnávaná k páke, hrudník k mechom, žľazy k sitám a srdce k hydraulickému čerpadlu. Tieto analógie sú dnes celkom rozumné. V 16. storočí sa v prácach francúzskeho armádneho lekára A. Pareho (Ambroise Pare) položili základy modernej chirurgie a navrhli sa umelé ortopedické pomôcky - protézy nôh, rúk, rúk, ktorých vývoj vychádzal skôr z tzv. vedecký základ než na jednoduchej imitácii stratenej formy. V roku 1555 bol v prácach francúzskeho prírodovedca Pierra Belona opísaný hydraulický mechanizmus na pohyb morských sasaniek. Jeden zo zakladateľov iatrochémie Van Helmont, študujúci procesy fermentácie potravín v živočíšnych organizmoch, sa začal zaujímať o plynné produkty a zaviedol do vedy pojem „plyn“ (z holandského gisten – kvasiť). Na rozvoji myšlienok iatromechaniky sa podieľali A. Vesalius, W. Harvey, J. A. Borelli, R. Descartes. Iatromechanika, ktorá redukuje všetky procesy v živých systémoch na mechanické, ako aj iatrochémia, siahajúca až k Paracelsovi, ktorej predstavitelia verili, že život sa redukuje na chemické premeny chemikálií tvoriacich telo, viedli k jednostrannej a často nesprávna predstava o procesoch životnej činnosti a metódach liečby chorôb. Napriek tomu tieto prístupy, najmä ich syntéza, umožnili formulovať racionálny prístup v medicíne 16.-17. Pozitívnu úlohu zohrala aj doktrína o možnosti spontánneho generovania života, ktorá spochybňovala náboženské hypotézy o stvorení života. Paracelsus vytvoril „anatómiu podstaty človeka“, ktorou sa snažil ukázať, že „v ľudskom tele sú tri všadeprítomné zložky mystickým spôsobom prepojené: soli, síra a ortuť“ .

V rámci vtedajších filozofických koncepcií sa formovala nová iatro-mechanická predstava o podstate patologických procesov. Nemecký lekár G. Chatl tak vytvoril náuku o animizme (z lat.anima - duša), podľa ktorej sa choroba považovala za pohyby vykonávané dušou na odstránenie cudzích škodlivých látok z tela. Predstaviteľ iatrofyziky, taliansky lekár Santorio (1561-1636), profesor medicíny v Padove, veril, že každá choroba je dôsledkom porušenia vzorcov pohybu jednotlivých najmenších častíc tela. Santorio ako jeden z prvých aplikoval experimentálnu metódu výskumu a matematického spracovania dát a vytvoril množstvo zaujímavých prístrojov. V špeciálnej komore, ktorú navrhol, Santorio študoval metabolizmus a po prvý raz stanovil variabilitu telesnej hmotnosti spojenú so životnými procesmi. Spolu s Galileom vynašiel ortuťový teplomer na meranie teploty telies (1626). V jeho diele „Statická medicína“ (1614) sú súčasne prezentované ustanovenia iatrofyziky a iatrochémie. Ďalší výskum viedol k prevratným zmenám v chápaní štruktúry a práce kardiovaskulárneho systému. Taliansky anatóm Fabrizio d "Aquapendente objavil žilové chlopne. Taliansky výskumník P. Azelli a dánsky anatóm T. Bartholin objavili lymfatické cievy.

Anglický lekár William Harvey vlastní objav uzavretia obehového systému. Počas štúdia v Padove (v rokoch 1598-1601) Harvey počúval prednášky Fabrizia d "Aquapendente a zjavne navštevoval prednášky Galilea. V každom prípade bol Harvey v Padove, zatiaľ čo sláva skvelých Galileových prednášok, ktoré boli sa zúčastnili mnohí, zahrmeli tam.Harveyho objav uzavretia krvného obehu bol výsledkom systematickej aplikácie kvantitatívnej metódy merania vyvinutej skôr Galileom, a nie jednoduchého pozorovania alebo hádania.Harvey predviedol demonštráciu, v ktorej ukázal, že krv sa pohybuje ľavej srdcovej komory len v jednom smere Meraním objemu krvi vytlačenej srdcom pri jednej kontrakcii (úderový objem) vynásobil výsledné číslo frekvenciou kontrakcií srdca a ukázal, že za hodinu prepumpuje objem krvi oveľa väčší ako objem tela. Dospelo sa teda k záveru, že oveľa menší objem krvi musí neustále cirkulovať v začarovanom kruhu, vstúpiť do srdca a pumpovať k nim cez cievny systém. Výsledky práce boli publikované v práci „Anatomické štúdium pohybu srdca a krvi u zvierat“ (1628). Výsledky práce boli viac ako revolučné. Faktom je, že od čias Galéna sa verilo, že krv sa produkuje v črevách, odkiaľ vstupuje do pečene, potom do srdca, odkiaľ je distribuovaná systémom tepien a žíl do iných orgánov. Harvey opísal srdce rozdelené na samostatné komory ako svalový vak, ktorý funguje ako pumpa, ktorá pumpuje krv do ciev. Krv sa pohybuje v kruhu jedným smerom a opäť vstupuje do srdca. Spätnému toku krvi v žilách bránia žilové chlopne, ktoré objavil Fabrizio d'Akvapendente.Harveyho revolučná doktrína krvného obehu bola v rozpore s Galenovými vyjadreniami, v súvislosti s ktorými boli jeho knihy ostro kritizované a dokonca aj pacienti často odmietali jeho lekárske služby.Od r. 1623 pôsobil Harvey ako dvorný lekár Karola I. a najvyšší mecenáš ho zachránil pred útokmi odporcov a poskytol možnosť ďalšej vedeckej práce. Harvey vykonal rozsiahly výskum embryológie, opísal jednotlivé štádiá vývoja embrya („Štúdie o narodení zvierat", 1651). 17. storočie možno nazvať érou hydrauliky a hydraulického myslenia. Pokrok v technológii prispel k vzniku nových analógií a lepšiemu pochopeniu procesov prebiehajúcich v živých organizmoch. Zrejme aj preto Harvey opísal srdce ako hydraulické čerpadlo pumpujúce krv cez „potrubie“ cievneho systému.K úplnému rozpoznaniu výsledkov Harveyho práce bolo potrebné len nájsť chýbajúci článok, ktorý uzatvára kruh medzi tepnami a žilami , čo bude čoskoro urobené v dielach Malpighiho.pľúca a dôvody pre čerpanie vzduchu cez ne zostali pre Harveyho nepochopiteľné - nevídané úspechy chémie a objav zloženia vzduchu boli stále pred nami.17. storočie je dôležitým medzníkom v histórii biomechaniky, pretože bola poznačená nielen objavením sa prvých tlačených prác o biomechanike, ale aj formovaním nového pohľadu na život a povahu biologickej mobility.

Francúzsky matematik, fyzik, filozof a fyziológ René Descartes sa ako prvý pokúsil zostrojiť mechanický model živého organizmu s prihliadnutím na ovládanie cez nervový systém. Jeho výklad fyziologickej teórie založený na zákonoch mechaniky bol obsiahnutý v posmrtne publikovanom diele (1662-1664). V tejto formulácii bola po prvý raz vyjadrená zásadná myšlienka pre biologické vedy o regulácii prostredníctvom spätnej väzby. Descartes považoval človeka za telesný mechanizmus uvádzaný do pohybu „živými duchmi“, ktorí „neustále vo veľkom množstve stúpajú zo srdca do mozgu a odtiaľ cez nervy do svalov a uvádzajú do pohybu všetky členy“. Bez preháňania úlohy "duchov" v traktáte "Popis ľudského tela. O formovaní zvieraťa" (1648) píše, že znalosť mechaniky a anatómie nám umožňuje vidieť v tele "značný počet orgány, alebo pružiny“ na organizovanie pohybu tela. Descartes prirovnáva prácu tela k hodinovému mechanizmu so samostatnými pružinami, ozubenými kolesami, ozubenými kolesami. Okrem toho Descartes študoval koordináciu pohybov rôznych častí tela. Descartes, ktorý vykonáva rozsiahle experimenty o štúdiu práce srdca a pohybu krvi v dutinách srdca a veľkých ciev, nesúhlasí s Harveyho koncepciou kontrakcií srdca ako hnacej sily krvného obehu. Obhajuje vzostupnú hypotézu u Aristotela o zahrievaní a riedení krvi v srdci vplyvom tepla vlastného srdca, podpore expanzie krvi do veľkých ciev, kde sa ochladzuje a „srdce a tepny okamžite spadnú a zmluvu." Descartes vidí úlohu dýchacieho systému v tom, že dýchanie „privádza do pľúc dostatok čerstvého vzduchu, takže krv prichádzajúca tam z pravej strany srdca, kde sa skvapalňuje a akoby sa mení na paru, sa opäť mení na z pár na krv." Skúmal aj pohyby očí, využíval delenie biologických tkanív podľa mechanických vlastností na tekuté a tuhé. V oblasti mechaniky Descartes sformuloval zákon zachovania hybnosti a zaviedol pojem hybnosť.

3 Zostavenie mikroskopu

Vynález mikroskopu, prístroja tak dôležitého pre celú vedu, je spôsobený predovšetkým vplyvom rozvoja optiky. Niektoré optické vlastnosti zakrivených plôch poznali už Euklides (300 pred Kr.) a Ptolemaios (127-151), ale ich zväčšovacia sila nenašla praktické uplatnenie. V tomto smere prvé okuliare vynašiel Salvinio deli Arleati v Taliansku až v roku 1285. V 16. storočí Leonardo da Vinci a Maurolico ukázali, že malé predmety sa najlepšie študujú pomocou lupy.

Prvý mikroskop vytvoril až v roku 1595 Z. Jansen. Vynález spočíval v tom, že Zacharius Jansen namontoval dve konvexné šošovky do jednej trubice, čím položil základ pre vytvorenie zložitých mikroskopov. Zameranie na skúmaný objekt bolo dosiahnuté výsuvným tubusom. Zväčšenie mikroskopu bolo od 3 do 10 krát. A bol to skutočný prelom v oblasti mikroskopie! Každý z jeho ďalších mikroskopov sa výrazne zlepšil.

Počas tohto obdobia (16. storočie) sa postupne začali rozvíjať dánske, anglické a talianske výskumné nástroje, ktoré položili základy modernej mikroskopie.

Rýchle rozšírenie a zdokonaľovanie mikroskopov začalo po tom, čo Galileo (G. Galilei), zdokonaľovaním ním navrhnutého teleskopu, ho začal používať ako druh mikroskopu (1609-1610), pričom menil vzdialenosť medzi objektívom a okulárom.

Neskôr, v roku 1624, keď Galileo dosiahol výrobu šošoviek s kratším ohniskom, výrazne zmenšil rozmery svojho mikroskopu.

V roku 1625 I. Faber, člen rímskej „Akadémie bdelých“ („Akudemia dei lincei“), navrhol termín „mikroskop“. Prvé úspechy spojené s využitím mikroskopu vo vedeckom biologickom výskume dosiahol R. Hooke, ktorý ako prvý opísal rastlinnú bunku (asi 1665). Vo svojej knihe "Micrographia" Hooke opísal štruktúru mikroskopu.

