Fyzika v medicíne, rovnako ako v ktorejkoľvek inej vede, zohráva dôležitú úlohu. V tomto článku sa pozrieme na mnohé príklady toho, ako táto veda ovplyvňuje zdravie a životy ľudí. Hneď sa dohodneme, že nebudeme zachádzať do zložitých vedecko-technických detailov, aby sme nikoho neuviedli do omylu. Začnime niekoľkými príkladmi.
Akú máte teplotu, pulz a krvný tlak
Medicína nie je úplná bez troch dôležitých parametrov, ktoré sú základom pre hodnotenie ľudského zdravia: teplota, tlak a často aj pulz.
Ako viete, teplota sa meria teplomerom (hovorovo nazývaným „teplomer“). Aké by mali byť ukazovatele? Norma pre osobu je T=36, 60C. Nepochybne je prípustné napríklad 36, 30С a 36, 80С. Ale ak je telesná teplota vyššia ako 36,90C, potom môžeme s istotou povedať, že osoba je nezdravá.
Aká je tu úloha fyziky v medicíne? Tí, ktorí sa učili od 7. do 11. (alebo aspoň 9.) ročníka, veľmi dobre vedia, že teplota je fyzikálna veličina. Meria sa v niekoľkých jednotkách. Ale v Rusku je zvykom merať v stupňoch Celzia. Teplomery sú ortuťové, elektronické (so špeciálnym senzorom).
Tlak je tiež dôležitým parametrom, existujú však nuansy. Nie pre každého je tlak 120 nad 80 užitočný. Niekto má pracovný tlak 110 až 70, čo je tiež norma. Meria sa pomocou tonometra (manžeta, hruška na čerpanie vzduchu, tlakomer). Existujú aj elektronické, počítačové tonometre. Moderná technika spravidla súčasne meria krvný tlak a pulz. Pokiaľ ide o jednotky merania tlaku, vo fyzike ich existuje niekoľko. V medicíne sa tlak meria v milimetroch ortuti (mmHg). Meranie pulzu je jednoduchšie a spoľahlivejšie, pretože musíte vypočítať, koľko úderov za minútu bolo realizovaných.
Diagnostické vybavenie
Využitie fyziky v medicíne je v dnešnom svete nevyhnutnosťou. Bez diagnostického zariadenia sa nezaobíde ani jeden, aj ten najchudobnejší zdravotnícky ústav. Všade, kde sú tie najobľúbenejšie:
- radiographic;
- elektrokardiografy.
Ultrazvukové prístroje, gastroskopy, oftalmologické zariadenia nie sú o nič menej žiadané.
Samozrejme, na vytvorenie určitých zariadení sa mnohí vedci musia spojiť. Vytvorenie správneho vybavenia trvá viac ako jeden rok. Technika musí nevyhnutne interagovať so živým organizmom bez toho, aby spôsobovala poškodenie. Žiaľ, nie každý prístroj to dokáže, preto lekári odporúčajú prísne dodržiavať dávku, čas vyšetrenia či terapie.
Výskum zázrakov: Ultrazvuk
Školské osnovy fyziky zahŕňajúsekcia "Kmity a vlny" - téma "Zvuk". Existujú tri typy: infrazvuk (od 16 do 20 Hertzov), zvuk (od 21 do 19 999 Hertzov), ultrazvuk (od 20 000 Hertzov a viac). Čo je to "hertz"? Toto je frekvencia vibrácií, ktoré sa vyskytujú len za jednu sekundu. Hovoríme o zvukovej vlne, ktorá preniká z jedného média do druhého s určitou frekvenciou. Úloha fyziky vo vývoji medicíny je v tomto prípade nasledovná: biofyzici a dizajnéri vynašli a naďalej vymýšľajú výkonné zariadenia na štúdium vnútorných orgánov.
Dnes je ultrazvuková diagnostika jednou z najrýchlejších, bezbolestných a najbezpečnejších metód výskumu. Existuje však nevýhoda: môžete skúmať iba vnútorné orgány brušnej dutiny, malú panvu, obličky, štítnu žľazu. Zistenie, či je tam zlomená kosť alebo čo sa stane s boľavým okom alebo zubom, nebude fungovať.
Magnetická rezonancia a počítačová tomografia
Ďalším zázrakom modernej medicínskej techniky je zobrazovanie magnetickou rezonanciou (MRI). Takéto vyšetrenie dáva jasnejší obraz o tom, čo sa deje v konkrétnom orgáne. Hneď sa dá povedať, že MRI je svojím spôsobom náhradou ultrazvuku. prečo? Ako sme už povedali vyššie, ultrazvuk dokáže skontrolovať len orgány brušnej dutiny, malej panvy a štítnej žľazy. Stav kostí a ciev sa nedá skontrolovať. MRI to dokáže. Alternatívou k týmto dvom metódam (ultrazvuk a MRI) môže byť počítačová tomografia (CT).