V roku 1681 Kráľovská spoločnosť v Londýne na svojom stretnutí podrobne diskutovala o zvláštnej situácii. Holanďan Levenguk (A. van Leenwenhoek) opísal úžasné zázraky, ktoré objavil svojím mikroskopom v kvapke vody, v náleve z korenia, v bahne rieky, v dutine vlastného zuba. Leeuwenhoek pomocou mikroskopu objavil a načrtol spermie rôznych prvokov, detaily štruktúry kostného tkaniva (1673-1677).

"S najväčším úžasom som v kvapke videl veľmi veľa malých zvieratiek, ktoré sa svižne pohybujú všetkými smermi ako šťuka vo vode. Najmenšie z týchto drobných zvieratiek je tisíckrát menšie ako oko dospelej vši."

3. História využitia elektriny v medicíne

3.1 Malé pozadie

Od staroveku sa človek snažil pochopiť javy v prírode. Mnoho dômyselných hypotéz vysvetľujúcich, čo sa deje okolo človeka, sa objavilo v rôznych časoch a v rôznych krajinách. Myšlienky gréckych a rímskych vedcov a filozofov, ktorí žili pred naším letopočtom: Archimedes, Euclid, Lucretius, Aristoteles, Democritus a ďalších - stále pomáhajú rozvoju vedeckého výskumu.

Po prvých pozorovaniach elektrických a magnetických javov Thalesom z Milétu sa o ne pravidelne zvyšoval záujem, determinovaný úlohami liečenia.

Ryža. 1. Skúsenosti s elektrickou rampou

Treba si uvedomiť, že elektrické vlastnosti niektorých rýb, známe už v staroveku, sú dodnes neodhaleným tajomstvom prírody. Napríklad v roku 1960 na výstave organizovanej Britskou vedeckou kráľovskou spoločnosťou na počesť 300. výročia jej založenia, medzi záhadami prírody, ktoré musí človek vyriešiť, obyčajné sklenené akvárium s rybou - rejnok elektrický (obr. jedna). K akváriu bol cez kovové elektródy pripojený voltmeter. Keď bola ryba v pokoji, ručička voltmetra bola na nule. Keď sa ryba pohla, voltmeter ukázal napätie, ktoré pri aktívnych pohyboch dosahovalo 400 V. Nápis znel: "Povahu tohto elektrického javu, pozorovaného dávno pred usporiadaním anglickej kráľovskej spoločnosti, človek dodnes nedokáže rozlúštiť."

2 Čo vďačíme Gilbertovi?

Terapeutický účinok elektrických javov na človeka, podľa pozorovaní, ktoré existovali v staroveku, možno považovať za druh stimulačného a psychogénneho lieku. Tento nástroj bol buď použitý alebo zabudnutý. Dlho sa neuskutočnila žiadna seriózna štúdia o samotných elektrických a magnetických javoch a najmä o ich účinku ako lieku.

Prvé podrobné experimentálne štúdium elektrických a magnetických javov patrí anglickému fyzikovi, neskoršiemu dvornému lekárovi Williamovi Gilbertovi (Gilbertovi) (1544-1603 sv.). Gilbert bol zaslúžene považovaný za inovatívneho lekára. Jeho úspech bol do značnej miery určený svedomitým štúdiom a potom aplikáciou starovekých medicínskych prostriedkov, vrátane elektriny a magnetizmu. Gilbert pochopil, že bez dôkladného štúdia elektrického a magnetického žiarenia je ťažké použiť „tekutiny“ pri liečbe.

Bez ohľadu na fantastické, nevyskúšané dohady a nepodložené tvrdenia Gilbert vykonal množstvo experimentálnych štúdií elektrických a magnetických javov. Výsledky tejto vôbec prvej štúdie elektriny a magnetizmu sú grandiózne.

Po prvé, Gilbert prvýkrát vyjadril myšlienku, že magnetická strelka kompasu sa pohybuje pod vplyvom magnetizmu Zeme, a nie pod vplyvom jednej z hviezd, ako sa verilo pred ním. Bol prvým, kto vykonal umelú magnetizáciu, zistil skutočnosť, že magnetické póly sú neoddeliteľné. Štúdiom elektrických javov súčasne s magnetickými Gilbert na základe mnohých pozorovaní ukázal, že elektrické žiarenie nevzniká len pri trení jantáru, ale aj pri trení iných materiálov. Vzdávajúc hold jantáru – prvému materiálu, na ktorom bola pozorovaná elektrizácia, ich nazýva elektrické, podľa gréckeho názvu pre jantár – elektrón. Následne sa slovo „elektrina“ dostalo do života na návrh lekára na základe jeho výskumu, ktorý sa stal historickým a ktorý položil základ pre rozvoj elektrotechniky a elektroliečby. Gilbert zároveň úspešne sformuloval zásadný rozdiel medzi elektrickými a magnetickými javmi: „Magnetizmus, podobne ako gravitácia, je istá počiatočná sila vyžarujúca z telies, zatiaľ čo elektrifikácia je spôsobená vytláčaním špeciálnych výronov z telesných pórov. z trenia."

V podstate ešte pred dielom Ampera a Faradaya, teda viac ako dvesto rokov po smrti Gilberta (výsledky jeho bádania boli publikované v knihe O magnete, magnetických telesách a veľkom magnete – Zemi , 1600), elektrifikácia a magnetizmus boli posudzované izolovane.

P. S. Kudryavtsev v dejinách fyziky cituje slová veľkého predstaviteľa renesancie, Galilea: neboli starostlivo študované ... Nepochybujem o tom, že v priebehu času toto odvetvie vedy (hovoríme o elektrine a magnetizme - V.M. ) dosiahne pokrok v dôsledku nových pozorovaní a najmä v dôsledku prísneho merania dôkazov.

Gilbert zomrel 30. novembra 1603, keď všetky nástroje a diela, ktoré vytvoril, odkázal Lekárskej spoločnosti v Londýne, ktorej bol až do svojej smrti aktívnym predsedom.

3 Cena udelená Maratovi

Predvečer francúzskej buržoáznej revolúcie. Zhrňme si výskum v oblasti elektrotechniky tohto obdobia. Bola stanovená prítomnosť kladnej a zápornej elektriny, boli zostrojené a zdokonaľované prvé elektrostatické stroje, Leydenské banky (druh kondenzátorov na ukladanie náboja), elektroskopy, formulované kvalitatívne hypotézy elektrických javov, odvážne pokusy skúmať elektrické povaha blesku.

Elektrická podstata blesku a jeho vplyv na človeka ešte viac posilnil názor, že elektrina môže ľudí nielen zasiahnuť, ale aj liečiť. Uveďme niekoľko príkladov. 8. apríla 1730 Briti Gray a Wheeler uskutočnili dnes už klasický experiment s elektrifikáciou človeka.

Na nádvorí domu, kde Gray býval, boli do zeme vykopané dva suché drevené stĺpy, na ktorých bol pripevnený drevený trám, cez ktorý boli prehodené dve vlasové povrazy. Ich spodné konce boli zviazané. Laná ľahko podopierali váhu chlapca, ktorý súhlasil s účasťou na experimente. Keď sa chlapec usadil ako na hojdačke, držal jednou rukou tyč alebo kovovú tyč zelektrizovanú trením, na ktorú sa prenášal elektrický náboj z elektrifikovaného tela. Druhou rukou chlapec hádzal mince jednu po druhej do kovovej platne, ktorá bola na suchej drevenej doske pod ním (obr. 2). Mince získali náboj cez telo chlapca; pri páde nabili kovovú platňu, ktorá začala priťahovať kúsky suchej slamy nachádzajúce sa v blízkosti. Pokusy boli realizované mnohokrát a vzbudili značný záujem nielen medzi vedcami. Anglický básnik George Bose napísal:

Mad Grey, čo si vlastne vedel o vlastnostiach tej sily, doteraz neznámej? Smieš, blázon, riskovať a napojiť človeka na elektrinu?

Ryža. 2. Skúsenosti s elektrifikáciou človeka

Francúzi Dufay, Nollet a náš krajan Georg Richman takmer súčasne, nezávisle od seba, skonštruovali prístroj na meranie stupňa elektrifikácie, ktorý výrazne rozšíril využitie elektrického výboja na liečbu a bolo možné ho dávkovať. Parížska akadémia vied venovala niekoľko stretnutí diskusii o vplyve vypúšťania leydenských plechoviek na človeka. Začal sa o to zaujímať aj Ľudovít XV. Na žiadosť kráľa fyzik Nollet spolu s lekárom Louisom Lemonnierom uskutočnili v jednej z veľkých sál Versaillského paláca experiment, ktorý demonštroval pichľavý účinok statickej elektriny. Výhody „dvorných zábav“ boli: mnohí sa o ne zaujímali, mnohí začali študovať fenomén elektrifikácie.

V roku 1787 anglický lekár a fyzik Adams prvýkrát vytvoril špeciálny elektrostatický stroj na lekárske účely. Vo svojej lekárskej praxi ho široko používal (obr. 3) a dosiahol pozitívne výsledky, ktoré možno vysvetliť stimulačným účinkom prúdu a psychoterapeutickým účinkom a špecifickým účinkom výtoku na človeka.

Éra elektrostatiky a magnetostatiky, do ktorej patrí všetko spomenuté, končí rozvojom matematických základov týchto vied, ktoré realizovali Poisson, Ostrogradsky, Gauss.

Ryža. 3. Elektroliečba (zo starej rytiny)

Využitie elektrických výbojov v medicíne a biológii dostalo plné uznanie. Sťahovanie svalov spôsobené dotykom elektrických lúčov, úhorov, sumcov svedčilo o pôsobení elektrického výboja. Pokusy Angličana Johna Warlisha dokázali elektrickú povahu dopadu rejnoka a anatóm Gunther podal presný popis elektrického orgánu tejto ryby.

V roku 1752 nemecký lekár Sulzer zverejnil správu o novom fenoméne, ktorý objavil. Jazyk, ktorý sa súčasne dotýka dvoch odlišných kovov, spôsobuje zvláštny pocit kyslej chuti. Sulzer nepredpokladal, že toto pozorovanie predstavuje začiatok najdôležitejších vedeckých oblastí – elektrochémie a elektrofyziológie.

Záujem o využívanie elektriny v medicíne vzrástol. Akadémia v Rouene vyhlásila súťaž o najlepšiu prácu na tému: „Určite stupeň a podmienky, za ktorých môžete počítať s elektrinou pri liečbe chorôb.“ Prvú cenu dostal Marat, povolaním lekár, ktorého meno sa zapísalo do dejín Francúzskej revolúcie. Objavenie sa Maratovej práce bolo aktuálne, pretože použitie elektriny na liečbu nebolo bez mystiky a šarlatánstva. Istý Mesmer pomocou módnych vedeckých teórií o iskriacich elektrických strojoch začal tvrdiť, že v roku 1771 našiel univerzálny liek – „zvierací“ magnetizmus, pôsobiaci na pacienta na diaľku. Otvorili špeciálne lekárske ordinácie, kde boli elektrostatické prístroje dostatočne vysokého napätia. Pacient sa musel dotknúť častí stroja, ktoré viedli prúd, pričom pocítil zásah elektrickým prúdom. Prípady pozitívneho vplyvu pobytu v Mesmerových „lekárskych“ ordináciách sa zrejme dajú vysvetliť nielen dráždivým účinkom elektrického výboja, ale aj pôsobením ozónu, ktorý sa objavuje v miestnostiach, kde pracovali elektrostatické prístroje, a spomínanými javmi skôr. Mohol by mať pozitívny vplyv na niektorých pacientov a zmenu obsahu baktérií vo vzduchu pod vplyvom ionizácie vzduchu. Mesmer to však netušil. Po katastrofálnych zlyhaniach, pred ktorými Marat vo svojej práci včas varoval, Mesmer zmizol z Francúzska. Vládna komisia, vytvorená za účasti najväčšieho francúzskeho fyzika Lavoisiera, nedokázala vysvetliť pozitívny vplyv elektriny na ľudí. Liečba elektrinou vo Francúzsku bola dočasne zastavená.

4 Spor medzi Galvanim a Voltou

A teraz budeme hovoriť o štúdiách vykonaných takmer dvesto rokov po zverejnení Gilbertovej práce. Spájajú sa s menami talianskeho profesora anatómie a medicíny Luigiho Galvaniho a talianskeho profesora fyziky Alessandra Voltu.

V anatomickom laboratóriu univerzity v Boulogne uskutočnil Luigi Galvani experiment, ktorého popis šokoval vedcov na celom svete. Na laboratórnom stole sa pitvali žaby. Úlohou experimentu bolo demonštrovať a pozorovať nahých, nervy ich končatín. Na tomto stole bol elektrostatický stroj, pomocou ktorého sa vytvorila a študovala iskra. Tu sú vyjadrenia samotného Luigiho Galvaniho z jeho diela "O elektrických silách počas svalových pohybov": "... Jeden z mojich asistentov sa náhodou veľmi ľahko dotkol hrotom vnútorných stehenných nervov žaby. Noha žaby prudko trhla." A ďalej: "... Toto sa podarí, keď sa z kondenzátora stroja vytiahne iskra."

Tento jav možno vysvetliť nasledovne. Meniace sa elektrické pole pôsobí na atómy a molekuly vzduchu v zóne vzniku iskry, v dôsledku čoho získavajú elektrický náboj a prestávajú byť neutrálne. Vzniknuté ióny a elektricky nabité molekuly sa šíria do určitej, relatívne malej vzdialenosti od elektrostatického stroja, pretože pri pohybe, zrážke s molekulami vzduchu, strácajú náboj. Zároveň sa môžu hromadiť na kovových predmetoch, ktoré sú dobre izolované od povrchu zeme a vybíjajú sa, ak dôjde k vodivému elektrickému obvodu k zemi. Podlaha v laboratóriu bola suchá, drevená. Dobre izoloval miestnosť, kde Galvani pracoval, od zeme. Predmet, na ktorom sa nahromadili náboje, bol kovový skalpel. Už mierny kontakt skalpela s nervom žaby viedol k „výboju“ statickej elektriny nahromadenej na skalpeli, čo spôsobilo stiahnutie labky bez akéhokoľvek mechanického poškodenia. Samotný fenomén sekundárneho výboja spôsobený elektrostatickou indukciou bol už vtedy známy.

Geniálny talent experimentátora a vedenie veľkého množstva všestranných štúdií umožnili Galvanimu objaviť ďalší fenomén dôležitý pre ďalší rozvoj elektrotechniky. Existuje experiment o štúdiu atmosférickej elektriny. Aby som citoval samotného Galvaniho: "... Unavený... z márneho čakania... začal... tlačiť medené háky zapichnuté do miechy o železné tyče - žabie nohy sa scvrkli." Výsledky experimentu, ktorý sa už neuskutočnil vonku, ale v interiéri bez akýchkoľvek fungujúcich elektrostatických strojov, potvrdili, že ku kontrakcii žabieho svalu, podobnej kontrakcii spôsobenej iskrou elektrostatického stroja, dochádza vtedy, keď telo žaby sa súčasne dotýkajú dva rôzne kovové predmety - drôt a platňa z medi, striebra alebo železa. Pred Galvanim nikto takýto jav nepozoroval. Na základe výsledkov pozorovaní vyvodzuje odvážny jednoznačný záver. Existuje ešte jeden zdroj elektriny, je to „živočíšna“ elektrina (výraz je ekvivalentný výrazu „elektrická aktivita živého tkaniva“). Živý sval, tvrdil Galvani, je kondenzátor ako Leydenská nádoba, v ktorej sa hromadí kladná elektrina. Žabí nerv slúži ako vnútorný "vodič". Pripojenie dvoch kovových vodičov k svalu spôsobí tok elektrického prúdu, ktorý ako iskra z elektrostatického stroja spôsobí stiahnutie svalu.

Galvani experimentoval s cieľom získať jednoznačný výsledok iba na žabích svaloch. Možno práve to mu umožnilo navrhnúť použitie „fyziologického preparátu“ žabieho chodidla ako merača množstva elektriny. Meradlom množstva elektriny, pre ktoré takýto fyziologický indikátor slúžil, bola aktivita zdvíhania a klesania labky pri kontakte s kovovou platňou, ktorej sa súčasne dotýkal háčik prechádzajúci miechou labky. žaba a frekvencia dvíhania labky za jednotku času. Takýto fyziologický indikátor nejaký čas používali aj významní fyzici, najmä Georg Ohm.

Galvaniho elektrofyziologický experiment umožnil Alessandrovi Voltovi vytvoriť prvý elektrochemický zdroj elektrickej energie, ktorý následne otvoril novú éru vo vývoji elektrotechniky.

Alessandro Volta bol jedným z prvých, ktorí ocenili Galvaniho objav. S veľkou starostlivosťou opakuje Galvaniho experimenty a dostáva množstvo údajov potvrdzujúcich jeho výsledky. Ale už vo svojich prvých článkoch „O elektrine zvierat“ a v liste Dr. Boroniovi z 3. apríla 1792 Volta, na rozdiel od Galvaniho, ktorý interpretuje pozorované javy z hľadiska „živočíšnej“ elektriny, vyzdvihuje chemické a fyzikálne javov. Volta potvrdzuje dôležitosť použitia odlišných kovov pre tieto experimenty (zinok, meď, olovo, striebro, železo), medzi ktoré je položená tkanina navlhčená kyselinou.

Tu je to, čo píše Volta: "Pri Galvaniho pokusoch je zdrojom elektriny žaba. Čo je však žaba alebo akékoľvek zviera vo všeobecnosti? V prvom rade sú to nervy a svaly a obsahujú rôzne chemické zlúčeniny. Ak nervy a svaly pripravenej žaby sú spojené s dvoma rozdielnymi kovmi, potom keď sa takýto okruh uzavrie, prejaví sa elektrický dej.V mojom poslednom experimente sa zúčastnili aj dva rozdielne kovy - oceľ (olovo) a striebro. sliny jazyka zohrali úlohu tekutiny. Uzavretím okruhu spojovacou doskou som vytvoril podmienky na nepretržitý pohyb elektrickej tekutiny z jedného miesta na druhé. Ale tie isté kovové predmety som mohol pustiť jednoducho do vody alebo do podobnej tekutiny do slín?A čo "živočíšna" elektrina?

Experimenty, ktoré uskutočnil Volta, nám umožňujú formulovať záver, že zdrojom elektrického pôsobenia je reťazec odlišných kovov, keď prídu do kontaktu s látkou, ktorá je vlhká alebo nasiaknutá kyslým roztokom.

V jednom z listov svojmu priateľovi doktorovi Vazagimu (opäť príklad záujmu lekára o elektrinu) Volta napísal: „Už dávno som bol presvedčený, že všetko pôsobenie pochádza z kovov, pri kontakte ktorých elektrická tekutina vstupuje do vlhka. Na základe toho sa domnievam, že má právo pripisovať všetky nové elektrické javy kovom a nahradiť názov „živočíšna elektrina“ výrazom „kovová elektrina“.

Žabie stehienka sú podľa Volta citlivým elektroskopom. Medzi Galvanim a Voltom, ako aj medzi ich nasledovníkmi, vznikol historický spor – spor o „živočíšnu“ alebo „kovovú“ ​​elektrinu.

Galvani sa nevzdal. Z experimentu úplne vylúčil kov a sklenenými nožmi dokonca pitval žaby. Ukázalo sa, že aj pri tomto experimente viedol kontakt stehenného nervu žaby s jej svalom k jasne badateľnej, aj keď oveľa menšej než za účasti kovov, kontrakcii. Bola to prvá fixácia bioelektrických javov, na ktorej je založená moderná elektrodiagnostika kardiovaskulárnych a mnohých ďalších ľudských systémov.

Volta sa snaží odhaliť podstatu objavených nezvyčajných javov. Jasne pred ním formuluje nasledovný problém: „Čo je príčinou vzniku elektriny?“ Pýtal som sa sám seba tak, ako by to urobil každý z vás.Úvahy ma priviedli k jedinému riešeniu: od kontaktu tzv. dva rozdielne kovy, napríklad striebro a zinok, rovnováha elektriny v oboch kovoch je narušená. V mieste kontaktu kovov prúdi kladná elektrina zo striebra do zinku a hromadí sa na zinku, zatiaľ čo negatívna elektrina kondenzuje na striebre To znamená, že elektrická hmota sa pohybuje určitým smerom. Keď som na seba naniesla strieborné a zinkové platne bez medzikusov, to znamená, že zinkové platne boli v kontakte so striebornými, ich celkový účinok sa znížil na nula. Na zvýšenie elektrického účinku alebo jeho zhrnutie by sa každá zinková platňa mala dostať do kontaktu iba s jedným striebrom a postupne sčítať viac párov. Dosahuje sa to práve tým, že na každú zinkovú platňu položím mokrý kus látky, čím ju oddelím od striebornej platne nasledujúceho páru.“ Veľa z toho, čo povedal Volt, nestráca na význame ani teraz, vo svetle moderné vedecké myšlienky.

Žiaľ, tento spor bol tragicky prerušený. Napoleonova armáda obsadila Taliansko. Za to, že Galvani odmietol prisahať vernosť novej vláde, prišiel o stoličku, bol prepustený a čoskoro zomrel. Druhý účastník sporu Volta sa dožil plného uznania objavov oboch vedcov. V historickom spore mali pravdu obaja. Biológ Galvani sa zapísal do dejín vedy ako zakladateľ bioelektriny, fyzik Volta - ako zakladateľ elektrochemických zdrojov prúdu.

4. Pokusy VV Petrova. Začiatok elektrodynamiky

Dielo profesora fyziky Lekársko-chirurgickej akadémie (dnes Vojenská lekárska akadémia pomenovaná po S. M. Kirovovi v Leningrade) akademika V. V. Petrova ukončuje prvú etapu vedy o „živočíšnej“ a „kovovej“ elektrine.

Aktivity V.V.Petrova mali obrovský vplyv na rozvoj vedy o využití elektriny v medicíne a biológii u nás. Na Lekársko-chirurgickej akadémii vytvoril fyzikálny kabinet vybavený vynikajúcim vybavením. Počas práce v ňom Petrov zostrojil prvý elektrochemický zdroj vysokonapäťovej elektrickej energie na svete. Odhadnutím napätia tohto zdroja podľa počtu prvkov v ňom zahrnutých možno predpokladať, že napätie dosiahlo 1800-2000 V pri výkone asi 27-30 W. Tento univerzálny zdroj umožnil V. V. Petrovovi uskutočniť v krátkom čase desiatky štúdií, ktoré otvorili rôzne možnosti využitia elektriny v rôznych oblastiach. Meno V. V. Petrova sa zvyčajne spája so vznikom nového zdroja osvetlenia, a to elektrického, založeného na použití ním objaveného efektívne fungujúceho elektrického oblúka. V. V. Petrov v roku 1803 prezentoval výsledky svojho výskumu v knihe „Novinky o galvanicko-voltovských pokusoch“. Ide o prvú knihu o elektrine vydanú u nás. V roku 1936 tu bola znovu publikovaná.