Upozorňujeme, že ultrazvuk a CT vyžadujú použitieďalšie lieky na zabezpečenie kvalitného vyšetrenia.
Fyzioterapia
Fyzioterapia hrá dôležitú úlohu v zdraví ľudí: zahrievanie, ultrafialové žiarenie, elektroforéza atď.
Aký ďalší prínos priniesla fyzika? V medicíne existuje obrovské množstvo druhov zariadení, prístrojov nielen pre kliniky a nemocnice. V súčasnosti niektoré továrne vyrábajú spotrebiče pre domáce použitie. Napríklad rôzne typy inhalátorov na respiračnú terapiu. Patria sem aj ultrazvukové, infračervené a elektromagnetické zariadenia.
Záchrana životov
Pohotovostná lekárska starostlivosť pri ťažkých stavoch má zmysel tam, kde sú profesionálni resuscitátori. Ak sa náhle zastaví dýchanie človeka, zastaví sa jeho srdcový tep, spravidla sa ho pokúsia priviesť späť k životu. Stláčanie hrudníka nie je vždy pohodlné, ale aj nebezpečné.
Pomôcť lekárom také zariadenie, ktoré sa nazýva „defibrilátor“. Tu je ďalšia aplikácia fyziky v medicíne. Tvorcovia zariadenia vypočítali, aké prúdy musia prejsť ľudským srdcom, aby ho spustili. Dôležitými faktormi sú materiál, pravidlá bezpečného používania. Zariadenia na umelú ventiláciu pľúc (IVL) sú tiež zásluhou fyziky.
Fyzikálna sekcia: "Optika a svetlo"
Každý druhý človek v modernom svete nosí okuliare alebo kontaktné šošovky. Ak chcete vybrať správnedioptrie, musíte stráviť veľa času. V mikroskopoch sa používa optika.
Význam fyziky v medicíne je veľmi veľký, dokonca zdanlivo malý. Optika sa začala používať pred niekoľkými storočiami. Toto je veľmi zložitá veda. Ako viete, existujú zbiehavé a rozbiehavé šošovky. A ich parametre možno posudzovať dlho. Rozozná bežný človek dioptriu „-1,0“napríklad od „-1,5“? Pre pacienta s krátkozrakosťou je veľmi dôležité vybrať si správne okuliare.
Laserová korekcia zraku a laserová operácia vo všeobecnosti je veľmi zložitá a vážna úloha. Vedci sú povinní robiť čo najpresnejšie výpočty, aby dosiahli pozitívny, a nie tragický výsledok.
Chemoterapia a rádioterapia
Pre pacientov s rakovinou je veľmi dôležité nájsť správnu liečbu. Takmer žiadny pacient nie je ušetrený chemoterapie. Tu sú nepochybne potrebné väčšie znalosti z chémie. Lekár však musí vedieť, či má pacienta ožarovať.
Atómová a rádiologická fyzika v medicíne pre onkologických pacientov môže byť cestou k záchrane životov, ak sa nielen správne aplikuje v praxi, ale aj vytvorí veľmi presné zariadenia a prístroje.
Všetko pre obyvateľstvo
Mnoho ľudí sa obáva o svoje osobné zdravie, ako aj o zdravie svojich blízkych. Moderný svet je plný rôznych užitočných technológií. Komerčne dostupné napr. dusičnany v zelenine a ovocí, dozimetre, elektronické glukomery (zariadenia na meranie hladiny cukru v krvi),elektronické tlakomery, domáce meteostanice a pod. Samozrejme, niektoré z týchto zariadení nie sú medicínske, ale pomáhajú ľuďom udržiavať zdravie.
Pomôcť človeku porozumieť rôznym údajom prístrojov pomôže nielen návodom, ale aj školskej fyzike. V medicíne má rovnaké zákony, jednotky merania ako v iných oblastiach života.
Ako pripraviť abstrakt
Ak je škola, technická škola alebo inštitút požiadaný, aby napísal esej (správu) na tému „Úloha fyziky v medicíne“, potom existuje niekoľko tipov:
- napíšte krátky úvod k téme;
- vypracujte plán na písanie textu (je dôležité všetko rozdeliť do logických podnadpisov, odsekov);
- nech je čo najviac zdrojov literatúry.
Najlepšie je písať len o tom, čomu rozumiete. Je nežiaduce vkladať do abstraktu / správy niečo, čomu nerozumiete, napríklad veľmi zložitý vedecký popis fungovania ultrazvuku alebo EKG prístroja.
Ak bol abstrakt/správa uvedený vo fyzike, vezmite si iba tému, ktorú ste už preštudovali a ktorej dobre rozumiete. Napríklad optika. Ak sa slabo vyznáte v rádiofyzike, potom je lepšie nepísať o prístrojoch na liečbu onkologických pacientov.
Nech je téma zaujímavá predovšetkým pre vás a zároveň zrozumiteľná. Doplňujúce otázky totiž môže klásť nielen učiteľ, ale aj spolužiaci/spolužiaci.