V tejto knihe je dôležitý nielen elektrický výskum, ale aj výsledky štúdia vzťahu a interakcie elektrického prúdu so živým organizmom. Petrov ukázal, že ľudské telo je schopné elektrifikácie a že galvanicko-voltaická batéria, pozostávajúca z veľkého množstva prvkov, je pre človeka nebezpečná; v skutočnosti predpovedal možnosť využitia elektriny na fyzikálnu terapiu.

Vplyv výskumu VV Petrova na rozvoj elektrotechniky a medicíny je veľký. Jeho dielo „Novinky o galvanicko-voltaických experimentoch“, preložené do latinčiny, zdobí spolu s ruským vydaním národné knižnice mnohých európskych krajín. Elektrofyzikálne laboratórium vytvorené V.V. Petrovom umožnilo vedcom akadémie v polovici 19. storočia široko rozšíriť výskum v oblasti využívania elektriny na liečbu. Vojenská lekárska akadémia v tomto smere zaujala popredné miesto nielen medzi inštitúciami našej krajiny, ale aj medzi európskymi inštitúciami. Stačí spomenúť mená profesorov V. P. Egorova, V. V. Lebedinského, A. V. Lebedinského, N. P. Khlopina, S. A. Lebedeva.

Čo prinieslo 19. storočie štúdiu elektriny? V prvom rade skončil monopol medicíny a biológie na elektrinu. Základ k tomu položili Galvani, Volta, Petrov. Prvá polovica a polovica 19. storočia sa niesla v znamení veľkých objavov v elektrotechnike. Tieto objavy sa spájajú s menami Dána Hansa Oersteda, Francúzov Dominiqua Araga a Andreho Ampèrea, Nemca Georga Ohma, Angličana Michaela Faradaya, našich krajanov Borisa Jacobiho, Emila Lenza a Pavla Schillinga a mnohých ďalších vedcov.

Stručne popíšme najdôležitejšie z týchto objavov, ktoré priamo súvisia s našou témou. Oersted bol prvý, kto vytvoril úplný vzťah medzi elektrickými a magnetickými javmi. Experimentovaním s galvanickou elektrinou (ako sa v tej dobe nazývali elektrické javy vznikajúce z elektrochemických zdrojov prúdu, na rozdiel od javov spôsobených elektrostatickým strojom) Oersted objavil odchýlky strelky magnetického kompasu umiestneného v blízkosti zdroja elektrického prúdu (galvanická batéria ) v momente skratu a prerušenia elektrického obvodu. Zistil, že táto odchýlka závisí od umiestnenia magnetického kompasu. Oerstedovou veľkou zásluhou je, že on sám ocenil dôležitosť fenoménu, ktorý objavil. Myšlienky založené na Gilbertových dielach o nezávislosti magnetických a elektrických javov, zdanlivo neotrasiteľné na viac ako dvesto rokov, sa zrútili. Oersted dostal spoľahlivý experimentálny materiál, na základe ktorého píše, a potom vydáva knihu „Experimenty súvisiace s pôsobením elektrického konfliktu na magnetickej ihle“. Stručne formuluje svoj úspech takto: „Galvanická elektrina, ktorá prechádza zo severu na juh cez voľne zavesenú magnetickú ihlu, vychyľuje jej severný koniec na východ a prechádzajúc rovnakým smerom pod ihlou ju vychyľuje na západ. "

Francúzsky fyzik André Ampère jasne a hlboko odhalil zmysel Oerstedovho experimentu, ktorý je prvým spoľahlivým dôkazom vzťahu magnetizmu a elektriny. Ampère bol veľmi všestranný vedec, vynikajúci v matematike, mal rád chémiu, botaniku a antickú literatúru. Bol veľkým popularizátorom vedeckých objavov. Amperove zásluhy v oblasti fyziky možno formulovať nasledovne: vytvoril novú sekciu v náuke o elektrine – elektrodynamiku, zahŕňajúcu všetky prejavy pohyblivej elektriny. Ampérovým zdrojom pohybujúcich sa elektrických nábojov bola galvanická batéria. Uzavretím okruhu dostal pohyb elektrických nábojov. Ampér ukázal, že elektrické náboje v pokoji (statická elektrina) na magnetickú ihlu nepôsobia – nevychyľujú ju. Moderne povedané, Amperovi sa podarilo odhaliť význam prechodných procesov (zapnutie elektrického obvodu).

Michael Faraday dokončuje objavy Oersteda a Ampera – vytvára koherentnú logickú doktrínu elektrodynamiky. Zároveň vlastní množstvo nezávislých veľkých objavov, ktoré mali nepochybne dôležitý vplyv na využitie elektriny a magnetizmu v medicíne a biológii. Michael Faraday nebol matematik ako Ampère, vo svojich početných publikáciách nepoužil jediný analytický výraz. Talent experimentátora, svedomitý a pracovitý, umožnil Faradayovi kompenzovať nedostatok matematickej analýzy. Faraday objavil indukčný zákon. Ako sám povedal: "Našiel som spôsob, ako premeniť elektrinu na magnetizmus a naopak." Objavuje samoindukciu.

Zavŕšením najväčšieho Faradayovho výskumu je objav zákonov prechodu elektrického prúdu vodivými kvapalinami a ich chemického rozkladu, ku ktorému dochádza pod vplyvom elektrického prúdu (fenomén elektrolýzy). Faraday formuluje základný zákon takto: „Množstvo látky umiestnenej na vodivých doskách (elektródach) ponorených do kvapaliny závisí od sily prúdu a od času jeho prechodu: čím väčšia je sila prúdu a tým dlhší je prúd. prejde, tým väčšie množstvo látky sa do roztoku uvoľní“ .

Rusko sa ukázalo byť jednou z krajín, kde objavy Oersted, Arago, Ampere a čo je najdôležitejšie, Faraday našli priamy rozvoj a praktické uplatnenie. Boris Jacobi s využitím objavov elektrodynamiky vytvára prvú loď s elektromotorom. Emil Lenz vlastní množstvo prác veľkého praktického záujmu v rôznych oblastiach elektrotechniky a fyziky. Jeho meno sa zvyčajne spája s objavom zákona o tepelnom ekvivalente elektrickej energie, ktorý sa nazýva Joule-Lenzov zákon. Okrem toho Lenz ustanovil zákon pomenovaný po ňom. Tým sa končí obdobie vytvárania základov elektrodynamiky.

1 Využitie elektriny v medicíne a biológii v 19. storočí

P. N. Yablochkov, umiestnením dvoch uhlíkov paralelne, oddelených taviacim sa mazivom, vytvorí elektrickú sviečku - jednoduchý zdroj elektrického svetla, ktorý dokáže osvetliť miestnosť na niekoľko hodín. Sviečka Yablochkov trvala tri alebo štyri roky a našla uplatnenie takmer vo všetkých krajinách sveta. Nahradila ju odolnejšia žiarovka. Všade vznikajú elektrické generátory a rozšírené sú aj batérie. Oblasti použitia elektrickej energie pribúdajú.

Populárne sa stáva aj využitie elektriny v chémii, ktoré inicioval M. Faraday. Pohyb hmoty - pohyb nosičov náboja - našiel jednu z prvých aplikácií v medicíne na zavedenie zodpovedajúcich liečivých zlúčenín do ľudského tela. Podstata metódy je nasledovná: gáza alebo akékoľvek iné tkanivo je impregnované požadovanou liečivou zlúčeninou, ktorá slúži ako tesnenie medzi elektródami a ľudským telom; nachádza sa na oblastiach tela, ktoré sa majú liečiť. Elektródy sú pripojené k zdroju jednosmerného prúdu. Spôsob takéhoto podávania liečivých zlúčenín, prvýkrát používaný v druhej polovici 19. storočia, je rozšírený dodnes. Nazýva sa to elektroforéza alebo ionoforéza. Čitateľ sa môže dozvedieť o praktickej aplikácii elektroforézy v piatej kapitole.

Ďalší objav veľkého významu pre praktickú medicínu nasledoval v oblasti elektrotechniky. 22. augusta 1879 anglický vedec Crookes informoval o svojom výskume katódových lúčov, o ktorom sa v tom čase dozvedelo nasledovné:

Keď cez trubicu s veľmi riedkym plynom prechádza vysokonapäťový prúd, z katódy uniká prúd častíc, ktorý sa rúti obrovskou rýchlosťou. 2. Tieto častice sa pohybujú striktne v priamke. 3. Táto žiarivá energia môže spôsobiť mechanické pôsobenie. Napríklad na otáčanie malého gramofónu umiestneného v jeho dráhe. 4. Energia žiarenia je vychyľovaná magnetom. 5. V miestach, kde dopadá sálavá hmota, vzniká teplo. Ak má katóda tvar konkávneho zrkadla, potom je možné v ohnisku tohto zrkadla roztaviť aj také žiaruvzdorné zliatiny, ako je napríklad zliatina irídia a platiny. 6. Katódové lúče - tok hmotných telies je menší ako atóm, a to častice negatívnej elektriny.

Toto sú prvé kroky v očakávaní nového veľkého objavu, ktorý urobil Wilhelm Conrad Roentgen. Roentgen objavil zásadne odlišný zdroj žiarenia, ktorý nazval röntgenové lúče (X-Ray). Neskôr sa tieto lúče nazývali röntgenové lúče. Roentgenova správa vyvolala senzáciu. Vo všetkých krajinách začalo mnoho laboratórií reprodukovať Roentgenovu zostavu, opakovať a rozvíjať jeho výskum. Tento objav vzbudil u lekárov mimoriadny záujem.

Fyzikálne laboratóriá, kde boli vytvorené zariadenia používané Roentgenom na prijímanie röntgenových lúčov, boli napadnuté lekármi, ich pacientmi, ktorí mali podozrenie, že v tele prehltli ihly, kovové gombíky atď. praktická realizácia objavov v elektrine, ako sa to stalo s novým diagnostickým nástrojom - röntgenom.

Záujem o röntgeny okamžite a v Rusku. Zatiaľ neexistujú oficiálne vedecké publikácie, recenzie na ne, presné údaje o zariadeniach, objavila sa len krátka správa o Roentgenovej správe a neďaleko Petrohradu v Kronštadte už vynálezca rádia Alexander Stepanovič Popov začína vytvárať tzv. prvý domáci röntgenový prístroj. Málo sa o tom vie. O úlohe A. S. Popova pri vývoji prvých domácich röntgenových prístrojov, ich implementácia sa možno prvýkrát stala známou z knihy F. Veitkova. Veľmi úspešne ho doplnila vynálezcova dcéra Jekaterina Alexandrovna Kyandskaja-Popova, ktorá spolu s V. Tomatom uverejnila článok „Vynálezca rádia a röntgenu“ v časopise „Veda a život“ (1971, č. 8).

Nové pokroky v elektrotechnike primerane rozšírili možnosti štúdia „živočíšnej“ elektriny. Matteuchi pomocou vtedy vytvoreného galvanometra dokázal, že elektrický potenciál vzniká počas života svalu. Prerezal sval cez vlákna, pripojil ho k jednému z pólov galvanometra a pripojil pozdĺžny povrch svalu k druhému pólu a dostal potenciál v rozsahu 10-80 mV. Hodnota potenciálu je určená typom svalov. Podľa Matteuchiho „biotok tečie“ z pozdĺžneho povrchu do prierezu a prierez je elektronegatívny. Tento kuriózny fakt potvrdili pokusy na rôznych zvieratách – korytnačke, králikovi, potkanovi a vtákoch, ktoré vykonalo množstvo výskumníkov, z ktorých treba spomenúť nemeckých fyziológov Dubois-Reymonda, Hermana a nášho krajana V. Yu. Chagovetsa. Peltier v roku 1834 publikoval prácu, ktorá načrtla výsledky štúdie interakcie biopotenciálov s jednosmerným prúdom pretekajúcim živým tkanivom. Ukázalo sa, že polarita biopotenciálov sa v tomto prípade mení. Menia sa aj amplitúdy.

Zároveň boli pozorované aj zmeny fyziologických funkcií. V laboratóriách fyziológov, biológov a lekárov sa objavujú elektrické meracie prístroje, ktoré majú dostatočnú citlivosť a vhodné limity merania. Hromadí sa veľký a všestranný experimentálny materiál. Tým sa končí prehistória využívania elektriny v medicíne a skúmanie „živočíšnej“ elektriny.

Vznik fyzikálnych metód, ktoré poskytujú primárnu bioinformáciu, moderný rozvoj elektrických meracích zariadení, teória informácie, autometria a telemetria, integrácia meraní – to je to, čo znamená novú historickú etapu vo vedeckej, technickej a biomedicínskej oblasti využívania elektriny.

2 História rádioterapie a diagnostika

Na konci devätnásteho storočia boli urobené veľmi dôležité objavy. Po prvýkrát mohol človek na vlastné oko vidieť niečo, čo sa skrýva za bariérou nepriepustnou pre viditeľné svetlo. Konrad Roentgen objavil takzvané röntgenové lúče, ktoré dokázali preniknúť cez opticky nepriehľadné bariéry a vytvárať tieňové obrazy predmetov skrytých za nimi. Objavený bol aj fenomén rádioaktivity. Už v 20. storočí, v roku 1905, Eindhoven dokázal elektrickú aktivitu srdca. Od tohto momentu sa začala rozvíjať elektrokardiografia.

Lekári začali dostávať čoraz viac informácií o stave vnútorných orgánov pacienta, ktoré nemohli pozorovať bez príslušných prístrojov vytvorených inžiniermi na základe objavov fyzikov. Konečne dostali lekári možnosť pozorovať fungovanie vnútorných orgánov.

Na začiatku druhej svetovej vojny poprední fyzici planéty, ešte pred objavením sa informácií o štiepení ťažkých atómov a kolosálnom uvoľňovaní energie v tomto prípade, dospeli k záveru, že je možné vytvoriť umelé rádioaktívne izotopy. Počet rádioaktívnych izotopov nie je obmedzený na prirodzene známe rádioaktívne prvky. Sú známe pre všetky chemické prvky periodickej tabuľky. Vedcom sa podarilo vystopovať ich chemickú históriu bez toho, aby narušili priebeh skúmaného procesu.

V dvadsiatych rokoch sa uskutočnili pokusy použiť prirodzene rádioaktívne izotopy z rodiny rádia na určenie rýchlosti prietoku krvi u ľudí. Ale tento druh výskumu nebol široko používaný ani na vedecké účely. Širšie využitie v medicínskom výskume, vrátane diagnostického, získali rádioaktívne izotopy v päťdesiatych rokoch po vytvorení jadrových reaktorov, v ktorých bolo celkom jednoduché získať vysoké aktivity umelo rádioaktívnych izotopov.

Najznámejším príkladom jedného z prvých použití umelo rádioaktívnych izotopov je použitie izotopov jódu na výskum štítnej žľazy. Metóda umožnila pochopiť príčinu ochorení štítnej žľazy (struma) pre určité oblasti pobytu. Bola preukázaná súvislosť medzi obsahom jódu v strave a ochorením štítnej žľazy. Výsledkom týchto štúdií je, že vy a ja konzumujeme stolovú soľ, v ktorej sú zámerne zavádzané neaktívne doplnky jódu.

Na začiatku sa na štúdium distribúcie rádionuklidov v orgáne používali jednoduché scintilačné detektory, ktoré snímali skúmaný orgán bod po bode, t.j. naskenoval ho a pohyboval sa pozdĺž meandrovej línie nad celým skúmaným orgánom. Takáto štúdia sa nazývala skenovanie a zariadenia, ktoré sa na to používali, sa nazývali skenery (skenery). S vývojom pozične citlivých detektorov, ktoré okrem toho, že zaregistrovali padnuté gama kvantum, určili aj súradnicu jeho vstupu do detektora, bolo možné zobraziť celý skúmaný orgán naraz bez pohybu detektora. nad tým. V súčasnosti sa získanie obrazu distribúcie rádionuklidov v skúmanom orgáne nazýva scintigrafia. Aj keď, všeobecne povedané, termín scintigrafia bol zavedený v roku 1955 (Andrews a kol.) a spočiatku sa týkal skenovania. Spomedzi systémov so stacionárnymi detektormi získala najrozšírenejšie využitie takzvaná gama kamera, ktorú prvýkrát navrhol Anger v roku 1958.

Gamakamera umožnila výrazne skrátiť čas snímania obrazu a v súvislosti s tým využiť rádionuklidy s kratšou životnosťou. Použitie rádionuklidov s krátkou životnosťou výrazne znižuje dávku radiačnej záťaže pre organizmus subjektu, čo umožnilo zvýšiť aktivitu rádiofarmák podávaných pacientom. V súčasnosti pri použití Ts-99t je čas získania jednej snímky zlomok sekundy. Takéto krátke časy na získanie jedného rámu viedli k vzniku dynamickej scintigrafie, keď sa počas štúdie získa množstvo po sebe idúcich snímok skúmaného orgánu. Analýza takejto sekvencie umožňuje určiť dynamiku zmien aktivity ako v orgáne ako celku, tak aj v jeho jednotlivých častiach, t.j. existuje kombinácia dynamických a scintigrafických štúdií.

S rozvojom techniky získavania obrazov distribúcie rádionuklidov v skúmanom orgáne vyvstala otázka o metódach hodnotenia distribúcie rádiofarmák v rámci skúmanej oblasti, najmä v dynamickej scintigrafii. Scanogramy boli spracované hlavne vizuálne, čo sa s rozvojom dynamickej scintigrafie stalo neprijateľným. Hlavným problémom bola nemožnosť vykreslenia kriviek odrážajúcich zmenu aktivity rádiofarmaka v skúmanom orgáne alebo v jeho jednotlivých častiach. Samozrejme možno konštatovať množstvo nedostatkov výsledných scintigramov – prítomnosť štatistického šumu, nemožnosť odčítania pozadia okolitých orgánov a tkanív, nemožnosť získať súhrnný obraz pri dynamickej scintigrafii na základe množstva po sebe idúcich snímok. .

To všetko viedlo k vzniku počítačových systémov digitálneho spracovania scintigramov. V roku 1969 využili schopnosti počítača na spracovanie scintigramov Jinuma a spol., čo umožnilo získať spoľahlivejšie diagnostické informácie a v oveľa väčšom objeme. V tomto smere sa do praxe katedier rádionuklidovej diagnostiky začali veľmi intenzívne zavádzať počítačové systémy na zber a spracovanie scintigrafických informácií. Takéto oddelenia sa stali prvými praktickými lekárskymi oddeleniami, v ktorých boli počítače široko zavedené.

Rozvoj digitálnych systémov na zber a spracovanie scintigrafických informácií na báze počítača položil základ princípom a metódam spracovania medicínskych diagnostických obrazov, ktoré sa uplatnili aj pri spracovaní obrazov získaných pomocou iných medicínskych a fyzikálnych princípov. Týka sa to röntgenových snímok, snímok získaných pri ultrazvukovej diagnostike a, samozrejme, počítačovej tomografie. Na druhej strane vývoj techník počítačovej tomografie viedol k vytvoreniu emisných tomografov, jednofotónových aj pozitrónových. Rozvoj špičkových technológií na využitie rádioaktívnych izotopov v medicínskych diagnostických štúdiách a ich čoraz väčšie využitie v klinickej praxi viedli k vzniku samostatného medicínskeho odboru rádioizotopová diagnostika, ktorý sa neskôr podľa medzinárodnej štandardizácie nazýval rádionuklidová diagnostika. O niečo neskôr sa objavil koncept nukleárnej medicíny, ktorý spájal metódy využitia rádionuklidov, a to ako na diagnostiku, tak aj na terapiu. S rozvojom rádionuklidovej diagnostiky v kardiológii (vo vyspelých krajinách sa až 30 % z celkového počtu rádionuklidových štúdií stalo kardiologickým) sa objavil pojem nukleárna kardiológia.

Ďalšou mimoriadne dôležitou skupinou štúdií využívajúcich rádionuklidy sú štúdie in vitro. Tento typ výskumu nezahŕňa vnášanie rádionuklidov do tela pacienta, ale využíva rádionuklidové metódy na stanovenie koncentrácie hormónov, protilátok, liečiv a iných klinicky dôležitých látok vo vzorkách krvi alebo tkanív. Okrem toho moderná biochémia, fyziológia a molekulárna biológia nemôže existovať bez metód rádioaktívnych indikátorov a rádiometrie.

U nás sa masové zavádzanie metód nukleárnej medicíny do klinickej praxe začalo koncom 50. rokov po vydaní nariadenia ministra zdravotníctva ZSSR (č. 248 z 15. mája 1959) o zriadení rádioizotopových diagnostických pracovísk v r. veľké onkologické ústavy a výstavba štandardných rádiologických budov, niektoré z nich sú stále v prevádzke. Významnú úlohu zohrala aj vyhláška ÚV KSSZ a Rady ministrov SSR zo 14. januára 1960 č.58 „O opatreniach na ďalšie skvalitnenie lekárskej starostlivosti a ochranu zdravia obyvateľstva ZSSR“. “, ktorá zabezpečila široké zavedenie rádiologických metód do lekárskej praxe.

Rýchly rozvoj nukleárnej medicíny v posledných rokoch viedol k nedostatku rádiológov a inžinierov, ktorí sú špecialistami v oblasti rádionuklidovej diagnostiky. Výsledok aplikácie všetkých rádionuklidových techník závisí od dvoch dôležitých bodov: na jednej strane od detekčného systému s dostatočnou citlivosťou a rozlíšením a od rádiofarmaceutického prípravku, ktorý poskytuje prijateľnú úroveň akumulácie v požadovanom orgáne alebo tkanive, od Druhou rukou. Preto každý špecialista v oblasti nukleárnej medicíny musí mať hlboké znalosti o fyzikálnom základe rádioaktivity a detekčných systémov, ako aj znalosti z chémie rádiofarmák a procesov, ktoré určujú ich lokalizáciu v určitých orgánoch a tkanivách. Táto monografia nie je jednoduchým prehľadom úspechov v oblasti rádionuklidovej diagnostiky. Prezentuje množstvo pôvodného materiálu, ktorý je výsledkom výskumu jeho autorov. Dlhoročné skúsenosti zo spoločnej práce tímu vývojárov oddelenia rádiologického vybavenia CJSC "VNIIMP-VITA", Onkologického centra Ruskej akadémie lekárskych vied, Kardiologického výskumného a výrobného komplexu Ministerstva zdravotníctva Ruská federácia, Výskumný ústav kardiológie Tomského vedeckého centra Ruskej akadémie lekárskych vied, Asociácia lekárskych fyzikov Ruska umožnila zvážiť teoretické otázky rádionuklidového zobrazovania, praktickú implementáciu takýchto techník a získanie najinformatívnejších informácií. diagnostických výsledkov pre klinickú prax.

Rozvoj medicínskej techniky v oblasti rádionuklidovej diagnostiky je neoddeliteľne spojený s menom Sergeja Dmitrieviča Kalašnikova, ktorý v tomto smere dlhé roky pracoval na Celúnijnom vedeckom výskumnom ústave lekárskej prístrojovej techniky a dohliadal na vytvorenie prvého ruského tomografu. gama kamera GKS-301.

5. Stručná história ultrazvukovej terapie

Ultrazvuková technológia sa začala rozvíjať počas prvej svetovej vojny. Vtedy, v roku 1914, pri testovaní nového ultrazvukového žiariča vo veľkom laboratórnom akváriu, vynikajúci francúzsky experimentálny fyzik Paul Langevin zistil, že ryby, keď boli vystavené ultrazvuku, sa znepokojili, zmietali sa, potom sa upokojili, ale po chvíli začali umierať. Tak sa náhodou uskutočnil prvý experiment, od ktorého sa začalo štúdium biologického účinku ultrazvuku. Na konci 20-tych rokov XX storočia. Uskutočnili sa prvé pokusy o využitie ultrazvuku v medicíne. A v roku 1928 už nemeckí lekári používali ultrazvuk na liečbu chorôb uší u ľudí. V roku 1934 sovietsky otolaryngológ E.I. Anokhrienko zaviedol ultrazvukovú metódu do terapeutickej praxe a ako prvý na svete realizoval kombinovanú liečbu ultrazvukom a elektrickým prúdom. Čoskoro sa ultrazvuk stal široko používaným vo fyzioterapii a rýchlo si získal slávu ako veľmi účinný nástroj. Pred aplikáciou ultrazvuku na liečbu ľudských chorôb bol jeho účinok starostlivo testovaný na zvieratách, ale nové metódy sa do praktickej veterinárnej medicíny dostali až po ich rozšírení v medicíne. Prvé ultrazvukové prístroje boli veľmi drahé. Na cene, samozrejme, nezáleží, keď ide o zdravie ľudí, ale v poľnohospodárskej výrobe s tým treba počítať, keďže by nemala byť stratová. Prvé ultrazvukové liečebné metódy boli založené na čisto empirických pozorovaniach, avšak súbežne s rozvojom ultrazvukovej fyzioterapie sa rozvíjali aj štúdie mechanizmov biologického pôsobenia ultrazvuku. Ich výsledky umožnili upraviť prax používania ultrazvuku. V rokoch 1940-1950 sa napríklad verilo, že ultrazvuk s intenzitou do 5 ... 6 W / cm2 alebo dokonca do 10 W / cm2 je účinný na terapeutické účely. Čoskoro sa však intenzita ultrazvuku používaná v medicíne a veterinárnej medicíne začala znižovať. Takže v 60. rokoch dvadsiateho storočia. maximálna intenzita ultrazvuku generovaného fyzioterapeutickými prístrojmi sa znížila na 2...3 W/cm2 a v súčasnosti vyrábané prístroje vyžarujú ultrazvuk s intenzitou nepresahujúcou 1 W/cm2. Ale dnes sa v lekárskej a veterinárnej fyzioterapii najčastejšie používa ultrazvuk s intenzitou 0,05-0,5 W / cm2.

Záver

Históriu vývoja lekárskej fyziky som, samozrejme, nemohol obsiahnuť v plnom rozsahu, pretože inak by som musel podrobne rozprávať o každom fyzikálnom objave. Ale napriek tomu som naznačil hlavné fázy vývoja medu. fyzikov: jeho počiatky nepochádzajú z 20. storočia, ako sa mnohí domnievajú, ale oveľa skôr, v staroveku. Vtedajšie objavy sa nám dnes budú zdať maličkosťami, no v skutočnosti to na tú dobu bol nepochybný prelom vo vývoji.

Príspevok fyzikov k rozvoju medicíny je ťažké preceňovať. Vezmite si Leonarda da Vinciho, ktorý opísal mechaniku pohybov kĺbov. Ak sa objektívne pozriete na jeho výskum, pochopíte, že moderná veda o kĺboch ​​zahŕňa veľkú väčšinu jeho prác. Alebo Harvey, ktorý ako prvý dokázal uzavretie krvného obehu. Preto sa mi zdá, že by sme mali oceniť prínos fyzikov pre rozvoj medicíny.

Zoznam použitej literatúry

1. "Základy interakcie ultrazvuku s biologickými objektmi." Ultrazvuk v medicíne, veterinárnej medicíne a experimentálnej biológii. (Autori: Akopyan V.B., Ershov Yu.A., upravil Shchukin S.I., 2005)

Zariadenia a metódy rádionuklidovej diagnostiky v medicíne. Kalantarov K.D., Kalašnikov S.D., Kostylev V.A. a ďalší, vyd. Viktorová V.A.

Kharlamov I.F. Pedagogika. - M.: Gardariki, 1999. - 520 s; strana 391

Elektrina a človek; Manoilov V.E. ; Energoatomizdat 1998, s. 75-92

Čeredničenko T.V. Hudba v dejinách kultúry. - Dolgoprudny: Allegro-press, 1994. s. 200

Každodenný život starovekého Ríma objektívom rozkoše, Jean-Noel Robber, Mladá garda, 2006, s.

Platón. Dialógy; Myšlienka, 1986, s. 693

Descartes R. Diela: V 2 zväzkoch - zväzok 1. - M.: Myšlienka, 1989. S. 280, 278

Platón. Dialógy - Timaeus; Myšlienka, 1986, s. 1085

Leonardo da Vinci. Vybrané diela. V 2 zväzkoch T.1. / Dotlač z vyd. 1935 - M.: Ladomír, 1995.

Aristoteles. Pracuje v štyroch zväzkoch. T.1.Ed.V. F. Asmus. M.,<Мысль>444, 441, 1976

Zoznam internetových zdrojov:

Zvuková terapia - Nag-Cho http://tanadug.ru/tibetan-medicine/healing/sound-healing

(dátum ošetrenia 18.09.12)

História fototerapie - http://www.argo-shop.com.ua/article-172.html (vstup 21.09.12)

Liečba ohňom - ​​http://newagejournal.info/lechenie-ognem-ili-moksaterapia/ (prístup 21.09.12)

Orientálna medicína - (dátum prístupu 22.09.12)://arenda-ceragem.narod2.ru/eto_nuzhno_znat/vostochnaya_meditsina_vse_luchshee_lyudyam

Začiatok 21. storočia sa niesol v znamení mnohých objavov v oblasti medicíny, o ktorých sa pred 10-20 rokmi písalo vo vedecko-fantastických románoch a samotní pacienti mohli len snívať. A hoci mnohé z týchto objavov čaká ešte dlhá cesta zavedenia do klinickej praxe, už nepatria do kategórie koncepčných vývojov, ale sú vlastne fungujúcimi prístrojmi, aj keď v lekárskej praxi ešte nie príliš využívanými.

1. Umelé srdce AbioCor

V júli 2001 sa skupine chirurgov z Louisville v Kentucky podarilo implantovať pacientovi umelé srdce novej generácie. Zariadenie s názvom AbioCor bolo implantované mužovi, ktorý trpel srdcovým zlyhaním. Umelé srdce vyvinula spoločnosť Abiomed, Inc. Hoci sa podobné zariadenia používali už predtým, AbioCor je najpokročilejší svojho druhu.

V predchádzajúcich verziách musel byť pacient pripevnený k obrovskej konzole pomocou rúrok a drôtov, ktoré boli implantované cez kožu. To znamenalo, že osoba zostala pripútaná k posteli. AbioCor na druhej strane existuje úplne autonómne vo vnútri ľudského tela a nepotrebuje ďalšie rúrky alebo drôty, ktoré vedú von.

2. Bioumelá pečeň

S myšlienkou vytvorenia bioumelej pečene prišiel Dr. Kenneth Matsumura, ktorý sa rozhodol pre nový prístup k problému. Vedec vytvoril zariadenie, ktoré využíva pečeňové bunky zozbierané zo zvierat. Zariadenie sa považuje za bioumelé, pretože pozostáva z biologického a umelého materiálu. V roku 2001 bola bioumelá pečeň vyhlásená časopisom TIME za vynález roka.

3. Tablet s fotoaparátom

Pomocou takejto pilulky môžete diagnostikovať rakovinu v najskorších štádiách. Zariadenie bolo vytvorené s cieľom získať vysokokvalitné farebné obrázky v obmedzených priestoroch. Tabletka fotoaparátu dokáže odhaliť príznaky rakoviny pažeráka a je približne široká ako necht dospelého a je dvakrát dlhšia.

4. Bionické kontaktné šošovky

Bionické kontaktné šošovky boli vyvinuté výskumníkmi z University of Washington. Podarilo sa im skombinovať elastické kontaktné šošovky s tlačenými elektronickými obvodmi. Tento vynález pomáha používateľovi vidieť svet prekrytím počítačových obrázkov na vrchole jeho vlastného videnia. Podľa vynálezcov môžu byť bionické kontaktné šošovky užitočné pre šoférov a pilotov, ukazujúc im trasy, informácie o počasí alebo vozidlá. Okrem toho tieto kontaktné šošovky dokážu monitorovať fyzické ukazovatele osoby, ako je hladina cholesterolu, prítomnosť baktérií a vírusov. Zhromaždené údaje môžu byť odoslané do počítača prostredníctvom bezdrôtového prenosu.

5. Bionické rameno iLIMB

Bionická ruka iLIMB, ktorú vytvoril v roku 2007 David Gow, bola prvou umelou končatinou na svete, ktorá obsahovala päť individuálne mechanizovaných prstov. Používatelia zariadenia budú môcť vyberať predmety rôznych tvarov – napríklad rúčky pohárov. iLIMB sa skladá z 3 samostatných častí: 4 prstov, palca a dlane. Každá z častí obsahuje vlastný riadiaci systém.

6. Robotickí asistenti počas operácií

Chirurgovia už nejaký čas používajú robotické ruky, no teraz je tu robot, ktorý dokáže operáciu vykonať aj sám. Skupina vedcov z Duke University už robota otestovala. Použili ho na mŕtveho moriaka (pretože morčacie mäso má podobnú štruktúru ako ľudské). Úspešnosť robotov sa odhaduje na 93 %. Samozrejme, je príliš skoro hovoriť o autonómnych chirurgických robotoch, ale tento vynález je veľkým krokom týmto smerom.

7 Čítačka myšlienok

Čítanie myšlienok je termín, ktorý psychológovia používajú na označenie podvedomej detekcie a analýzy neverbálnych podnetov, ako sú výrazy tváre alebo pohyby hlavy. Takéto signály pomáhajú ľuďom pochopiť emocionálny stav toho druhého. Tento vynález je duchovným dieťaťom troch vedcov z MIT Media Lab. Stroj na čítanie myšlienok skenuje mozgové signály používateľa a informuje tých, s ktorými komunikuje. Zariadenie je možné použiť na prácu s autistami.

8. Elekta Axesse

Elekta Axesse je najmodernejšie protirakovinové zariadenie. Bol vytvorený na liečbu nádorov v celom tele – v oblasti chrbtice, pľúc, prostaty, pečene a mnohých ďalších. Elekta Axesse kombinuje niekoľko funkcií. Prístroj môže produkovať stereotaktickú rádiochirurgiu, stereotaktickú rádioterapiu, rádiochirurgiu. Počas liečby majú lekári možnosť pozorovať 3D obraz ošetrovanej oblasti.

9. Exoskeleton eLEGS

Exoskeleton eLEGS je jedným z najpôsobivejších vynálezov 21. storočia. Jeho použitie je jednoduché a pacienti ho môžu nosiť nielen v nemocnici, ale aj doma. Zariadenie vám umožňuje stáť, chodiť a dokonca aj stúpať po schodoch. Exoskelet je vhodný pre osoby s výškou od 157 cm do 193 cm a hmotnosťou do 100 kg.

desať . očný pisár

Toto zariadenie je navrhnuté tak, aby pomáhalo ľuďom, ktorí sú pripútaní na lôžko, komunikovať. Okulár je spoločným výtvorom výskumníkov z Ebeling Group, Not Impossible Foundation a Graffiti Research Lab. Táto technológia je založená na lacných okuliaroch na sledovanie očí poháňaných softvérom s otvoreným zdrojovým kódom. Takéto okuliare umožňujú ľuďom trpiacim nervovosvalovým syndrómom komunikovať kreslením alebo písaním na obrazovku tak, že zachytia pohyb očí a premenia ho na čiary na displeji.

Jekaterina Martynenko

Fyzika je jednou z najdôležitejších vied, ktoré človek skúma. Jeho prítomnosť je badateľná vo všetkých sférach života, niekedy objavy dokonca zmenia chod dejín. Preto sú veľkí fyzici pre ľudí takí zaujímaví a významní: ich práca je aktuálna aj po mnohých storočiach po ich smrti. Ktorí vedci by mali byť známi predovšetkým?

André-Marie Ampère

Francúzsky fyzik sa narodil v rodine obchodníka z Lyonu. Rodičovská knižnica bola plná diel popredných vedcov, spisovateľov a filozofov. Od detstva mal Andre rád čítanie, čo mu pomohlo získať hlboké znalosti. Vo veku dvanástich rokov sa chlapec už naučil základy vyššej matematiky a nasledujúci rok odovzdal svoju prácu Lyonskej akadémii. Čoskoro začal dávať súkromné ​​hodiny a od roku 1802 pôsobil ako učiteľ fyziky a chémie najskôr v Lyone a potom na Polytechnickej škole v Paríži. O desať rokov neskôr bol zvolený za člena Akadémie vied. Mená veľkých fyzikov sa často spájajú s pojmami, ktorým zasvätili svoj život, a Ampère nie je výnimkou. Zaoberal sa problémami elektrodynamiky. Jednotka elektrického prúdu sa meria v ampéroch. Navyše to bol práve vedec, ktorý zaviedol mnohé z dnes používaných výrazov. Ide napríklad o definície „galvanometra“, „napätia“, „elektrického prúdu“ a mnohých ďalších.

Robert Boyle

Mnohí veľkí fyzici viedli svoju prácu v čase, keď bola technika a veda prakticky v plienkach, a napriek tomu uspeli. Napríklad rodák z Írska. Zaoberal sa rôznymi fyzikálnymi a chemickými experimentmi, rozvíjal atomistickú teóriu. V roku 1660 sa mu podarilo objaviť zákon zmeny objemu plynov v závislosti od tlaku. Mnohí velikáni svojej doby netušili o atómoch a Boyle bol nielen presvedčený o ich existencii, ale vytvoril aj niekoľko pojmov, ktoré s nimi súvisia, ako napríklad „prvky“ alebo „primárne telieska“. V roku 1663 sa mu podarilo vynájsť lakmus a v roku 1680 ako prvý navrhol spôsob získavania fosforu z kostí. Boyle bol členom Kráľovskej spoločnosti v Londýne a zanechal po sebe mnoho vedeckých prác.

Niels Bohr

Nie zriedka sa veľkí fyzici ukázali ako významní vedci aj v iných oblastiach. Niels Bohr bol napríklad aj chemikom. Niels Bohr, člen Kráľovskej dánskej spoločnosti vied a popredný vedec 20. storočia, sa narodil v Kodani, kde získal vysokoškolské vzdelanie. Istý čas spolupracoval s anglickými fyzikmi Thomsonom a Rutherfordom. Bohrova vedecká práca sa stala základom pre vytvorenie kvantovej teórie. Mnoho veľkých fyzikov následne pracovalo v smeroch, ktoré pôvodne vytvoril Niels, napríklad v niektorých oblastiach teoretickej fyziky a chémie. Málokto vie, ale bol aj prvým vedcom, ktorý položil základy periodickej sústavy prvkov. V tridsiatych rokoch 20. storočia urobil veľa dôležitých objavov v atómovej teórii. Za svoje úspechy mu bola udelená Nobelova cena za fyziku.

Max Born

Mnoho skvelých fyzikov prišlo z Nemecka. Napríklad Max Born sa narodil v Breslau ako syn profesora a klaviristu. Od detstva mal rád fyziku a matematiku a vstúpil na univerzitu v Göttingene, aby ich študoval. V roku 1907 Max Born obhájil dizertačnú prácu o stabilite pružných telies. Rovnako ako iní veľkí fyzici tej doby, ako Niels Bohr, Max spolupracoval s odborníkmi z Cambridge, konkrétne s Thomsonom. Born sa inšpiroval aj Einsteinovými myšlienkami. Max sa zaoberal štúdiom kryštálov a vyvinul niekoľko analytických teórií. Okrem toho Born vytvoril matematický základ kvantovej teórie. Rovnako ako iní fyzici, ani antimilitarista Born kategoricky nechcel Veľkú vlasteneckú vojnu a počas rokov bojov musel emigrovať. Následne odsúdi vývoj jadrových zbraní. Za všetky svoje úspechy dostal Max Born Nobelovu cenu a bol prijatý aj na mnohé vedecké akadémie.

Galileo Galilei

Niektorí veľkí fyzici a ich objavy sú späté s oblasťou astronómie a prírodných vied. Napríklad Galileo, taliansky vedec. Počas štúdia medicíny na univerzite v Pise sa zoznámil s fyzikou Aristotela a začal čítať starovekých matematikov. Fascinovaný týmito vedami odišiel zo školy a začal skladať „Little Scales“ – dielo, ktoré pomohlo určiť hmotnosť kovových zliatin a opísalo ťažiská figúrok. Galileo sa preslávil medzi talianskymi matematikmi a dostal stoličku v Pise. Po nejakom čase sa stal dvorným filozofom vojvodu z Medici. Vo svojich dielach študoval princípy rovnováhy, dynamiky, pádu a pohybu telies, ako aj pevnosť materiálov. V roku 1609 zostrojil prvý ďalekohľad s trojnásobným zväčšením a potom s 32-násobným. Jeho pozorovania poskytli informácie o povrchu Mesiaca a veľkostiach hviezd. Galileo objavil mesiace Jupitera. Jeho objavy urobili rozruch vo vedeckej oblasti. Veľký fyzik Galileo nebol príliš schválený cirkvou, a to určovalo postoj k nemu v spoločnosti. Pokračoval však v práci, čo bolo dôvodom výpovede inkvizície. Musel sa vzdať svojho učenia. Ale o niekoľko rokov neskôr boli publikované pojednania o rotácii Zeme okolo Slnka, vytvorené na základe myšlienok Koperníka: s vysvetlením, že ide len o hypotézu. Pre spoločnosť sa tak zachoval najdôležitejší prínos vedca.

Isaac Newton

Vynálezy a výroky veľkých fyzikov sa často stávajú akousi metaforou, no najznámejšia je legenda o jablku a zákone gravitácie. Každý pozná hrdinu tohto príbehu, podľa ktorého objavil gravitačný zákon. Okrem toho vedec vyvinul integrálny a diferenciálny počet, stal sa vynálezcom zrkadlového ďalekohľadu a napísal mnoho základných prác o optike. Moderní fyzici ho považujú za tvorcu klasickej vedy. Newton sa narodil v chudobnej rodine, študoval na jednoduchej škole a potom v Cambridge, pričom paralelne pracoval ako sluha, aby zaplatil za štúdium. Už v prvých rokoch prišiel s myšlienkami, ktoré sa v budúcnosti stanú základom pre vynález systémov počtu a objav gravitačného zákona. V roku 1669 sa stal lektorom na katedre av roku 1672 členom Kráľovskej spoločnosti v Londýne. V roku 1687 vyšlo najvýznamnejšie dielo s názvom „Začiatky“. Za neoceniteľné úspechy v roku 1705 bol Newton udelený šľachte.

Christian Huygens

Ako mnohí iní skvelí ľudia, aj fyzici boli často talentovaní v rôznych oblastiach. Napríklad Christian Huygens, rodák z Haagu. Jeho otec bol diplomat, vedec a spisovateľ, syn získal vynikajúce vzdelanie v právnickej oblasti, no zaujala ho matematika. Okrem toho Christian vedel výborne latinsky, vedel tancovať a jazdiť na koni, hral na lutne a čembale. Ako dieťa sa dokázal samostatne vybudovať a pracoval na tom. Počas univerzitných rokov si Huygens dopisoval s parížskym matematikom Mersennom, čo mladého muža veľmi ovplyvnilo. Už v roku 1651 publikoval prácu o kvadratúre kružnice, elipsy a hyperboly. Jeho práca mu umožnila získať povesť vynikajúceho matematika. Potom sa začal zaujímať o fyziku, napísal niekoľko prác o zrážaných telesách, ktoré vážne ovplyvnili myšlienky jeho súčasníkov. Okrem toho prispel k optike, navrhol ďalekohľad a dokonca napísal článok o výpočtoch hazardných hier súvisiacich s teóriou pravdepodobnosti. To všetko z neho robí vynikajúcu osobnosť v dejinách vedy.

James Maxwell

Veľkí fyzici a ich objavy si zaslúžia každý záujem. James-Clerk Maxwell tak dosiahol pôsobivé výsledky, s ktorými by sa mal každý zoznámiť. Stal sa zakladateľom teórií elektrodynamiky. Vedec sa narodil v šľachtickej rodine a vzdelanie získal na univerzitách v Edinburghu a Cambridge. Za svoje úspechy bol prijatý do Kráľovskej spoločnosti v Londýne. Maxwell otvoril Cavendishovo laboratórium, ktoré bolo vybavené najnovšou technológiou na vykonávanie fyzikálnych experimentov. Maxwell počas svojej práce študoval elektromagnetizmus, kinetickú teóriu plynov, problematiku farebného videnia a optiky. Ukázal sa aj ako astronóm: bol to on, kto zistil, že sú stabilné a pozostávajú z nesúvisiacich častíc. Študoval tiež dynamiku a elektrinu, čo mal vážny vplyv na Faradaya. Komplexné pojednania o mnohých fyzikálnych javoch sa stále považujú za relevantné a žiadané vo vedeckej komunite, vďaka čomu je Maxwell jedným z najväčších špecialistov v tejto oblasti.

Albert Einstein

Budúci vedec sa narodil v Nemecku. Od detstva Einstein miloval matematiku, filozofiu, rád čítal populárno-vedecké knihy. Na vzdelanie odišiel Albert na Technologický inštitút, kde študoval svoju obľúbenú vedu. V roku 1902 sa stal zamestnancom patentového úradu. Za roky pôsobenia tam publikuje niekoľko úspešných vedeckých prác. Jeho prvé práce sú spojené s termodynamikou a interakciou medzi molekulami. V roku 1905 bola jedna z prác prijatá ako dizertačná práca a Einstein sa stal doktorom vied. Albert vlastnil mnoho revolučných myšlienok o energii elektrónov, povahe svetla a fotoelektrickom efekte. Najdôležitejšia bola teória relativity. Einsteinove závery zmenili predstavy ľudstva o čase a priestore. Úplne zaslúžene mu bola udelená Nobelova cena a uznaný v celom vedeckom svete.

V polovici devätnásteho storočia došlo k mnohým úžasným objavom. Akokoľvek prekvapivo to môže znieť, veľká časť týchto objavov bola urobená vo sne. Preto sú tu aj skeptici bezradní a je pre nich ťažké povedať čokoľvek, čo by vyvrátilo existenciu vizionárskych alebo prorockých snov. Mnoho vedcov študovalo tento jav. Nemecký fyzik, lekár, fyziológ a psychológ Hermann Helmoltz vo svojom výskume dospel k záveru, že pri hľadaní pravdy človek hromadí vedomosti, potom analyzuje a chápe prijaté informácie a potom prichádza najdôležitejšia fáza - vhľad, ktorý tzv. často sa to deje vo sne. Práve týmto spôsobom sa dostali k poznaniu mnohých priekopníckych vedcov. Teraz vám dávame príležitosť zoznámiť sa s niektorými objavmi uskutočnenými vo sne.

Francúzsky filozof, matematik, mechanik, fyzik a fyziológ René Descartes Celý život tvrdil, že na svete nie je nič tajomné, čo by nebolo možné pochopiť. V jeho živote sa však predsa len vyskytol jeden nevysvetliteľný jav. Tento jav boli prorocké sny, ktoré mal vo veku dvadsaťtri rokov a ktoré mu pomohli urobiť množstvo objavov v rôznych oblastiach vedy. V noci z 10. na 11. novembra 1619 videl Descartes tri prorocké sny. Prvý sen bol o tom, ako ho silný víchor vytrhne zo stien kostola a kolégia a odnesie ho smerom k útočisku, kde sa už nebojí ani vetra, ani iných prírodných síl. V druhom sne sleduje silnú búrku a pochopí, že len čo sa mu podarí pouvažovať nad príčinou vzniku tohto hurikánu, okamžite utíchne a nemôže mu ublížiť. A v treťom sne Descartes číta latinskú báseň, ktorá začína slovami „Ktorou cestou mám kráčať po ceste života?“. Po prebudení si Descartes uvedomil, že objavil kľúč k skutočnému základu všetkých vied.

Dánsky teoretický fyzik, jeden zo zakladateľov modernej fyziky Niels Bohr už od školských rokov prejavoval záujem o fyziku a matematiku a na univerzite v Kodani obhajoval svoje prvé práce. Ale najdôležitejší objav sa mu podarilo urobiť vo sne. Dlho premýšľal pri hľadaní teórie štruktúry atómu a jedného dňa sa mu zrodil sen. V tomto sne sa Bor nachádzal na rozžeravenej zrazenine ohnivého plynu - Slnku, okolo ktorého sa otáčali planéty spojené s ním vláknami. Potom plyn stuhol a "Slnko" a "planéty" prudko klesli. Bohr sa prebudil a uvedomil si, že toto bol model atómu, ktorý sa tak dlho snažil objaviť. Slnko bolo jadrom, okolo ktorého sa točili elektróny (planéty)! Tento objav sa neskôr stal základom celej Bohrovej vedeckej práce. Táto teória položila základy atómovej fyziky, ktorá Nielsovi Bohrovi priniesla celosvetové uznanie a Nobelovu cenu. Čoskoro, počas druhej svetovej vojny, Bohr trochu oľutoval svoj objav, ktorý by mohol byť použitý ako zbraň proti ľudskosti.

Do roku 1936 lekári verili, že nervové vzruchy v tele prenáša elektrická vlna. Prelomom v medicíne bol objav Otto Loewy- rakúsko-nemecký a americký farmakológ, ktorý v roku 1936 získal Nobelovu cenu za fyziológiu a medicínu. V mladom veku Otto prvýkrát navrhol, že nervové impulzy sa prenášajú prostredníctvom chemických mediátorov. Keďže ale mladého študenta nikto nepočúval, teória zostala bokom. Ale v roku 1921, sedemnásť rokov po tom, čo bola predložená počiatočná teória, v predvečer Veľkonočnej nedele, sa Loewy v noci zobudil, podľa vlastných slov, „napísal niekoľko poznámok na tenký papier. Ráno som nevedel rozlúštiť svoje čmáranice. Nasledujúcu noc, presne o tretej, mi znova napadla tá istá myšlienka. Toto bol návrh experimentu určeného na určenie, či je hypotéza prenosu chemickej hybnosti, ktorú som predložil pred 17 rokmi, správna. Okamžite som vstal z postele, išiel do laboratória a podľa schémy, ktorá vznikla v noci, pripravil jednoduchý experiment na srdci žaby. Otto Loewy tak vďaka nočnému snu pokračoval vo výskume svojej teórie a celému svetu dokázal, že impulzy sa neprenášajú elektrickou vlnou, ale pomocou chemických mediátorov.

Nemecký organický chemik Friedrich August Kekule verejne vyhlásil, že svoj objav v chémii urobil vďaka prorockému snu. Dlhé roky sa snažil nájsť molekulárnu štruktúru benzénu, ktorý bol súčasťou prírodného oleja, no tento objav mu nepodľahol. O vyriešení problému premýšľal vo dne v noci. Niekedy sa mu dokonca snívalo, že už objavil štruktúru benzénu. Ale tieto vízie boli len výsledkom práce jeho preťaženého vedomia. Ale jednej noci, v noci roku 1865, Kekule sedel doma pri krbe a ticho driemal. Neskôr o svojom sne sám prehovoril: „Sedel som a písal som učebnicu, no práca sa nehýbala, myšlienky sa mi vznášali niekde ďaleko. Otočil som stoličku smerom k ohňu a zadriemal. Atómy mi opäť skákali pred očami. Tentoraz sa malé skupinky držali skromne v pozadí. Moje duševné oko teraz dokázalo rozoznať dlhé čiary zvíjajúce sa ako hady. Ale pozri! Jeden z hadov sa chytil za vlastný chvost a v tejto podobe sa akoby uštipačným spôsobom točil pred mojimi očami. Akoby ma zobudil blesk: a tentoraz som strávil zvyšok noci vymýšľaním dôsledkov hypotézy. V dôsledku toho zistil, že benzén nie je nič iné ako kruh so šiestimi atómami uhlíka. V tom čase bol tento objav revolúciou v chémii.

Dnes už asi každý počul, že známa periodická tabuľka chemických prvkov Dmitrij Ivanovič Mendelejev videl ho vo sne. Nie každý však vie, ako sa to v skutočnosti stalo. Tento sen sa stal známym zo slov priateľa veľkého vedca A. A. Inostrantseva. Povedal, že Dmitrij Ivanovič pracoval veľmi dlho na systematizácii všetkých chemických prvkov známych v tom čase v jednej tabuľke. Jasne videl štruktúru stola, ale netušil, ako tam umiestniť toľko prvkov. Pri hľadaní riešenia problému nemohol ani spať. Na tretí deň zaspal od únavy priamo na pracovisku. Okamžite videl vo sne stôl, v ktorom boli všetky prvky správne usporiadané. Zobudil sa a rýchlo napísal, čo videl, na kúsok papiera, ktorý bol po ruke. Ako sa neskôr ukázalo, tabuľka bola vyrobená takmer dokonale správne, berúc do úvahy údaje o chemických prvkoch, ktoré v tom čase existovali. Dmitrij Ivanovič urobil len niekoľko úprav.

Nemecký anatóm a fyziológ, profesor na univerzitách Derpt (Tartu) (1811) a Koenigsberg (1814) - Carl Friedrich Burdach prikladal veľkú dôležitosť svojim snom. Prostredníctvom snov objavil o cirkulácii krvi. Napísal, že vo sne ho často napadali vedecké dohady, ktoré sa mu zdali veľmi dôležité, a z toho sa prebudil. Takéto sny sa väčšinou stávali počas letných mesiacov. V podstate sa tieto sny týkali predmetov, ktoré v tom čase študoval. Niekedy sa mu však snívali veci, na ktoré v tom čase ani nepomyslel. Tu je príbeh samotného Burdaka: „... v roku 1811, keď som sa ešte pevne držal zaužívaných názorov na krvný obeh a nenechal som sa ovplyvniť názormi žiadneho iného človeka na túto otázku a ja sám som, všeobecne povedané, bol zaneprázdnený úplne inými vecami, snívalo sa mi, že krv prúdi vlastnou silou a po prvýkrát uvádza srdce do pohybu, takže považovať to za príčinu pohybu krvi je rovnaké ako vysvetľovať prúdenie krvi. prúd pôsobením mlyna, ktorý práve on uvádza do pohybu. Prostredníctvom tohto sna sa zrodila myšlienka krvného obehu. Neskôr, v roku 1837, vydal Friedrich Burdach svoju prácu s názvom „Antropológia alebo úvahy o ľudskej povahe z rôznych strán“, ktorá obsahovala informácie o krvi, jej zložení a účele, o orgánoch krvného obehu, premene a dýchaní.

Po smrti blízkeho priateľa, ktorý zomrel na cukrovku v roku 1920, kanadský vedec Frederick Grant Banting sa rozhodol zasvätiť svoj život vytvoreniu lieku na túto hroznú chorobu. Začal štúdiom literatúry o tejto problematike. Článok Mosesa Barrona „O blokáde pankreatického vývodu žlčovými kameňmi“ urobil na mladého vedca veľmi veľký dojem, v dôsledku čoho mal slávny sen. V tomto sne pochopil, ako správne konať. Banting, ktorý sa zobudil uprostred noci, napísal postup na vykonanie experimentu na psovi: „Podviažte pankreatické vývody u psov. Počkajte šesť až osem týždňov. Odstrániť a extrahovať." Veľmi skoro priviedol experiment k životu. Výsledky experimentu boli úžasné. Frederick Banting objavil hormón inzulín, ktorý sa dodnes používa ako hlavný liek pri liečbe cukrovky. V roku 1923 získal 32-ročný Frederick Banting (spolu s Johnom McLeodom) Nobelovu cenu za fyziológiu a medicínu a stal sa najmladším nositeľom. A na počesť Bantinga sa v deň jeho narodenín 14. novembra oslavuje Svetový deň diabetu.